CN118078278A - 一种针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备，包括头帽设备本体及探测器；头帽设备本体上设有前额叶区域、颞叶区域、枕叶区域和颞顶联合区域，在前额叶区域、所述颞叶区域、枕叶区域和所述颞顶联合区域上均连接有多个所述探测器；当所述头帽设备本体戴设在人体大脑上时，所述前额叶区域、所述颞叶区域、所述枕叶区域和所述颞顶联合区域分别位于大脑的前额叶区、颞叶区、枕叶区和颞顶联合区，通过所述探测器对大脑功能活动进行监测。优点在于：通过探测器在头帽设备本体上前额叶区域、颞叶区域、枕叶区域和颞顶联合区域的布设，从而可以准确地测出大脑前额叶区、颞叶区、枕叶区和颞顶联合区的信号变化，从而提高了检测的精确性。
Description
技术领域
本发明涉及脑功能检测技术领域，更具体地说，涉及一种针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备。
背景技术
fNIRS(functional near infrared spectrum，fNIRS)功能性近红外光谱是一种脑功能成像技术。fNIRS的技术核心是在对大脑照射近红外光后，通过接收返回的光吸收量来计算相对氧合血红蛋白含量、脱氧血红蛋白含量、以及两种含量的总和或差值来间接推测大脑的功能活动状态。fNIRS技术的主要优势是空间分辨率相对脑电技术较高，且较少受到动作、眼电、肌电等伪迹的干扰，有利于测量在真实自然环境中的大脑活动水平，非常适用于运动感知、运动执行等研究主题。
然而，目前市面上的fNIRS成像仪器存在探头布局固定、信号采集脑区灵活性低等缺陷，使测量不准确；另一方面随着人们对儿童大脑生长发育的重视，哪一类的互动交流可以更有效的促进儿童脑发育以及提高儿童社交功能也逐渐被各个家庭重视。
目前在儿童互动交流中，通过近红外光谱成像技术对儿童脑功能检测的实验多为儿童单独检测，较少涉及到对母亲和儿童同步一致性进行检测和对比，从而使研究较为片面，不能准确地得到哪一类互动更容易激发儿童的大脑发育和提高儿童的社交功能。
前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备，该设备提高了检测的精确性，更有效地促进儿童脑发育和提高儿童的社交功能。
本发明提供一种针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备，包括头帽设备本体及探测器；所述头帽设备本体上设有前额叶区域、颞叶区域、枕叶区域和颞顶联合区域，在所述前额叶区域、所述颞叶区域、所述枕叶区域和所述颞顶联合区域上均连接有多个所述探测器；当所述头帽设备本体戴设在人体大脑上时，所述前额叶区域、所述颞叶区域、所述枕叶区域和所述颞顶联合区域分别位于大脑的前额叶区、颞叶区、枕叶区和颞顶联合区，通过所述探测器对大脑功能活动进行监测。
进一步地，在所述枕叶区域上设有七个所述探测器，七个所述探测器在展开状态下呈H型排布。
进一步地，在所述前额叶区域上设有九个所述探测器，九个所述探测器在展开状态下呈田字排布，所述探测器位于田字的交点上。
进一步地，所述前额叶区域的两侧对称的设有所述颞叶区域，在所述颞叶区域上设有八个所述探测器，八个所述探测器在展开状态下呈目字排布，所述探测器位于目字的交点上。
进一步地，在所述颞叶区域靠近所述枕叶区域的一侧设有所述颞顶联合区域，在所述颞顶联合区域上设有八个所述探测器，八个所述探测器在展开状态下呈目字排布，所述探测器位于目字的交点上。
进一步地，所述头帽设备本体包括头帽、弹力绑带和尼龙搭扣，所述头帽整体呈内部中空下端开口的半球形，在所述头帽的下端开口处对称的连接有两条弹力绑带，在所述弹力绑带的端部设有尼龙搭扣。
进一步地，在所述头帽和所述弹力绑带的连接处设置有耳部放置开口。
进一步地，所述头帽设备本体分为大号、中号、小号三种型号。
进一步地，所述头帽设备本体为一体成型结构。
本发明还提供一种测量婴儿社交功能的流程方法，应用上述的针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备。
进一步地，所述流程方法包括以下步骤：
S1：测试前期准备；
S2：预录刺激；
S3：实时互动刺激；
S4：实验人员将采集到的数据进行对比分析；
S5：得出测试结果。
进一步地，所述步骤S1包括：
S11：在设定环境的室内设置桌子一张、凳子两把、仪器及电脑；
S12：母亲怀抱婴儿面对电脑坐下，距离显示器40cm，给予5-10分钟使婴儿保持平静状态；
S13：给母亲和婴儿分别佩戴针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备并调试信号；
S14：实验人员确定设备通道信号良好，并开始采集数据；
进一步地，所述步骤S2包括：
S21：婴儿坐在母亲怀里，与母亲共同注视电脑显示屏，经300秒的预录刺激部分。
进一步地，所述预录刺激包括视觉刺激和听觉刺激；
所述视觉刺激包括：经12秒非社交视频刺激，经12秒情境一刺激，再经12秒非社交视频刺激，经12秒情境二刺激，再经12秒非社交视频刺激，经12秒情境三刺激；
所述听觉刺激包括：经12秒无声刺激，经12秒情境一刺激，再经12秒无声刺激，经12秒情境二刺激，再经12秒无声刺激，经12秒情境三刺激。
进一步地，所述情境一为单独社交视频，所述情境二为社交视频加非社交声音，所述情境三为社交视频加社交声音。
进一步地，所述非社交视频为泡泡视频，所述社交视频为眼动加躲猫猫手势；所述非社交声音为流水声、拨浪鼓声、钟声和鸟鸣声，所述社交声音为婴儿哭声、婴儿笑声、成年女性叹气声和成年女性笑声。
进一步地，所述步骤S3包括：
S31：母亲和婴儿姿势不变，母亲怀抱婴儿共同观看水族馆视频90秒；
S32：由除母亲以外的亲属怀抱婴儿，保证母婴之间彼此靠近但无接触，共同观看水族馆视频90秒；
S33：母婴面对面互动300秒，其中前150秒为母婴面对面使用固定玩偶自由交互，后150秒为母婴面对面唱童谣互动；
S34：母亲取下针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备，改由充当陌生人的固定实验人员佩戴，并再次检查通道信号；
S35：婴儿陌生人面对面互动300秒，其中前150秒为陌生人婴儿面对面使用固定玩偶自由交互，后150秒为陌生人婴儿面对面唱童谣互动。
本发明的针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备，通过探测器在头帽设备本体上前额叶区域、颞叶区域、枕叶区域和颞顶联合区域的布设，从而可以准确地测出大脑前额叶区、颞叶区、枕叶区和颞顶联合区的信号变化，从而提高了检测的精确性；另一方面，将本设备用在测量婴儿社交功能上，检测在不同刺激下，婴儿大脑和母亲的一致性，从而可以明确哪一类亲子互动刺激更适合婴儿，为婴儿的养育指导提供帮助，同时更有效地促进儿童脑发育和提高儿童的社交功能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备的探测器分布示意图。
图2为图1中针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备的探测器分布另一示意图。
图3为图1中针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备的平面结构示意图。
图4为图1中针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备的头帽设备本体结构示意图。
图5为图1中针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备的头帽设备本体另一视角结构示意图。
图6为本发明实施例提供的测量婴儿社交功能的流程方法的流程示意图。
图7为本发明实施例提供的测量婴儿社交功能的流程方法的细节流程示意图。
图8为本发明实施例提供的测量婴儿社交功能的流程方法的视频刺激流程模型示意图。
图9为本发明实施例提供的测量婴儿社交功能的流程方法的听觉刺激流程模型示意图。
附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：
100、头帽设备本体
110、前额叶区域
120、颞叶区域
130、枕叶区域
140、颞顶联合区域
150、头帽
160、弹力绑带
170、尼龙搭扣
180、耳部放置开口
200、探测器
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
实施例1
图1为本发明实施例提供的针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备的探测器分布示意图，图2为图1中针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备的探测器分布另一示意图，图3为图1中针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备的平面结构示意图。请参照图1、图2、图3，本发明实施例提供的针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备，包括头帽设备本体100及探测器200；所述头帽设备本体100上设有前额叶区域110、颞叶区域120、枕叶区域130和颞顶联合区域140，在所述前额叶区域110、所述颞叶区域120、所述枕叶区域130和所述颞顶联合区域140上均连接有多个所述探测器200；
当所述头帽设备本体100戴设在人体大脑上时，所述前额叶区域110、所述颞叶区域120、所述枕叶区域130和所述颞顶联合区域140分别位于大脑的前额叶区、颞叶区、枕叶区和颞顶联合区，通过所述探测器200对大脑功能活动的监测。
需要说明的是，本发明的针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备，通过探测器200在头帽设备本体100上前额叶区域110、颞叶区域120、枕叶区域130和颞顶联合区域140的布设，从而可以准确地测出大脑前额叶区、颞叶区、枕叶区和颞顶联合区的信号变化，从而提高了检测的精确性；
进一步参照图1、图2，本发明在所述枕叶区域130上设有七个所述探测器200，七个所述探测器200在展开状态下呈H型排布。枕叶区域130上其H型排布的探测器200，符合大脑枕叶区的生理面积形状结构，从而可以精准的检测到大脑枕叶区的信号变化。
进一步参照图1、图2，在所述前额叶区域110上设有九个所述探测器200，九个所述探测器200在展开状态下呈田字排布，所述探测器200位于田字的交点上。前额叶区域110上九个呈田字排布的探测器200，符合大脑前额叶区的生理面积形状结构，从而可以精准的检测到大脑大脑前额叶区的信号变化。
进一步参照图1、图2，所述前额叶区域110的两侧对称的设有所述颞叶区域120，在所述颞叶区域120上设有八个所述探测器200，八个所述探测器200在展开状态下呈目字排布，所述探测器200位于目字的交点上。在所述颞叶区域120靠近所述枕叶区域130的一侧设有所述颞顶联合区域140，在所述颞顶联合区域140上设有八个所述探测器200，八个所述探测器200在展开状态下呈目字排布，所述探测器200位于目字的交点上。
需要说明的是，前额叶区域110和颞顶联合区域140上八个呈目字排布的探测器200，符合大脑前额叶区和颞顶联合区的生理面积形状结构，准确的覆盖在大脑前额叶区和颞顶联合区，从而提高了检测精准性。
图4为图1中针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备的头帽设备本体结构示意图，图5为图1中针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备的头帽设备本体另一视角结构示意图。请参照图4、图5，本发明的头帽设备本体100包括头帽150、弹力绑带160和尼龙搭扣170，所述头帽150整体呈内部中空下端开口的半球形，在所述头帽150的下端开口处对称的连接有两条弹力绑带160，在所述弹力绑带160的端部设有尼龙搭扣170。在所述头帽和所述弹力绑带160的连接处设置有耳部放置开口180。
需要说明的是，头帽设备本体100佩戴时，头帽150套在大脑上，耳朵位于耳部放置开口180中，通过弹力绑带160绕过脸颊绑在下巴上，并通过尼龙搭扣170锁紧。
进一步地，本发明的头帽设备本体100分为大号、中号、小号三种型号。可以根据不同头围选择不同型号的头帽设备本体100。
进一步地，所述头帽设备本体100为一体成型结构。
图6为本发明实施例提供的测量婴儿社交功能的流程方法的流程示意图，图7为本发明实施例提供的测量婴儿社交功能的流程方法的细节流程示意图。请参照图6、图7，本发明实施例还提供一种测量婴儿社交功能的流程方法，应用上述的针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备。
进一步地，所述流程方法包括以下步骤：
S1：测试前期准备；
具体地，步骤S1包括：
S11：在设定环境(在环境适宜、光线柔和、无其他干扰)的室内设置桌子一张、凳子两把、仪器及电脑；
S12：母亲怀抱婴儿面对电脑坐下，距离显示器40cm，给予5-10分钟使婴儿保持平静状态；
S13：给母亲和婴儿分别佩戴针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备并调试信号；
S14：实验人员确定设备通道信号良好，并开始采集数据；
S2：预录刺激；
具体地，步骤S2包括：
S21：婴儿坐在母亲怀里，与母亲共同注视电脑显示屏，经300秒的预录刺激部分。
图8为本发明实施例提供的测量婴儿社交功能的流程方法的视频刺激流程模型示意图，图9为本发明实施例提供的测量婴儿社交功能的流程方法的听觉刺激流程模型示意图。请参照图8、图9，需要说明的是，所述预录刺激包括视觉刺激和听觉刺激；所述视觉刺激包括：经12秒非社交视频刺激，经12秒情境一刺激，再经12秒非社交视频刺激，经12秒情境二刺激，再经12秒非社交视频刺激，经12秒情境三刺激；所述听觉刺激包括：经12秒无声刺激，经12秒情境一刺激，再经12秒无声刺激，经12秒情境二刺激，再经12秒无声刺激，经12秒情境三刺激。
具体地，所述情境一为单独社交视频，所述情境二为社交视频加非社交声音，所述情境三为社交视频加社交声音。所述非社交视频为泡泡视频，所述社交视频为眼动加躲猫猫手势；所述非社交声音为流水声、拨浪鼓声、钟声和鸟鸣声，所述社交声音为婴儿哭声、婴儿笑声、成年女性叹气声和成年女性笑声。
需要说明的是，通过电脑编程使泡泡视频、眼动加躲猫猫手势、流水声、拨浪鼓声、钟声、鸟鸣声、婴儿哭声、婴儿笑声、成年女性叹气声和成年女性笑声在情境一情境二情境三中随机出现，且保证每一材料随机出现1次。
S3：实时互动刺激；
具体地，步骤S3包括：
S31：母亲和婴儿姿势不变，母亲怀抱婴儿共同观看水族馆视频90秒；
S32：由除母亲以外的亲属怀抱婴儿，保证母婴之间彼此靠近但无接触，共同观看水族馆视频90秒；
S33：母婴面对面互动300秒，其中前150秒为母婴面对面使用固定玩偶自由交互，后150秒为母婴面对面唱童谣互动；
S34：母亲取下针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备，改由充当陌生人的固定实验人员佩戴，并再次检查通道信号；
S35：婴儿陌生人面对面互动300秒，其中前150秒为陌生人婴儿面对面使用固定玩偶自由交互，后150秒为陌生人婴儿面对面唱童谣互动。
S4：实验人员将采集到的数据进行对比分析；
S5：得出测试结果。
需要说明的是，考虑到设备调试、婴儿哭闹等问题，本发明的测量婴儿社交功能的流程方法，整个流程总测试时长约1小时。
本发明的测量婴儿社交功能的流程方法，将针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备用在测量婴儿社交功能上，检测在不同刺激下，婴儿大脑和母亲的一致性，从而可以明确哪一类亲子互动刺激更适合婴儿，为婴儿的养育指导提供帮助；同时更有效地促进儿童脑发育和提高儿童的社交功能。
基于上文的描述可知，本发明优点在于：
本发明的针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备，通过探测器在头帽设备本体上前额叶区域、颞叶区域、枕叶区域和颞顶联合区域的布设，从而可以准确地测出大脑前额叶区、颞叶区、枕叶区和颞顶联合区的信号变化，从而提高了检测的精确性；另一方面，将本设备用在测量婴儿社交功能上，检测在不同刺激下，婴儿大脑和母亲的一致性，从而可以明确哪一类亲子互动刺激更适合婴儿，为婴儿的养育指导提供帮助，同时更有效地促进儿童脑发育和提高儿童的社交功能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备，其特征在于，包括头帽设备本体(100)及探测器(200)；
所述头帽设备本体(100)上设有前额叶区域(110)、颞叶区域(120)、枕叶区域(130)和颞顶联合区域(140)，在所述前额叶区域(110)、所述颞叶区域(120)、所述枕叶区域(130)和所述颞顶联合区域(140)上均连接有多个所述探测器(200)；
当所述头帽设备本体(100)戴设在人体大脑上时，所述前额叶区域(110)、所述颞叶区域(120)、所述枕叶区域(130)和所述颞顶联合区域(140)分别位于大脑的前额叶区、颞叶区、枕叶区和颞顶联合区，通过所述探测器(200)对大脑功能活动进行监测。
2.根据权利要求1所述的针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备，其特征在于，在所述枕叶区域(130)上设有七个所述探测器(200)，七个所述探测器(200)在展开状态下呈H型排布。
3.根据权利要求1所述的针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备，其特征在于，在所述前额叶区域(110)上设有九个所述探测器(200)，九个所述探测器(200)在展开状态下呈田字排布，所述探测器(200)位于田字的交点上。
4.根据权利要求1所述的针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备，其特征在于，所述前额叶区域(110)的两侧对称的设有所述颞叶区域(120)，在所述颞叶区域(120)上设有八个所述探测器(200)，八个所述探测器(200)在展开状态下呈目字排布，所述探测器(200)位于目字的交点上。
5.根据权利要求1所述的针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备，其特征在于，在所述颞叶区域(120)靠近所述枕叶区域(130)的一侧设有所述颞顶联合区域(140)，在所述颞顶联合区域(140)上设有八个所述探测器(200)，八个所述探测器(200)在展开状态下呈目字排布，所述探测器(200)位于目字的交点上。
6.根据权利要求1所述的针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备，其特征在于，所述头帽设备本体(100)包括头帽(150)、弹力绑带(160)和尼龙搭扣(170)，所述头帽(150)整体呈内部中空下端开口的半球形，在所述头帽(150)的下端开口处对称的连接有两条弹力绑带(160)，在所述弹力绑带(160)的端部设有尼龙搭扣(170)。
7.根据权利要求6所述的针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备，其特征在于，在所述头帽和所述弹力绑带(160)的连接处设置有耳部放置开口(180)。
8.根据权利要求1所述的针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备，其特征在于，所述头帽设备本体(100)分为大号、中号、小号三种型号。
9.根据权利要求1所述的针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备，其特征在于，所述头帽设备本体(100)为一体成型结构。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202410415214.9A CN118078278A (zh) | 2024-04-08 | 2024-04-08 | 一种针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410415214.9A CN118078278A (zh) | 2024-04-08 | 2024-04-08 | 一种针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118078278A true CN118078278A (zh) | 2024-05-28 |
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ID=91145883
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202410415214.9A Pending CN118078278A (zh) | 2024-04-08 | 2024-04-08 | 一种针对社交功能的头脑脑区分布近红外头帽设备 |
Country Status (1)
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2024
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