CN114403867A - 一种帽体、脑血氧检测帽和脑血氧检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种帽体、脑血氧检测帽和脑血氧检测装置，所述帽体包括：适配人体头部的弧形本体，所述弧形本体由至少两片弹性连接的弧形片拼接组成。本发明的帽体、脑血氧检测帽和脑血氧检测装置，使检测更准确。

Description

一种帽体、脑血氧检测帽和脑血氧检测装置

技术领域

本发明涉及生物电子技术领域，具体涉及一种帽体、脑血氧检测帽和脑血氧检测装置。

背景技术

氧是生命活动的基础，缺氧是导致许多疾病的根源，严重时直接威胁人的生命。而血液作为一个载体将人体代谢过程中不可缺少的各种营养成分运送到组织中去，同时运走组织代谢中产生的有害物质。可见，氧和血的供应对人体组织的正常生理活动至关重要。

目前，国内临床上检测脑血氧饱和度多通过在颈动脉和颈静脉埋置导管，不定期采集颅内血样，然后将血样放置于血气分析仪内进行检测。这种侵入式的检测方式一方面有较大的出血风险，由于是动脉插管，尤其是对于中老年人，如果止血不到位可能造成体内出血；另一方面，通过有创采血进行检测，只能在某些时间点进行数据采集，不能作为监护手段进行脑氧实时监测。而事实上，已经有研究表明，对脑血氧状况进行实时监测并及时干预，可以降低术中或术后患者发生脑中风的概率。

随着科学技术的发展，光以及光电转换技术在各领域已经有效地得到广泛的应用。而利用近红外光谱法(NIRS，Near Infrared Spectroscopy)，根据血红蛋白在该波段下的吸收特性来无创检测脑功能的研究也逐渐成为可能，例如通过基于近红外光谱法的头戴式脑血氧检测帽来测量血氧饱和度。

但是，现有技术中的脑血氧检测帽一般都采用布料制作帽体，检测头之间的间距在不同的头型之间会有较大的变化，影响测量的准确度。

发明内容

有鉴于此，本发明在于提供一种脑血氧检测帽，以解决如何使检测更准确的术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种脑血氧检测帽的帽体，所述帽体包括适配人体头部的弧形本体，所述弧形本体由至少两片弹性连接的弧形片拼接组成。

上述方案中，所述弧形本体由三片弹性连接的弧形片拼接组成，三片所述弧形片的形状分别适配人体头部的前额、头顶和后脑。

上述方案中，三片所述弧形片之间通过弹性松紧带连接在一起，三片所述弧形片的相接处均开设有供弹性松紧带穿设的通槽。

上述方案中，三片所述弧形片均开设有至少一个增加所述弧形片弹性的第一通孔，所述第一通孔的轴线为所述第一通孔所在区域圆弧面的法线。

上述方案中，三片所述弧形片均由硅胶制成，三片所述弧形片的硬度均为邵氏硬度55-65。

上述方案中，三片所述弧形片的壁厚为1.5～2.5mm。

上述方案中，所述帽体还包括下颏收紧带，所述下颏收紧带的两端分别连接至所述弧形本体的两端，所述下颏收紧带的长度能调节。

上述方案中，所述帽体还包括多个安装于所述弧形片的检测头安装座，所述弧形片开设有安装所述检测头安装座的第二通孔，所述第二通孔的轴线为所述第二通孔所在区域圆弧面的法线；所述检测头安装座通过插入所述第二通孔完成安装；所述检测头安装座开设有供检测头穿过的第三通孔，所述第三通孔与所述第二通孔的轴线重合。

第二方面，本发明实施例提供了一种脑血氧检测帽，所述脑血氧检测帽包括帽体和多个检测头，所述帽体为上面所述的任意一种脑血氧检测帽的帽体，所述检测头安装于所述帽体的检测头安装座；所述检测头通过所述检测头安装座从所述弧形本体的外壁穿入所述弧形本体，并从所述弧形本体的内壁伸出。

第三方面，本发明实施例提供了一种脑血氧检测装置，所述脑血氧检测装置包括脑血氧检测帽和收集脑血氧检测数据的数据接收机，所述脑血氧检测帽为上面所述的脑血氧检测帽；多个所述检测头均与所述数据接收机连接。

本发明实施例提供一种帽体、脑血氧检测帽和脑血氧检测装置，所述帽体包括适配人体头部的弧形本体，所述弧形本体由至少两片弹性连接的弧形片拼接组成。本发明实施例提供的帽体，通过将弧形本体设置为由至少两片弹性连接的弧形片拼接组成，相比现有技术的布料，既能更好的适应各种头型，也能避免检测头之间的间距变化较大的问题，使检测更准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要的说明。应当理解，下面描述的附图仅仅是本发明实施例的一部分附图，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它的附图。

图1为本发明实施例的脑血氧检测帽的帽体的示意图；

图2为本发明实施例脑血氧检测帽中的检测头安装座的示意图。

附图标记说明：

10、弧形本体；11、第一弧形片；12、第二弧形片；13、第三弧形片；111、第一通孔；20、检测头安装座；21、第三通孔；22、环形槽；23、螺纹连接标识符；24、内螺纹；31、弹性松紧带；41、下颏收紧带。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。并且，下面描述的实施例，仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术领域的普通技术人员，根据这些实施例，在不付出创造性劳动的前提下获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

在具体实施例中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征的组合可以形成不同的实施例和技术方案。为了避免不必要的重复，本发明中各个具体技术特征的各种可能的组合方式不再另行说明。

在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\...”仅仅是区别不同的对象，不表示各对象之间具有相同或联系之处。应该理解的是，所涉及的方位描述“上方”、“下方”、“外”、“内”均为正常使用状态时的方位，“左”、“右”方向表示在具体对应的示意图中所示意的左右方向，可以为正常使用状态的左右方向也可以不是。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。“多个”表示大于或等于两个。

实施例一

本实施例提供了一种脑血氧检测帽的帽体。如图1所示，帽体包括适配人体头部的弧形本体10，弧形本体10由至少两片弹性连接的弧形片拼接组成。

这里，人体头部的形状一般类似球体，因此弧形本体10可以认为大致是一个半圆形的薄壁罩子，或者类似于安全帽除去帽沿的部分。可以理解，半圆形并不要求弧形本体10必须是标准的半圆形，或者全部是弧面，而是允许局部区域的非弧面，例如因为安装检测头的需要，可以设置为平面等。

这里，弧形本体10，或者说组成弧形本体10的弧形片在没有特别说明的情况，为非柔性体，不同于布料等柔性体。可以理解，非柔性体也不并要求是完全的刚性体，而是允许有一定弹性的刚性体。

这里，弹性连接是指相互连接的弧形片之间的间距可以有一定程度的变化，以更好的适应各种头型，但是变化的范围也是有所限制的，以免影响检测结果。这个变化的范围是由连接件的特征确定的，例如下面所述的弹性松紧带，其弹性大小就能确定变化的范围。

还有，弹性连接带来的弧形片之间的间距的变化，可能会引起检测头之间的间距的变化，但是这种变化带来的检测误差是可以接受的，这一点和布料等柔性体制作的帽体是有区别的。而且，相比布料制作的帽体，本实施例的帽体除了检测头的间距变化范围小之外，也能维持检测头与帽体的相对垂直度，使检测头和头皮之间的接插良好，使检测的准确度不受影响。可以理解，在某些情况下，检测头与帽体的相对垂直度，或者说检测头与头皮的接触角度，对检测准确度的影响可能大于检测头之间的间距，因此，维持检测头与帽体的相对垂直度同样重要。

本发明实施例提供的脑血氧检测帽的帽体，包括适配人体头部的弧形本体10，弧形本体10由至少两片弹性连接的弧形片拼接组成。本发明实施例提供的帽体，通过将弧形本体10设置为由至少两片弹性连接的弧形片拼接组成，相比现有技术的布料，既能更好的适应各种头型，也能避免检测头之间的间距变化较大的问题，使检测更准确。

这里，相比布料，由于本发明的弧形本体10采用的是非柔性体，使本发明的脑血氧检测帽更适合于医院等实际治疗的场合中使用，而不仅仅是实验室。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，弧形本体10可以由三片弹性连接的弧形片拼接组成，三片弧形片的形状分别适配人体头部的前额、头顶和后脑，可以分别称为第一弧形片11、第二弧形片12和第三弧形片13。由于在人体头部中，前额、头顶和后脑位于不同的部位，且形状及弧度大小差别比较大，因此分别制作后拼接，能在检测中更好的适应各种头型。还有，弧形本体10分成三片制作，每一片的弧度相对比较平坦，有利于维持检测头和帽体之间的垂直度，使检测更准确。再有，弧形本体10分成三片制作，每一片的形状变化小，更容易制作，降低了成本。

可以理解，三片弧形片分别适配人体头部的前额、头顶和后脑，并不要求三片弧形片完全适配医学上对人体头部的前额、头顶或后脑的规定，例如，第三弧形片，即适配后脑的弧形片，除了适配后脑之外，也可以包括除前额和头顶之外的其它部分，例如头部枕骨，即耳部上方和后侧的部分区域。这样，三片弧形片，除了相互之间的间隙，基本把头部包覆。例如，第二弧形片，即适配头顶的弧形片，可能为了覆盖的便利或加工的方便，可能会覆盖一部分属于前额或后脑的部位。

可以理解，为了更好的适应人体头部的形状，弧形本体10可以是三片以上的弧形片拼接组成，例如四片弧形片或五片弧形片等。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，三片弧形片之间可以通过弹性松紧带31连接在一起，三片弧形片的相接处均开设有供弹性松紧带31穿设的通槽。这里，弹性松紧带31可以是普通服饰、帽子等使用的有一定弹性的松紧带。这样，三片弧形片之间的间距可以根据不同的头型调整，更好的适应不同的头型。这里的通槽是用于穿设和固定弹性松紧带31用的，这样，弹性松紧带31的固定更方便。可以理解，弹性松紧带31的弹性可以根据实际使用调整，即实际使用中可以更换松紧带，而不必使用原厂配备的。能够理解，三片弧形片之间可以通过其它弹性件连接在一起，例如弹簧等。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，三片弧形片均可以开设有至少一个增加弧形片弹性的第一通孔111，第一通孔111的轴线为第一通孔111所在区域圆弧面的法线。弧形片开设第一通孔111，可以使一整块的弧形片增加镂空区，减少整体刚度，也就能增加弹性。在一些实施例中，第一通孔111可以是在弧形片上均匀分布，使每个弧形片的弹性性能比较均匀。这里，第一通孔111的轴线为第一通孔111所在区域圆弧面的法线，即第一通孔111的轴线与圆弧面的切线垂直，弧形片镂空的方向更适合弧形片的弧度，能更好的增加弹性。

在本发明的一些实施例中，三片弧形片均可以由硅胶制成，三片弧形片的硬度均为邵氏硬度55-65。例如可以是55、60、65等，这样，可以在测量中给检测头提供稳定的支持。进一步地，硬度为邵氏硬度55-65和上面所述的开设第一通孔111，并不矛盾。硅胶制品的硬度范围为邵氏硬度30-80，即邵氏硬度55-65的硅胶制品属于硬度比较大的类型，这样，局部的刚度好，可以使检测头在检测中的位置更稳定。开设第一通孔111，可以减少整体刚度，即增加整体的弹性，使帽体更好的适应不同的头型。即增加局部刚度和减少整体刚度均是有作用的，也并不矛盾。可以理解，三片弧形片的硬度值可以相同，也可以不同。可以理解，三片弧形片也可以由其它类似物理特性的材料制成。

在本发明的一些实施例中，三片所述弧形片的壁厚可以是1.5～2.5mm。这样，既能有很好的刚度，也不妨碍检测头的安装，而且也不会因为太重增加检测者的头部的负担。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，帽体还可以包括下颏收紧带41，下颏收紧带41的两端分别连接至弧形本体10的两端，下颏收紧带41的长度能调节。这里，下颏收紧带41也是有一定弹性的。这样，通过长度能调节的下颏收紧带41，可以使帽体更好的紧固在人体头部，同时通过下颏收紧带41的弹性，可以适应测量过程中，通过对弧形本体10的位置的微调，调整检测头的位置。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，帽体还可以包括多个安装于弧形片的检测头安装座20，弧形片开设有安装检测头安装座20的第二通孔(未在图中示出)，第二通孔的轴线为第二通孔所在区域圆弧面的法线；检测头安装座20通过插入第二通孔完成固定；检测头安装座20开设有供检测头穿过的第三通孔21，第三通孔21与第二通孔的轴线重合。这里，帽体由弧形片和检测头安装座20分别加工后组合而成，而不是一体成形，加工成本更低。

在一些实施例中，检测头安装座20可以通过卡扣结构安装于弧形片，例如，如图2所示，检测头安装座20外侧壁开设有环形槽22，环形槽22的槽宽小于或等于弧形片的壁厚，环形槽22内壁围成的圆的直径小于或等于所述第二通孔的直径，环形槽22两侧的台阶(图2中是上下两端)形成的圆的直径是大于第二通孔的。这样，环形槽22卡入第二通孔，即可完成检测头安装座20的固定，是一种过盈配合的固定。这里，检测头安装座20可以由塑料等有一定弹性的材料制成，这样，即使是过盈配合，也能通过弹性变形卡入第二通孔。这样，借助弹性变形安装，不仅固定牢固，而且结构简单，成本低。

在一些实施例中，检测头安装座20朝向人体头部的一端，即图2中的下端可以伸出弧形片，并相对于弧形片的内壁凸出。这样，检测头安装座20下端包覆了第二通孔的周边部位，进一步增加了第二通孔处的弧形本体10的刚度，即检测头处的弧形本体10的刚度更好，使检测过程中检测头的位置更稳定。另外，检测头安装座20的下端凸出于弧形片的内壁，还具有拨开头发，便于检测头更好接触头皮的作用。

在一些实施例中，如图2所示，检测头安装座20的下端可以为锥形。锥形的形状，更容易伸入头发中，拨开头发。

在一些实施例中，如图2所示，检测头安装座20可以为回转体，回转体的加工和装配更方便，成本更低。

在一些实施例中，如图1和图2所示，检测头安装座20的两端(在图2中为上下两端)均凸出所述弧形片，凸出高度为2.5～3.5mm，这样，一方面可以增加局部刚度，另一方面，如上所述，检测头安装座20的下端凸出于弧形片的内壁，可以有拨开头发的作用。

在一些实施例中，第三通孔21的内壁设置有供检测头安装的内螺纹24，与之对应，检测头(未在图中示出)设置有相应的外螺纹。这里，检测头和检测头安装座20通过螺纹安装，避免了以往的卡扣固定结构存在的固定不牢固、容易转动等问。

在一些实施例中，为了使检测头更快的安装于检测头安装座20，也减少检测头在安装中转动太多损坏传输线，将检测头安装座20的内螺纹24或检测头的外螺纹中任意一个的螺纹圈数设置为小于0.25～2，例如0.25圈、0.5圈、1圈、1.5圈、2圈等。

在一些实施例中，如图2所示，检测头安装座20的外壁设有指示螺纹啮合的螺纹连接标识符23，对应的，检测头也同样设置。这样，在检测头安装座20和检测头旋接过程中，先将两个螺纹连接标识符23周向对齐，然后将检测头的外螺纹插入检测头安装座20的内螺纹24中，插入到预设深度后开始旋接。这样，可以避免检测头和检测头安装座20之间在没有旋合情况下空转太多，减少转动的圈数，尽快连接牢固。这里的预设深度，一般是检测头插入到无法继续插入的程度，即内螺纹和外螺纹接触上了。

实施例二

本实施例提供了一种脑血氧检测帽，脑血氧检测帽包括帽体和多个检测头(未在图中示出)，帽体为实施例一的脑血氧检测帽的帽体，检测头安装于帽体的检测头安装座20；所述检测头通过所述检测头安装座20从所述弧形本体10的外壁穿入所述弧形本体10，并从所述弧形本体10的内壁伸出。

这里，由实施例一可知，检测头安装座20可以设计为：固定于所述弧形本体10，并开设有供检测头穿过的第三通孔21。因此，检测头通过所述检测头安装座20从所述弧形本体10的外壁穿入所述弧形本体10，并从所述弧形本体10的内壁伸出。可以理解地，检测头从弧形本体10的内壁伸出的部分用于接触人体头皮并进行检测，而检测头的另一端用于连接的数据接收机(参见实施例三)。

在一些实施例中，检测头的下端凸出于检测头安装座20的下端面，这样在检测头安装座20的下端面拨开头发后，检测头可以更好的接触头皮。

这里，由实施例一可知，检测头可以通过螺纹连接固定于检测头安装座20上，检测头安装座20设有内螺纹24，检测头设有与内螺纹24配合的外螺纹。

实施例三

本实施例提供了一种脑血氧检测装置，脑血氧检测装置包括脑血氧检测帽和收集脑血氧检测数据的数据接收机(未在图中示出)，脑血氧检测帽为实施例二的脑血氧检测帽；多个检测头均与数据接收机连接。

这里，检测头检测出的脑血氧数据可以发送至数据接收机，便于进行分析处理。在一些实施例中，检测头的检测头可以是光学检测头，例如红外光检测头，即根据血红蛋白在该波段下的吸收特性来无创检测脑功能。传输信号的介质可以是光学传输通道，例如光纤。这样，检测头的数据发送至数据接收机，需要设置光电转换部件，例如设置光模块等。

这里，连接可以是通信连接，通信连接用于传输信号。在一些实施例中，信号可以是光学信号，例如检测头可以是光学检测头的。在一些实施例中。信号也可以是电信号，例如检测头是非光学检测头的，非光学检测头可以把检测结果转换为电信号进行传输，并传输至数据接收机。或者，检测头是光学检测头，但是将光学信号转换为电信号后进行传输。因此，通信连接可以包括光耦合和电性连接等连接方式。

这里，数据接收机，也可以称为台式监控主机，除了用于数据处理之外，也可以对检测过程进行控制，并将结果保存、汇总和输出等。

这里，简单介绍一下检测过程。示例性地，检测刚开始时，可以根据数据接收机显示的数据，调节脑血氧检测帽的帽体在人体头部的位置，以及可以调整检测头的上下位置等，等到数据稳定后，固定位置，再进行检测。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种脑血氧检测帽的帽体，其特征在于，所述帽体包括适配人体头部的弧形本体，所述弧形本体由至少两片弹性连接的弧形片拼接组成。

2.根据权利要求1所述的脑血氧检测帽的帽体，其特征在于，所述弧形本体由三片弹性连接的弧形片拼接组成，三片所述弧形片的形状分别适配人体头部的前额、头顶和后脑。

3.根据权利要求2所述的脑血氧检测帽的帽体，其特征在于，三片所述弧形片之间通过弹性松紧带连接在一起，三片所述弧形片的相接处均开设有供弹性松紧带穿设的通槽。

4.根据权利要求2或3所述的脑血氧检测帽的帽体，其特征在于，三片所述弧形片均开设有至少一个增加所述弧形片弹性的第一通孔，所述第一通孔的轴线为所述第一通孔所在区域圆弧面的法线。

5.根据权利要求2或3所述的脑血氧检测帽的帽体，其特征在于，三片所述弧形片均由硅胶制成，三片所述弧形片的硬度均为邵氏硬度55-65。

6.根据权利要求2或3所述的脑血氧检测帽的帽体，其特征在于，三片所述弧形片的壁厚为1.5～2.5mm。

7.根据权利要求2或3所述的脑血氧检测帽的帽体，其特征在于，所述帽体还包括下颏收紧带，所述下颏收紧带的两端分别连接至所述弧形本体的两端，所述下颏收紧带的长度能调节。

8.根据权利要求2或3所述的脑血氧检测帽的帽体，其特征在于，所述帽体还包括多个安装于所述弧形片的检测头安装座，所述弧形片开设有安装所述检测头安装座的第二通孔，所述第二通孔的轴线为所述第二通孔所在区域圆弧面的法线；所述检测头安装座通过插入所述第二通孔完成安装；所述检测头安装座开设有供检测头穿过的第三通孔，所述第三通孔与所述第二通孔的轴线重合。

9.一种脑血氧检测帽，其特征在于，所述脑血氧检测帽包括帽体和多个检测头，所述帽体为权利要求1～8任一项所述的脑血氧检测帽的帽体，所述检测头安装于所述帽体的检测头安装座；所述检测头通过所述检测头安装座从所述弧形本体的外壁穿入所述弧形本体，并从所述弧形本体的内壁伸出。

10.一种脑血氧检测装置，其特征在于，所述脑血氧检测装置包括脑血氧检测帽和收集脑血氧检测数据的数据接收机，所述脑血氧检测帽为权利要求9所述的脑血氧检测帽；多个所述检测头均与所述数据接收机连接。

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