CN1911168A - 正六边形高分辨率近红外光谱脑功能成像头盔 - Google Patents
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Abstract
本发明一种正六边形高分辨率近红外光谱脑功能成像头盔，用于检测大脑皮层功能活动，是由一片覆盖于脑部，且与脑部曲率相吻合的柔性材料制成，该片柔性材料至少包括一片正六边形，每一片正六边形覆盖的区域内，排布有特定分布的通孔，激光光源探头和激光接收探头以可拆卸的方式插接于通孔中。在最佳设计下，于正六边形覆盖区域内设计了31个激光探头位置，其中7个插入激光光源探头，24个插入激光接收探头，可在正六边形覆盖区域内得到168个检测通道，检测通道密度远高于现有的正六边形近红外光谱脑功能成像头盔，大大提高了近红外光谱脑功能成像技术的空间分辨率。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域，特别是医疗影像领域中一种近红外光谱脑功能成像(Near Infrared Spectroscopy，NIRS)头盔。
背景技术
近红外光谱脑功能成像是二十世纪七十年代以来发展起来的一种利用近红外光(波长为600nm至1000nm的电磁波)对大脑皮层功能活动进行检测的技术。水、氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白对光的吸收曲线如图1所示。由图1可知，水、氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白等人体组织的主要成分对近红外光的吸收较弱，所以近红外光在人体组织中可以传播数厘米，构成了探测大脑皮层功能活动的“近红外窗”。
近红外光谱脑功能成像系统中，近红外光通过激光光源探头入射大脑组织，穿过大脑组织后的出射光由激光接收探头检测。由于大脑组织对近红外光的散射和吸收作用，近红外光在大脑组织中的传播路径如图2所示。图2中，近红外光在大脑组织中的传播路径和探测深度由激光光源探头和激光接收探头之间的距离决定，激光光源探头和激光接收探头之间的距离较近时，近红外光在大脑组织中的传播路径较短，探测深度较浅；激光光源探头和激光接收探头之间的距离较远时，近红外光在大脑组织中的传播路径较长，探测深度较深。当激光光源探头和激光接收探头之间的距离过近时，近红外光的传播路径不通过大脑皮层，无法探测大脑皮层的功能活动；当激光光源探头和激光接收探头之间的距离过远时，由于大脑组织的散射和吸收作用，近红外光迅速衰减，导致激光接收探头接收到的光信号过于微弱且噪声水平较高。目前，国际上公认的激光光源探头和激光接收探头之间的较佳距离为2cm至5cm。
当近红外光谱脑功能成像头盔中所插入的激光光源探头多于一个时，每个激光接收探头均可接收到所有激光光源探头的光信号，在进行数据处理时，只取激光光源探头和激光接收探头之间距离为2cm至5cm的检测通道进行成像处理。每个激光解释探头所接收到的光信号经过光电转换后，可得到包含来自所有激光光源探头的信号的时间序列。在近红外光谱脑功能成像系统中，为使激光接收探头可以区分来自不同激光光源探头的光信号，每个激光光源探头均以不同的调制频率进行幅度调制(～KHz)。对每个激光接收探头所收到的信号分别进行数字或模拟解调，即可得到该激光接收探头接收到的来自每个激光光源探头的信号。
近红外光谱脑功能成像系统所用的头盔为在一片与脑部曲率相吻合的柔性材料上排布特定分布的孔，激光光源探头和激光接收探头插入孔中。当一个激光光源探头和一个激光接收探头之间的距离为2cm至5cm时，可以构成一个检测通道，激光光源探头和激光接收探头之间距离近似相等的检测通道所探测的大脑皮层深度近似相等。由图2知，每个检测通道反映的是接近该检测通道中部的一小块大脑皮层的功能活动，近红外光在该小块大脑皮层内的吸收作用是累积的，即每个检测通道只可能得到位于该检测通道中部下方一小块大脑皮层的整体功能活动情况，假如该小块大脑皮层分为5个部分，则只可能得到这5部分对近红外光吸收作用的累加值。近红外光谱脑功能成像技术的这种特性决定了在检测通道密度(总检测通道数/近红外光谱脑功能成像头盔覆盖面积)比较低的情况下，近红外光谱脑功能成像技术的空间分辨率比较低，图像质量比较差。提高近红外光谱脑功能成像技术的空间分辨率，从而提高图像质量是该领域的中心任务之一。通过提高检测通道密度来提高近红外光谱脑功能成像技术的空间分辨率是目前最常用的手段，而设计更为有效的头盔是提高检测通道密度的主要途径。
蒋田仔等【发明专利申请号：200510055893.0】设计的近红外光谱脑功能成像头盔，由单片边长为3cm的正五边形和单片边长为3cm的正六边形近红外光谱脑功能成像头盔拼接而成。其中单片正六边形近红外光谱脑功能成像头盔见图3【蒋田仔，发明专利申请号：200510055893.0】。图3中的单片正六边形近红外光谱脑功能成像头盔中有19个激光探头插入位置，在最佳的排列下，可插入10个激光光源探头和9个激光接收探头，在正六边形覆盖的23.4cm2区域内可得到21个激光光源探头与激光接收探头之间距离为3cm或近似3cm的检测通道。如上所述的正六边形近红外光谱脑功能成像头盔，其通道密度较低，导致近红外光谱脑功能成像技术的空间分辨率较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种正六边形高分辨率近红外光谱脑功能成像头盔，可解决现有的正六边形近红外光谱脑功能成像头盔在覆盖区域内检测通道密度低的问题。
为达到上述的目的，本发明的技术解决方案是提供一种正六边形高分辨率近红外光谱脑功能成像头盔，是由一片覆盖于脑部，且与脑部曲率相吻合的柔性材料制成，该片柔性材料至少包括一片正六边形，每一片正六边形覆盖的区域内，排布有特定分布的通孔，激光光源探头和激光接收探头以可拆卸的方式插接于通孔中；该正六边形的边长L为：2cm≤L＜3cm和3cm＜L≤5cm；通孔的孔径与正六边形边长成正比：当正六边形的边长为最小值2cm时，孔径的最大允许值为5.77mm，当正六边形的边长为最大值5cm时，孔径的最大允许值为14.43mm；通孔的数量为7个至31个。
所述的正六边形近红外光谱脑功能成像头盔，其所述用于插入激光光源探头和激光接收探头的通孔，可插入传导近红外光的光纤。
所述的正六边形近红外光谱脑功能成像头盔，其所述近红外光，为波长为600nm至1000nm的电磁波。
所述的正六边形近红外光谱脑功能成像头盔，其所述特定分布的通孔，其排布方式为：
一通孔位于正六边形的中心，插接一激光光源探头；其它通孔位于周边六角或位于周边六角和每边的中点或位于周边六角、每边的中点和沿正六边形周边，以二分之一边长为边的正三角形的中心，各插接激光接收探头。
所述的正六边形近红外光谱脑功能成像头盔，其所述特定分布的通孔，其排布方式为：
一通孔位于，以正六边形周边六角与正六边形中心连线的中点相互连接所围成的六个正三角形，其中任一个正三角形的中心，插接一激光光源探头；其它通孔位于周边六角或位于周边六角和每边的中点或位于周边六角、每边的中点和沿正六边形周边，以二分之一边长为边的正三角形的中心，各插接激光接收探头。
所述的正六边形近红外光谱脑功能成像头盔，其所述特定分布的通孔，其排布方式为：
通孔位于正六边形的中心，及位于以正六边形周边六角与正六边形中心连线的中点相互连接所围成的六个正三角形的中心，各插接激光光源探头；其它通孔位于周边六角、每边的中点和沿正六边形周边，以二分之一边长为边的正三角形的中心，各插接激光接收探头。
所述的正六边形近红外光谱脑功能成像头盔，其所述通孔排布方式，当正六边形边长为4～4.3cm时，设有31个通孔，7个激光光源探头，24个激光接收探头，在正六边形覆盖范围内得到168个检测通道。
本发明的有益效果是：在正六边形覆盖的区域内设计了合理的激光探头位置，每个激光探头位置可以插入激光光源探头或激光接收探头。它提高了覆盖区域内的检测通道密度(检测通道数/覆盖区域面积)，提高了近红外光谱脑功能成像方法的空间分辨率。更高的检测通道密度和更高的空间分辨率可以使近红外光谱脑功能成像方法得到更多所覆盖皮层区域的大脑功能活动信息，从而更加精确的反映所覆盖皮层区域内的大脑功能活动情况。
附图说明
图1大脑组织主要成分对近红外光的吸收系数曲线图；
图2近红外光在大脑组织中的传播路径示意图；
图3现有的正六边形近红外光谱脑功能成像头盔；
图4本发明最大探头位置孔径与正六边形边长的关系图；
图5本发明正六边形覆盖区域内7个探头位置分布方式之一示意图；
图6本发明正六边形覆盖区域内7个探头位置分布方式之二示意图；
图7本发明正六边形覆盖区域内13个探头位置分布方式之一示意图；
图8本发明正六边形覆盖区域内13个探头位置分布方式之二示意图；
图9本发明正六边形覆盖区域内25个探头位置分布方式之一示意图；
图10本发明正六边形覆盖区域内25个探头位置分布方式之二示意图；
图11本发明正六边形覆盖区域内31个探头位置分布方式示意图。
具体实施方式
本发明所设计的近红外光谱脑功能成像头盔的基本形状为正六边形。正六边形的边长为从2cm到5cm的任意值。本文以下部分用L代表正六边形的边长。
本发明所指的探头位置是分布在正六边形覆盖区域内的用于插入激光光源探头和激光接收探头的孔，孔径应根据插入探头位置的传导近红外光的光纤的规格不同进行调整。探头位置孔径的最大允许值与正六边形的边长成正比关系，如图4所示。当正六边形的边长为最小值2cm时，探头位置孔径的最大允许值为5.77mm；当正六边形的边长为最大值5cm时，探头位置孔径的最大允许值为14.43mm。
本发明所设计的每一个探头位置上，均可插入激光光源探头和激光接收探头。当一个激光光源探头和一个激光接收探头可以构成一个检测通道时，把它们所插入的探头位置互换，它们仍然可以构成一个检测通道。
本发明的具体实施，主要由以下7部分构成：
正六边形覆盖区域内设计7个探头位置的分布方式之一；
正六边形覆盖区域内设计7个探头位置的分布方式之二；
正六边形覆盖区域内设计13个探头位置的分布方式之一；
正六边形覆盖区域内设计13个探头位置的分布方式之二；
正六边形覆盖区域内设计25个探头位置的分布方式之一；
正六边形覆盖区域内设计25个探头位置的分布方式之二；
正六边形覆盖区域内设计31个探头位置的分布方式。
(一)正六边形覆盖区域内设计7个探头位置的分布方式之一
如图5所示为在正六边形覆盖区域内设计了7个探头位置。
在图5中，实心探头位置1位于正六边形的中心，空心探头位置2、空心探头位置3、空心探头位置4、空心探头位置5、空心探头位置6、空心探头位置7分别位于正六边形的六个顶点上。
根据正六边形的性质，如图5所示的近红外光谱脑功能成像头盔中，实心探头位置1与空心探头位置2、空心探头位置3、空心探头位置4、空心探头位置5、空心探头位置6、空心探头位置7之间的距离均与正六边形边长相等，当正六边形边长取5cm≥L≥2cm时，在实心探头位置1插入激光光源探头，空心探头位置2～7插入激光接收探头，可在正六边形覆盖区域内得到6个检测通道。
(二)正六边形覆盖区域内设计7个探头位置的分布方式之二
如图6所示为在正六边形覆盖区域内设计了7个探头位置。
在图6中，空心探头位置2～7的确定方法如图5。实心探头位置1位于等边三角形ABC的中心，其中A为正六边形的中心，B为A和空心探头位置5所在的顶点所决定的线段的中点，C为A和空心探头位置4所在的顶点所决定的线段的中点。
根据正六边形的性质，如图6所示的近红外光谱脑功能成像头盔中，实心探头位置1与空心探头位置4、空心探头位置5之间的距离为0.76×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置3、空心探头位置6之间的距离为1.04×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置2、空心探头位置7之间的距离为1.26×L，其中L为正六边形边长；
当正六边形边长取4.0cm≥L≥2.6cm时，在实心探头位置1处插入激光光源探头，在空心探头位置2～7处插入激光接收探头，可在正六边形覆盖范围内得到6个检测通道。
(三)正六边形覆盖区域内设计13个探头位置的分布方式之一
如图7所示为在正六边形覆盖区域内设计了13个探头位置。
在图7中，实心探头位置1位于正六边形中心。空心探头位置3、空心探头位置5、空心探头位置7、空心探头位置9、空心探头位置11、空心探头位置13位于正六边形的六个顶点。空心探头位置2、空心探头位置4、空心探头位置6、空心探头位置8、空心探头位置10、空心探头位置12位于正六边形六条边的中点。
根据正六边形的性质，如图7所示的近红外光谱脑功能成像头盔中，实心探头位置1与空心探头位置2、空心探头位置4、空心探头位置6、空心探头位置8、空心探头位置10、空心探头位置12之间的距离为0.87×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置3、空心探头位置5、空心探头位置7、空心探头位置9、空心探头位置11、空心探头位置13之间的距离等于正六边形边长；
当正六边形边长取5.0cm≥L≥2.3cm时，在实心探头位置1处插入激光光源探头，在空心探头位置2～13处插入激光接收探头，可在正六边形覆盖范围内得到12个检测通道。
(四)正六边形覆盖区域内设计13个探头位置的分布方式之二
如图8所示为在正六边形覆盖区域内设计了13个探头位置。
在图8中，实心探头位置1的确定方法如图6。空心探头位置2～13的确定方法如图7。
根据正六边形的性质，如图8所示的近红外光谱脑功能成像头盔中，实心探头位置1与空心探头位置8之间的距离为0.58×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置6、空心探头位置7、空心探头位置9、空心探头位置10之间的距离均为0.76×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置4、空心探头位置5、空心探头位置11、空心探头位置12之间的距离均为1.04×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置2之间的距离为1.16×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置3、空心探头位置13之间的距离均为1.26×L，其中L为正六边形边长；
当正六边形边长取4cm≥L≥3.5cm时，在实心探头位置1处插入激光光源探头，在空心探头位置2～13处插入激光接收探头，可在正六边形覆盖范围内得到12个检测通道。
(五)正六边形覆盖区域内设计25个探头位置的分布方式之一
如图9所示为在正六边形覆盖区域内设计了25个探头位置。
在图9中，实心探头位置1位于正六边形中心。空心探头位置2～13的确定方法如图7。
在图9中，空心探头25位于等边三角形ABD的中心，其中A为正六边形的顶点，B为正六边形边的中点，D为A和正六边形中心所决定的线段的中点。空心探头14位于等边三角形BCE的中心，其中B为正六边形边的中点，C正六边形的顶点，E为C和正六边形中心所决定的线段的中点。
将空心探头位置25以实心探头1为中心顺时针旋转60度即可得到空心探头位置15；
将空心探头位置25以实心探头1为中心顺时针旋转120度即可得到空心探头位置17；
将空心探头位置25以实心探头1为中心顺时针旋转180度即可得到空心探头位置19；
将空心探头位置25以实心探头1为中心顺时针旋转240度即可得到空心探头位置21；
将空心探头位置25以实心探头1为中心顺时针旋转300度即可得到空心探头位置23；
将空心探头位置14以实心探头1为中心顺时针旋转60度即可得到空心探头位置16；
将空心探头位置14以实心探头1为中心顺时针旋转120度即可得到空心探头位置18；
将空心探头位置14以实心探头1为中心顺时针旋转180度即可得到空心探头位置20；
将空心探头位置14以实心探头1为中心顺时针旋转240度即可得到空心探头位置22；
将空心探头位置14以实心探头1为中心顺时针旋转300度即可得到空心探头位置24。
根据正六边形的性质，如图9所示的近红外光谱脑功能成像头盔中，实心探头位置1与空心探头位置25、空心探头位置14、空心探头位置15、空心探头位置16、空心探头位置17、空心探头位置18、空心探头位置19、空心探头位置20、空心探头位置21、空心探头位置22、空心探头位置23、空心探头位置24之间的距离均为0.76×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置2、空心探头位置4、空心探头位置6、空心探头位置8、空心探头位置10、空心探头位置12之间的距离均为0.87×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置3、空心探头位置5、空心探头位置7、空心探头位置9、空心探头位置11、空心探头位置13之间的距离均与正六边形边长相等。
当正六边形边长取5cm≥L≥2.6cm时，在实心探头位置1处插入激光光源探头，在空心探头位置2～25处插入激光接收探头，可在正六边形覆盖范围内得到24个检测通道。
(六)正六边形覆盖区域内设计25个探头位置的分布方式之二
如图10所示为在正六边形覆盖区域内设计了25个探头位置。
在图10中，实心探头位置1的确定方法如图6。空心探头位置2～13的确定方法如图7。空心探头位置14～25的确定方法如图9。
根据正六边形的性质，如图10所示的近红外光谱脑功能成像头盔中，实心探头位置1与空心探头位置19、空心探头位置20之间的距离均为0.5×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置8、空心探头位置18、空心探头位置21之间的距离均为0.58×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置6、空心探头位置7、空心探头位置9、空心探头位置10、空心探头位置17、空心探头位置22之间的距离均为0.76×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置16、空心探头位置23之间的距离均为0.87×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置15、空心探头位置24之间的距离均与正六边形边长相等；
实心探头位置1与空心探头位置4、空心探头位置5、空心探头位置11、空心探头位置12、空心探头位置25、空心探头位置14之间的距离均为1.04×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置2之间的距离为1.16×L，其中L为正六边形边长；
心探头位置1与空心探头位置13、空心探头位置3之间的距离均为1.26×L，其中L为正六边形边长。
当正六边形边长取4.3cm≥L≥4.0cm时，在实心探头位置1处插入激光光源探头，在空心探头位置2～25处插入激光接收探头，可在正六边形覆盖范围内得到24个检测通道。
(七)正六边形覆盖区域内设计31个探头位置的分布方式
如图11所示为在正六边形覆盖区域内设计了31个探头位置。
在图11中，空心探头位置8～19的确定方法如图7。空心探头位置20～31的确定方法如图9。实心探头位置7为正六边形的中心。
实心探头位置4的确定方法如图6；
将实心探头位置4以实心探头位置7为中心顺时针旋转60度即可得到实心探头位置5；
将实心探头位置4以实心探头位置7为中心顺时针旋转120度即可得到实心探头位置6；
将实心探头位置4以实心探头位置7为中心顺时针旋转180度即可得到实心探头位置1；
将实心探头位置4以实心探头位置7为中心顺时针旋转240度即可得到实心探头位置2；
将实心探头位置4以实心探头位置7为中心顺时针旋转300度即可得到实心探头位置3。
根据正六边形的性质，如图11所示的近红外光谱脑功能成像头盔中，实心探头位置1与空心探头位置20、空心探头位置21，实心探头位置2与空心探头位置22、空心探头位置23，实心探头位置3与空心探头位置24、空心探头位置25，实心探头位置4与空心探头位置26、空心探头位置27，实心探头位置5与空心探头位置28、空心探头位置29，实心探头位置6与空心探头位置30、空心探头位置31之间的距离均为0.5×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置9、空心探头位置22、空心探头位置31，实心探头位置2与空心探头位置11、空心探头位置21、空心探头位置24，实心探头位置3与空心探头位置13、空心探头位置23、空心探头位置26，实心探头位置4与空心探头位置15、空心探头位置25、空心探头位置28，实心探头位置5与空心探头位置17、空心探头位置27、空心探头位置30，实心探头位置6与空心探头位置19、空心探头位置20、空心探头位置29，之间的距离均为0.58×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置8、空心探头位置10、空心探头位置11、空心探头位置19、空心探头位置23、空心探头位置30，实心探头位置2与空心探头位置9、空心探头位置10、空心探头位置12、空心探头位置13、空心探头位置20、空心探头位置25，实心探头位置3与空心探头位置11、空心探头位置12、空心探头位置14、空心探头位置15、空心探头位置22、空心探头位置27，实心探头位置4与空心探头位置13、空心探头位置14、空心探头位置16、空心探头位置17、空心探头位置24、空心探头位置29，实心探头位置5与空心探头位置15、空心探头位置16、空心探头位置18、空心探头位置19、空心探头位置26、空心探头位置31，实心探头位置6与空心探头位置8、空心探头位置9、空心探头位置17、空心探头位置18、空心探头位置21、空心探头位置28，实心探头位置7与空心探头位置20、空心探头位置21、空心探头位置22、空心探头位置23、空心探头位置24、空心探头位置25、空心探头位置26、空心探头位置27、空心探头位置28、空心探头位置29、空心探头位置30、空心探头位置31之间的距离均为0.76×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置24、空心探头位置29，实心探头位置2与空心探头位置26、空心探头位置29，实心探头位置3与空心探头位置21、空心探头位置28，实心探头位置4与空心探头位置23、空心探头位置30，实心探头位置5与空心探头位置20、空心探头位置25，实心探头位置6与空心探头位置22、空心探头位置27，实心探头位置7与空心探头位置9、空心探头位置11、空心探头位置13、空心探头位置15、空心探头位置17、空心探头位置19之间的距离均为0.87×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置25、空心探头位置28，实心探头位置2与空心探头位置27、空心探头位置30，实心探头位置3与空心探头位置20、空心探头位置29，实心探头位置4与空心探头位置22、空心探头位置31，实心探头位置5与空心探头位置21、空心探头位置24，实心探头位置6与空心探头位置23、空心探头位置26，实心探头位置7与空心探头位置8、空心探头位置10、空心探头位置12、空心探头位置14、空心探头位置16、空心探头位置18之间的距离均与正六边形边长相等；
实心探头位置1与空心探头位置12、空心探头位置13、空心探头位置17、空心探头位置18、空心探头位置26、空心探头位置27，实心探头位置2与空心探头位置8、空心探头位置14、空心探头位置15、空心探头位置19、空心探头位置28、空心探头位置29，实心探头位置3与空心探头位置9、空心探头位置10、空心探头位置16、空心探头位置17、空心探头位置30、空心探头位置31，实心探头位置4与空心探头位置11、空心探头位置12、空心探头位置18、空心探头位置19、空心探头位置20、空心探头位置21，实心探头位置5与空心探头位置8、空心探头位置9、空心探头位置13、空心探头位置14、空心探头位置22、空心探头位置23，实心探头位置6与空心探头位置10、空心探头位置11、空心探头位置15、空心探头位置16、空心探头位置24、空心探头位置25之间的距离均为1.04×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置15，实心探头位置2与空心探头位置17，实心探头位置3与空心探头位置19，实心探头位置4与空心探头位置9，实心探头位置5与空心探头位置11，实心探头位置6与空心探头位置13之间的距离为1.16×L，其中L为正六边形边长；
实心探头位置1与空心探头位置14、空心探头位置16，实心探头位置2与空心探头位置16、空心探头位置18，实心探头位置3与空心探头位置8、空心探头位置18，实心探头位置4与空心探头位置8、空心探头位置10，实心探头位置5与空心探头位置10、空心探头位置12，实心探头位置6与空心探头位置12、空心探头位置14之间的距离均为1.26×L，其中L为正六边形边长。
当正六边形边长取4.3cm≥L≥4.0cm时，在实心探头位置1～7处插入激光光源探头，在空心探头位置8～31处插入激光接收探头，可在正六边形覆盖范围内得到168个检测通道。通道密度远高于现有的单片正六边形近红外光谱脑功能成像头盔。
Claims (7)
1、一种正六边形高分辨率近红外光谱脑功能成像头盔，是由一片覆盖于脑部，且与脑部曲率相吻合的柔性材料制成，其特征为：该片柔性材料至少包括一片正六边形，每一片正六边形覆盖的区域内，排布有特定分布的通孔，激光光源探头和激光接收探头以可拆卸的方式插接于通孔中；该正六边形的边长L为：2cm≤L＜3cm和3cm＜L≤5cm；通孔的孔径与正六边形边长成正比：当正六边形的边长为最小值2cm时，孔径的最大允许值为5.77mm，当正六边形的边长为最大值5cm时，孔径的最大允许值为14.43mm；通孔的数量为7个至31个。
2、根据权利要求1所述的正六边形近红外光谱脑功能成像头盔，其特征为：所述用于插入激光光源探头和激光接收探头的通孔，可插入传导近红外光的光纤。
3、根据权利要求2所述的正六边形近红外光谱脑功能成像头盔，其特征为：所述近红外光，为波长为600nm至1000nm的电磁波。
4、根据权利要求1所述的正六边形近红外光谱脑功能成像头盔，其特征为：所述特定分布的通孔，其排布方式为：
一通孔位于正六边形的中心，插接一激光光源探头；其它通孔位于周边六角或位于周边六角和每边的中点或位于周边六角、每边的中点和沿正六边形周边，以二分之一边长为边的正三角形的中心，各插接激光接收探头。
5、根据权利要求1所述的正六边形近红外光谱脑功能成像头盔，其特征为：所述特定分布的通孔，其排布方式为：
一通孔位于，以正六边形周边六角与正六边形中心连线的中点相互连接所围成的六个正三角形，其中任一个正三角形的中心，插接一激光光源探头；其它通孔位于周边六角或位于周边六角和每边的中点或位于周边六角、每边的中点和沿正六边形周边，以二分之一边长为边的正三角形的中心，各插接激光接收探头。
6、根据权利要求1所述的正六边形近红外光谱脑功能成像头盔，其特征为：所述特定分布的通孔，其排布方式为：
通孔位于正六边形的中心，及位于以正六边形周边六角与正六边形中心连线的中点相互连接所围成的六个正三角形的中心，各插接激光光源探头；其它通孔位于周边六角、每边的中点和沿正六边形周边，以二分之一边长为边的正三角形的中心，各插接激光接收探头。
7、根据权利要求6所述的正六边形近红外光谱脑功能成像头盔，其特征为：所述通孔排布方式，当正六边形边长为4～4.3cm时，设有31个通孔，7个激光光源探头，24个激光接收探头，在正六边形覆盖范围内得到168个检测通道。
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