CN110710966A - 一种用于测量人脑部磁场信号的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽 - Google Patents
一种用于测量人脑部磁场信号的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于测量人脑部磁场信号的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽,属于生物医学工程领域,涉及一种医疗器械。其由柔性帽体和吸盘式卡槽构成;吸盘式卡槽包括卡槽、吸盘及连接卡槽和吸盘的固定螺栓;柔性帽体的表面,参考国际通用的10‑20标准脑电采集导联系统和人脑的生理构造及功能分区,绘制可阵列排布吸盘式卡槽的网格化脑磁测量图;柔性帽选用隔热硅胶材料制作,可紧贴被试者头皮,尽可能保证插入吸盘式卡槽的极弱磁场测量传感器相对被试者真实头皮距离最小;柔性帽体配合吸盘式卡槽,能够适应复杂的人头曲面上任意测量位置;本发明提出的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽,是一种普适性更强、检测成本极低且可靠的脑磁信号检测工具。
Description
技术领域
本发明属于生物医学工程领域,涉及一种医疗器械,具体涉及一种用于测量人脑部磁场信号的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽。
背景技术
脑磁图(Magnetoencephalography,MEG)是一种能够完全无侵地直接测量大脑神经功能活动的最新医学诊断技术,已被广泛用于研究大脑的高级功能和各种神经系统疑难病症。
临床上在治疗难治性部分性癫痫时,可以采用MEG作为颅内电极埋藏策略的重要参考依据,MEG能在常规无创评估的基础上提供额外定位信息,从而对颅内电极置入产生积极的指导作用,提高颅内电极脑电监测的定位准确率。
过去的几十年间,用于脑磁场探测的是基于超导量子干涉仪(SQUID)的商用仪器,但是该系统需要液氦对工作环境制冷、运行成本高、装置复杂、造价昂贵,而且传感器安装位置距头皮位置较远,限制了该设备的使用范围。
随着激光和探测技术的迅速发展,原子磁力计的灵敏度达到了飞特斯拉水平,开始进入生物磁场测量和研究的领域。2010年普林斯顿大学Romalis研究小组实现的无自旋交换弛豫(Spin-exchange relaxation free,SERF)原子磁力计的测量灵敏度达到可以与SQUID磁力计相媲美,甚至超越了SQUID。在脑磁测量领域,超高灵敏的原子磁力计可以代替目前昂贵的SQUID磁力计,SERF原子磁强计也是目前国际上公认的下一代脑磁图仪器的发展方向。
相比于SQUID,SERF原子磁强计的体积极小,可实现人头部阵列式排布,满足可穿戴设计要求。目前,国内外多家原子磁强计研究机构,在进行人头部磁场测量时,多基于3D打印技术定制个性化的脑磁帽或脑磁头盔,完成局部或全脑区磁场信号测量,设计和制作周期长,且成本昂贵;目前几乎没有研究机构采用柔性脑磁帽进行实验验证或测量,本发明提出的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽是一种普适性强、检测成本极低且可靠的脑磁信号检测工具。
现有用于医疗检测的脑磁测量装置,即SQUID,该系统需要液氦对工作环境制冷、运行成本高、装置复杂、造价昂贵,而且传感器安装位置距头皮位置较远,限制了该设备的使用范围,且不能实现可穿戴式设计。
现有用于科研环境的脑磁帽,多为基于3D打印技术定制的个性化脑磁帽,即利用一定精度的扫描设备,扫描被试者头部获取三维数据,后利用3D打印技术完成头盔帽体打印,安插传感器的卡槽会根据每次实验的不同,排布于不同的脑区或位置,由于卡槽与头盔帽体一体打印,故实验成本较昂贵且只能被试者一个人只用;且目前的科研过程中,被测试脑区的卡槽的排布多依据经验数据划定位置,存在一定的误差,且卡槽位置固定不能调整,这会导致数据的不准确和检测成本的进一步提高。
美国普林斯顿大学采用被试者头部核磁共振数据重建被试者头皮数据后利用3D打印的头盔帽体,脑区位置相对准确,但是局部卡槽排布过密会带来传感器间的串扰问题,如果卡槽的位置可以灵活调整,这将方便实验的展开且可以进一步减低检测成本;3D打印头盔由于人头曲面结构难设计,且固定位置卡槽的壁厚和不一致的卡槽间隔的存在,不能实现被试者头部任意位置的调整和测量。
发明内容
本发明技术解决问题:克服现有技术的不足,提供一种用于测量人脑部磁场信号的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽,具有普适性强、检测成本极低。
本发明的技术方案:一种用于测量人脑部磁场信号的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽,包括:柔性帽体和吸盘式卡槽;所述吸盘式卡槽包括卡槽、吸盘及固定螺栓,用固定螺栓连接卡槽和吸盘;卡槽依据飞特斯拉水平的极弱磁测量传感器外形设计为长方体,卡槽的一侧设计有斜向下且一端半开的收线卡槽,倾斜角度范围为30度到45度即可,收线卡槽的大小由插在吸盘式卡槽中的极弱磁测量传感器的外围线路的宽度或者粗细决定,用该收线卡槽来收集每个极弱磁测量传感器对应的外围线路,实际测量过程中,会在全头排布吸盘式卡槽,依靠该收线卡槽可完成极弱磁测量传感器的外围线路的收集并最终顺线至被试者左右耳两侧;卡槽的底部设计基于吸盘上表面的曲面形状对应设计为曲面,使吸盘吸附于柔性帽体后,卡槽可紧密贴合吸盘,一方面保证卡槽和吸盘的相对稳定,不发生晃动,另一方面保证插入吸盘式卡槽的极弱磁测量传感器相对吸盘式卡槽(B)所在位置处垂直;卡槽的内径根据传感器的大小保留公差进行机加工或3D打印,卡槽内壁四个角位置处设计成直径1~1.5毫米的较小的圆柱结构,使极弱磁测量传感器更顺利地插入卡槽并相对卡槽不发生晃动;卡槽上除了设计有收线卡槽的一面,其他三个侧面设计为镂空结构,以减轻整体佩戴重量;吸盘的直径相对卡槽大2~3毫米,另外在吸盘上一位置处设计有同材料的矩形结构,方便从柔性帽体上取下吸附着的吸盘式卡槽,矩形结构的长度和宽度为3~5毫米均可满足需求;在吸盘与卡槽接触固定的位置,设计为三角形或者矩形凸起结构,配合卡槽底部,保证卡槽相对吸盘不易发生晃动,且三角形或者矩形状凸起结构的中心留有螺纹孔,方便固定螺栓由卡槽内底部插入并固定卡槽和吸盘;固定螺栓在完成卡槽和吸盘固定后,裸露的外表面与卡槽底面平滑相接,且固定螺栓的表面上有十字型纹路,方便取出固定螺栓进而拆分卡槽和吸盘。
所述柔性帽体,基于标准人头模型制作4个型号,分别对应未成年男性和女性、成年男性和女性,更大范围地适应多个人头尺寸,实际应用中极大地降低了检测成本;柔性帽体的表面采用国际通用的10-20标准脑电采集导联系统和人脑的生理构造及功能分区,绘制阵列排布吸盘式卡槽的网格化脑磁测量图,相比于全头密集排布卡槽的3D打印一体式头盔,依据网格化脑磁测量图获得的数据,具有一定的的医学参考价值,即网格化脑磁测量图上吸盘式卡槽的位置对应于确定的脑区和穴位,更方便于后期信号处理;3D打印式头盔,由于人头曲面结构难设计,且固定位置的卡槽的壁厚和不一致的卡槽间隔的存在,不能实现被试者头部任意位置的调整和测量,吸盘式卡槽可完全灵活地吸附于人脑部的任意位置;在检测过程中,根据被试者头部核磁共振数据,吸盘式卡槽可在已有的网格化脑磁测量图上快速地调整并贴近真实脑区测量位置,进而获得更有效的脑磁数据;实际科研或者医疗应用中,可根据极弱磁测量传感器的大小设计合适的吸盘式卡槽,进而根据吸盘式卡槽的大小,绘制更加密集的多通道的网格化脑磁测量图,以获得更详细的人脑部磁场信号。
所述柔性帽选用隔热硅胶为原料制作,硅胶的弹性好,和头部的密合性高,相比于使用SQUID人头皮表面与传感器间的最小距离为3~6厘米,3D打印式头盔上的传感器与人头皮存在2到3厘米测试距离,脑磁帽可紧贴被试者头皮尽可能保证插入吸盘式卡槽的传感器相对被试者真实头皮距离最小;吸盘式卡槽在柔性帽体上一位置处的方向也可灵活调整,当进行全脑磁场测量时,多个吸盘式卡槽吸附于柔性帽,吸盘式卡槽的外围线路将会很多,结合收线卡槽所在侧面的朝向,调整吸盘式卡槽的方向,可将插入吸盘式卡槽的极弱磁测量传感器的外围线路收集到收线卡槽,并理顺多个极弱磁测量传感器的外围线路至被试者左右耳侧或后脑位置处;柔性帽体配合吸盘式卡槽,能够适应复杂的人头曲面上任意位置的磁场信号测量。
本发明与现有技术相比的优点在于:
(1)一种用于测量人脑部磁场信号的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽,包括:柔性帽体和吸盘式卡槽;所述吸盘式卡槽包括卡槽、吸盘及固定螺栓,用固定螺栓连接卡槽和吸盘;卡槽依据飞特斯拉水平的极弱磁测量传感器外形设计为长方体,卡槽的一侧设计有斜向下且一端半开的收线卡槽,倾斜角度范围为30度到45度即可,收线卡槽的大小由插在吸盘式卡槽中的极弱磁测量传感器的外围线路的宽度或者粗细决定,用该收线卡槽来收集每个极弱磁测量传感器对应的外围线路,实际测量过程中,会在全头排布吸盘式卡槽,依靠该收线卡槽可完成极弱磁测量传感器的外围线路的收集并最终顺线至被试者左右耳两侧;卡槽的底部设计基于吸盘上表面的曲面形状对应设计为曲面,使吸盘吸附于柔性帽体后,卡槽可紧密贴合吸盘,一方面保证卡槽和吸盘的相对稳定,不发生晃动,另一方面保证插入吸盘式卡槽的极弱磁测量传感器相对吸盘式卡槽所在位置处垂直;卡槽的内径根据传感器的大小保留公差进行机加工或3D打印,卡槽内壁四个角位置处设计成直径1~1.5毫米的较小的圆柱结构,使极弱磁测量传感器更顺利地插入卡槽并相对卡槽不发生晃动;卡槽上除了设计有收线卡槽的一面,其他三个侧面设计为镂空结构,以减轻整体佩戴重量;吸盘的直径相对卡槽大2~3毫米,另外在吸盘上一位置处设计有同材料的矩形结构,方便从柔性帽体上取下吸附着的吸盘式卡槽,矩形结构的长度和宽度为3~5毫米均可满足需求;在吸盘与卡槽接触固定的位置,设计为三角形或者矩形凸起结构,配合卡槽底部,保证卡槽相对吸盘不易发生晃动,且三角形或者矩形状凸起结构的中心留有螺纹孔,方便固定螺栓由卡槽内底部插入并固定卡槽和吸盘;固定螺栓在完成卡槽和吸盘固定后,裸露的外表面与卡槽底面平滑相接,且固定螺栓的表面上有十字型纹路,方便取出固定螺栓进而拆分卡槽和吸盘。
(2)本发明的柔性帽体,会基于标准人头模型制作4个型号,分别对应未成年男性和女性、成年男性和女性,更大范围地适应多个人头尺寸,实际应用中极大地降低了检测成本;柔性帽体的表面采用国际通用的10-20标准脑电采集导联系统和人脑的生理构造及功能分区,绘制阵列排布吸盘式卡槽的网格化脑磁测量图,相比于全头密集排布卡槽的3D打印一体式头盔,依据网格化脑磁测量图获得的数据,具有一定的的医学参考价值,即网格化脑磁测量图上吸盘式卡槽的位置对应于确定的脑区和穴位,更方便于后期信号处理;3D打印式头盔,由于人头曲面结构难设计,且固定位置的卡槽的壁厚和不一致的卡槽间隔的存在,不能实现被试者头部任意位置的调整和测量,吸盘式卡槽可完全灵活地吸附于人头部的任意位置;在检测过程中,根据被试者头部核磁共振数据,吸盘式卡槽可在已有的网格化脑磁测量图上快速地调整并贴近真实脑区测量位置,进而获得更有效的脑磁数据;实际科研或者医疗应用中,可根据极弱磁测量传感器的大小设计合适的吸盘式卡槽,进而根据吸盘式卡槽的大小,绘制更多通道的网格化脑磁测量图,获得更详细的人脑部磁场信号。
(3)本发明柔性帽选用隔热硅胶为原料制作,硅胶的弹性好,和头部的密合性高,相比于使用SQUID人头皮表面与传感器间的最小距离为3~6厘米,3D打印式头盔上的传感器与人头皮存在2到3厘米测试距离,脑磁帽可紧贴被试者头皮尽可能保证插入吸盘式卡槽的传感器相对被试者真实头皮距离最小,且在实际的实验过程中,运行过程中的极弱磁测量传感器与人头皮接触的表面温度最高可达42摄氏度,隔热硅胶良好的隔热性能,可确保传感器与人头部接触表面的温度较低,测量时间也可相对得到适当延长;吸盘式卡槽在柔性帽上一位置处的方向也可灵活调整,当进行全脑磁场测量时,多个吸盘式卡槽吸附于柔性帽体,吸盘式卡槽的外围线路将会很多,结合收线卡槽所在侧面的朝向,调整吸盘式卡槽的方向,可将插入吸盘式卡槽的极弱磁测量传感器的外围线路收集到收线卡槽,并理顺多个极弱磁测量传感器的外围线路至被试者左右耳侧或后脑位置处;柔性帽体配合吸盘式卡槽,能够适应复杂的人头曲面上任意位置的磁场信号测量。
为使本发明公开的上述内容、特点和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,做详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明具体实施方式和现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,都属于本发明保护的范围。
图1为一种用于测量人脑部磁场信号的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽的具体实施方式结构图,(a)为柔性脑磁帽结构示意图,(b)为吸盘式卡槽结构示意图,(c)为吸盘和固定螺栓结构示意图;
图2为一种用于测量人脑部磁场信号的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽的网格化脑磁测量图,其中(a)为网格化脑磁测量图,(b)为人脑的功能分区相对柔性脑磁帽的位置分布示意图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地表述,显然,所描述地实施例为本发明地一部分实施例,而不是全部的实施例。基于发明的实施例,本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下,所获得的所有其他实例,都属于本发明保护的范围。
本发明是一种用于测量人脑部磁场信号的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽,由柔性帽体和吸盘式卡槽构成;吸盘式卡槽包括卡槽、吸盘及连接卡槽和吸盘的固定螺栓;柔性帽体的表面,参考国际通用的10-20标准脑电采集导联系统和人脑的生理构造及功能分区,绘制可阵列排布吸盘式卡槽的网格化脑磁测量图;柔性帽选用隔热硅胶材料制作,可紧贴被试者头皮,尽可能保证插入吸盘式卡槽的极弱磁场测量传感器相对被试者真实头皮距离最小;柔性帽体配合吸盘式卡槽,能够适应复杂的人头曲面上任意测量位置;本发明提出的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽,是一种普适性更强、检测成本极低且可靠的脑磁信号检测工具。
实施例1:
图1为一种用于测量人脑部磁场信号的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽具体实施方式结构图。
在本实施例中,如图1中(a)所示,一种用于测量人脑部磁场信号的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽,包括柔性帽体A和吸盘式卡槽B;所述吸盘式卡槽B包括卡槽C、吸盘D及固定螺栓G,用固定螺栓G连接卡槽C和吸盘D;卡槽C依据飞特斯拉水平的极弱磁测量传感器外形设计为长方体,卡槽C的一侧设计有斜向下且一端半开的收线卡槽E,倾斜角度范围为30度到45度即可,收线卡槽E的大小由插在吸盘式卡槽B中的极弱磁测量传感器的外围线路的宽度或者粗细决定,用该收线卡槽E来收集每个极弱磁测量传感器对应的外围线路,实际测量过程中,会在全头排布吸盘式卡槽B,依靠该收线卡槽E可完成极弱磁测量传感器的外围线路的收集并最终顺线至被试者左右耳两侧;卡槽C的底部设计基于吸盘D上表面的曲面形状对应设计为曲面,使吸盘吸附于柔性帽体A后,卡槽C可紧密贴合吸盘D,一方面保证卡槽C和吸盘D的相对稳定,不发生晃动,另一方面保证插入吸盘式卡槽B的极弱磁测量传感器相对吸盘式卡槽B所在位置处垂直;卡槽C的内径根据传感器的大小保留公差进行机加工或3D打印,卡槽C内壁四个角位置处设计成直径1~1.5毫米的较小的圆柱结构,使极弱磁测量传感器更顺利地插入卡槽C并相对卡槽C不发生晃动;卡槽C上除了设计有收线卡槽E的一面,其他三个侧面设计为镂空结构,以减轻整体佩戴重量,如图1中的(b)所示;吸盘D的直径相对卡槽C大2~3毫米,另外在吸盘D上一位置处设计有同材料的矩形F结构,方便从柔性帽体A上取下吸附着的吸盘式卡槽B,矩形F结构的长度和宽度为3~5毫米均可满足需求;在吸盘D与卡槽C接触固定的位置,设计为三角形或者矩形凸起结构,配合卡槽C底部,保证卡槽C相对吸盘D不易发生晃动,且三角形或者矩形状凸起结构的中心留有螺纹孔,方便固定螺栓G由卡槽C内底部插入并固定卡槽C和吸盘(D);固定螺栓(G)在完成卡槽C和吸盘D固定后,裸露的外表面与卡槽C底面平滑相接,且固定螺栓G的表面上有十字型纹路,方便取出固定螺栓G进而拆分卡槽C和吸盘D,如图1中的(c)所示。
实施例2:
图2为一种用于测量人脑部磁场信号的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽的网格化脑磁测量图。
在本实施例中,如图2所示,所述柔性帽体A,基于标准人头模型制作4个型号,分别对应未成年男性和女性、成年男性和女性,更大范围地适应多个人头尺寸,实际应用中极大地降低了检测成本;柔性帽体A的表面采用国际通用的10-20标准脑电采集导联系统和人脑的生理构造及功能分区,绘制阵列排布吸盘式卡槽B的网格化脑磁测量图,如图2中的(a)和(b)所示,在(b)中,数字1、2、3和4分别代表额叶区1、顶叶区2、颞叶区3和枕叶区4,相比于全头密集排布卡槽的3D打印一体式头盔,依据网格化脑磁测量图获得的数据,具有一定的的医学参考价值,即网格化脑磁测量图上吸盘式卡槽B的位置对应于确定的脑区和穴位,更方便于后期信号处理;3D打印式头盔,由于人头曲面结构难设计,且固定位置的卡槽的壁厚和不一致的卡槽间隔的存在,不能实现被试者头部任意位置的调整和测量,吸盘式卡槽B可完全灵活地吸附于人头部的任意位置;在检测过程中,根据被试者头部核磁共振数据,吸盘式卡槽可在已有的网格化脑磁测量图上快速地调整并贴近真实脑区测量位置,进而获得更有效的脑磁数据;实际科研或者医疗应用中,可根据极弱磁测量传感器的大小设计合适的吸盘式卡槽,进而根据吸盘式卡槽的大小,绘制更多通道的网格化脑磁测量图,获得更详细的人脑部磁场信号。紧贴人头皮的隔热硅胶脑磁测量帽与常见的泳帽给人的贴合感觉相近,大多数儿童较为熟悉。后期可设计适用于儿童的柔性脑磁测量帽,相比于沉重且昂贵的3D打印脑磁帽,硅胶材料制作的柔性脑磁测量帽更适合儿童脑磁测量,且在实际测试前,也可花很少的钱买泳帽带回家并练习,减少儿童在真实测量环境中的恐惧感。
实施例3:
在本实施例中,柔性帽A选用隔热硅胶为原料制作,硅胶的弹性好,和头部的密合性高,相比于使用SQUID人头皮表面与传感器间的最小距离为3~6厘米,3D打印式头盔上的传感器与人头皮存在2到3厘米测试距离,脑磁帽可紧贴被试者头皮尽可能保证插入吸盘式卡槽B的传感器相对被试者真实头皮距离最小;吸盘式卡槽B在柔性帽A上一位置处的方向也可灵活调整,当进行全脑磁场测量时,多个吸盘式卡槽B吸附于柔性帽A,吸盘式卡槽B的外围线路将会很多,结合收线卡槽E所在侧面的朝向,调整吸盘式卡槽B的方向,可将插入吸盘式卡槽B的极弱磁测量传感器的外围线路收集到收线卡槽E,并理顺多个极弱磁测量传感器的外围线路至被试者左右耳侧或后脑位置处;柔性帽体A配合吸盘式卡槽B,能够适应复杂的人头曲面上任意位置的磁场信号测量。
实施例4:
在本实施例中,首先进行实验前准备,使用固定螺栓G连接并固定卡槽C和吸盘D,完成吸盘式卡槽B的装配,装配的数量根据实验需求即使用生物磁场测量传感器测量一脑区极弱磁场信号,对应网格化脑磁测量图检测区域所需要吸盘式卡槽B个数进行装配;将上述吸盘式卡槽B吸附于对应网格化脑磁测量图检测区域;取出对应数量的磁测量传感器,插入吸盘式卡槽B中,并将磁测量传感器的外围线路串入卡槽C侧面的斜45°向下的收线卡槽E中,基于网格化脑磁测量图检测区域合理布局调整方向,使磁测量传感器的外围线路顺至被试者头部一侧;另外放置4个极弱磁测量传感器在人头部后面,用于记录背景磁干扰。进入实验阶段,脑磁帽佩戴的实验被试者需阅读进入磁屏蔽桶或者磁屏蔽房的安全须知,后进入并准备开始实验,运行极弱磁测量传感器软件平台,结合实验设计完成实验被试者一脑区极弱磁场信号的采集。
提供以上实施例仅仅是为了描述本发明的目的,而并非要限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求限定。不脱离本发明的精神和原理而做出的各种等同替换和修改,均应涵盖在本发明的范围之内。
Claims (3)
1.一种用于测量人脑部磁场信号的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽,其特征在于,包括:柔性帽体(A)和吸盘式卡槽(B);所述吸盘式卡槽(B)包括卡槽(C)、吸盘(D)及固定螺栓(G),用固定螺栓(G)连接卡槽(C)和吸盘(D);卡槽(C)依据飞特斯拉水平的极弱磁测量传感器外形设计为长方体,卡槽(C)的一侧设计有斜向下且一端半开的收线卡槽(E),倾斜角度范围为30度到45度,收线卡槽(E)的大小由插在吸盘式卡槽(B)中的极弱磁测量传感器的外围线路的宽度或者粗细决定,用该收线卡槽(E)来收集每个极弱磁测量传感器对应的外围线路,实际测量过程中,会在全头排布吸盘式卡槽(B),依靠该收线卡槽(E)可完成极弱磁测量传感器的外围线路的收集并最终顺线至被试者左右耳两侧;卡槽(C)的底部设计基于吸盘(D)上表面的曲面形状对应设计为曲面,使吸盘吸附于柔性帽体(A)后,卡槽(C)可紧密贴合吸盘(D),一方面保证卡槽(C)和吸盘(D)的相对稳定,不发生晃动,另一方面保证插入吸盘式卡槽(B)的极弱磁测量传感器相对吸盘式卡槽(B)所在位置处垂直;卡槽(C)的内径根据传感器的大小保留公差进行机加工或3D打印,卡槽(C)内壁四个角位置处设计成直径1~1.5毫米的较小的圆柱结构,使极弱磁测量传感器更顺利地插入卡槽(C)并相对卡槽(C)不发生晃动;卡槽(C)上除了设计有收线卡槽(E)的一面,其他三个侧面设计为镂空结构,以减轻整体佩戴重量;吸盘(D)的直径相对卡槽(C)大2~3毫米,另外在吸盘(D)上一位置处设计有同材料的矩形(F)结构,方便从柔性帽体(A)上取下吸附着的吸盘式卡槽(B),矩形(F)结构的长度和宽度为3~5毫米均可满足需求;在吸盘(D)与卡槽(C)接触固定的位置,设计为三角形或者矩形凸起结构,配合卡槽(C)底部,保证卡槽(C)相对吸盘(D)不易发生晃动,且三角形或者矩形状凸起结构的中心留有螺纹孔,方便固定螺栓(G)由卡槽(C)内底部插入并固定卡槽(C)和吸盘(D);固定螺栓(G)在完成卡槽(C)和吸盘(D)固定后,裸露的外表面与卡槽(C)底面平滑相接,且固定螺栓(G)的表面上有十字型纹路,方便取出固定螺栓(G)进而拆分卡槽(C)和吸盘(D)。
2.根据权利要求1所述的一种用于测量人脑部磁场信号的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽,其特征在于:所述柔性帽体(A)基于标准人头模型制作;柔性帽体(A)的表面采用国际通用的10-20标准脑电采集导联系统和人脑的生理构造及功能分区,绘制阵列排布吸盘式卡槽(B)的网格化脑磁测量图,使网格化脑磁测量图上吸盘式卡槽(B)的位置对应于标准化的脑区和穴位,方便后期信号处理;3D打印式头盔,由于人头曲面结构难设计,且固定位置的卡槽的壁厚和不一致的卡槽间隔的存在,不能实现卡槽在被试者头部任意位置的调整和测量,吸盘式卡槽(B)可完全灵活地吸附于人脑部的任意位置处完成信号检测;在检测过程中,根据被试者头部的核磁共振数据,吸盘式卡槽(B)可在已有的网格化脑磁测量图上快速地调整并贴近准确的脑区测量位置,获得具有一定明确生理意义的脑磁数据。
3.根据权利要求1所述的一种用于测量人脑部磁场信号的吸盘式可穿戴柔性脑磁帽,其特征在于:所述柔性帽(A)选用隔热硅胶为原料制作,脑磁帽紧贴被试者头皮保证插入吸盘式卡槽(B)的传感器相对被试者真实头皮距离最小;吸盘式卡槽(B)在柔性帽体(A)上任意位置处的方向灵活调整,当进行全脑磁场测量时,多个吸盘式卡槽(B)吸附于柔性帽体(A),吸盘式卡槽(B)的外围线路将会很多,结合收线卡槽(E)所在侧面的朝向,调整吸盘式卡槽(B)的方向,将插入吸盘式卡槽(B)的极弱磁测量传感器的外围线路收集到收线卡槽(E)中,并将多个极弱磁测量传感器的外围线路顺至被试者左右耳侧或后脑位置处,柔性帽体(A)配合吸盘式卡槽(B),能够适应复杂的人头曲面上任意位置的磁场信号测量。
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