CN206526026U - 一种用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统，包括主控板、处理器和若干个光源探测模块；若干个光源探测模块通过引脚可插拔地设置在所述主控板上，并与处理器连接；光源探测模块包括依次连接的探测器、微信号放大器和低频放大器。本实用新型结构简单，使用灵活和方便，可以根据实际的临床需要而增减探测通道的数量，提高了扫描质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其是涉及一种用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统。
背景技术
近红外光源可根据其特定的波长，将皮下静脉或者动脉的血红细胞和周围组织区别开来。在近红外波段(700nm～1000nm)，生物体组织呈现低吸收、高散射的特性，对近红外光有较高的透明性，因此能够探测到一定深度的组织信息，同时这个波长范围也被称为生物组织的无损测量的光学窗口。
另外，近红外光谱法可用于人体各组织器官血氧饱和度的定量检测，由于脑组织供血、供氧的重要性，对脑组织的研究受到格外关注。氧合血红蛋白、还原血红蛋白在近红外波段具有一定吸收，且两者的吸收光谱存在一定的差异，由此也使得近红外光谱N I RS(Near-Infrared Spectroscopy)血氧测量技术得以迅速发展，并在临床研究中得以广泛应用。
近红外光谱技术是以氧合和还原血红蛋白、细胞色素氧化酶等的吸收光谱为基础，考虑到氧合血红蛋白与还原血红蛋白在近红外光波段吸收谱的差异性，结合光在组织中的传播规律，利用近红外光对组织良好的穿透能力，研究光在组织中历经一系列吸收、散射后出射光携带的与吸收谱相关的组织生化信息，通过对这些吸收色团浓度的相对变化测量，获取组织中的血氧含量变化信息。
而现有的近红外脑部扫描探测装置，通常采用宽光谱光源配合滤光镜，或者特定波长的发光二极管LED作为光源，并且探测装置的频域相对固定，只能获取和监测血红蛋白的相对含量，由此，探测结果精准度较低。
另外，现有技术中的探测装置结构相对固定，探测通道数量固定，无法根据具体扫描对象大小进行调整。
由于该项技术具有对人体无损、无创、无辐射的特点，适用于对人体长期数据采集及跟踪测量，因此可以被广泛用于心理学、认知学、临床医学及脑机接口。除此之外，该技术与其他医学影像技术(如：MRI，CT，PET)相比，在时间分辨率上具有明显优势，但空间分辨率相对较低。现有的近红外脑部扫描探测装置，通常采用宽光谱光源配合滤光镜，或者特定波长的发光二极管LED作为光源，并且探测装置的频域相对固定，由此，探测结果精准度较低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统，以解决现有技术中存在结构相对固定，探测通道数量固定，无法根据具体扫描对象大小进行调整的技术问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统，所述用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统包括主控板、处理器和若干个光源探测模块；
所述处理器设置在所述主控板上；
若干个光源探测模块通过引脚可插拔地设置在所述主控板上，并与处理器连接；
所述光源探测模块包括依次连接的探测器、微信号放大器和低频放大器；
所述探测器用于接收近红外光；
所述微信号放大器用于将高频电流转换成正弦波电压；
所述低频放大器与所述处理器连接。
进一步地，所述光源探测模块还包括低通滤波器，所述微信号放大器通过所述低通滤波器与低频放大器连接。
进一步地，所述主控板上或者所述光源探测模块上还设置有数据采集模块，所述低频放大器通过所述数据采集模块与所述处理器连接。
进一步地，所述光源探测模块还包括混频器，所述混频器设置在所述低通滤波器和所述微信号放大器之间，其用于解调差频信号。
进一步地，所述即插即用探测系统还包括同步频域变换模块，所述同步频域变换模块包括依次连接的压控振荡器、运算放大器以及高精数字可调电位器；所述压控振荡器与所述混频器连接用于向光源探测模块输入设定频率信号。
光源探测模块用于接收光源发射模块发出的近红外光，并将接受到的近红外光变化信息与设定频率信号混合后通过数据采集模块传递给处理器。
进一步地，所述压控振荡器通过射频分流器、射频继电器以及所述引脚与所述混频器连接。
进一步地，所述光源探测模块还包括用于根据所述探测器温度变化自动调节高压输出的温度补偿高压发射器，所述温度补偿高压发射器与所述探测器连接，用于向探测器输出高压电源。
进一步地，所述引脚包括设置在所述光源探测模块上的公引脚、设置在所述主控板上的母引脚。
进一步地，所述探测器为光电转换器。
进一步地，所述探测器为光电接收二极管或者激光接收器。
进一步地，所述光源探测模块的数量为4-10个。
进一步地，所述处理器为微处理器，微处理器与计算机连接。
采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型提供的一种用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统，结构简单，使用灵活和方便，可以根据实际的临床需要而增减探测通道的数量，提高了扫描质量。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
图1为本实用新型实施例提供的用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统的光源探测模块结构示意图；
附图标记：
10-光源探测模块； 11-处理器；
12-探测器； 13-微信号放大器；
14-混频器； 15-低通滤波器；
16低频放大器； 17-数据采集模块；
18-温度补偿高压发射器； 30-同步频域变换模块；
31-控振荡器； 50-计算机；
60-主控板； 61-射频分流器；
62-射频继电器； 64-引脚；
64a-母引脚； 64b-公引脚。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合具体的实施方式对本实用新型做进一步的解释说明。
图1为本实用新型实施例提供的用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统的光源探测模块结构示意图。
如图1-2所示，本实施例提供的一种用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统，用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统包括主控板60、处理器11和若干个光源探测模块10；
处理器11设置在主控板60上；
若干个光源探测模块10通过引脚64可插拔地设置在主控板60上，并与处理器11连接；
光源探测模块10包括依次连接的探测器12、微信号放大器13和低频放大器16；
探测器12用于接收近红外光；
微信号放大器13用于将高频电流转换成正弦波电压；
低频放大器16与处理器11连接。
光源探测模块10还包括低通滤波器15，微信号放大器13通过低通滤波器15与低频放大器16连接。
主控板60上或者光源探测模块10上还设置有数据采集模块17，低频放大器16通过数据采集模块17与处理器11连接。
光源探测模块10还包括混频器14，混频器14设置在低通滤波器15和微信号放大器13之间，其用于解调差频信号。
更为优选的实施方式，即插即用探测系统还包括同步频域变换模块30，同步频域变换模块30包括依次连接的压控振荡器31、运算放大器以及高精数字可调电位器；压控振荡器31与混频器14连接用于向光源探测模块10输入设定频率信号。
光源探测模块10用于接收光源发射模块发出的近红外光，并将接受到的近红外光变化信息与设定频率信号混合后通过数据采集模块17传递给处理器11。
其中，压控振荡器31设置在主控板60上，可以通过射频分流器61、射频继电器62以及引脚64与混频器14连接。
光源探测模块10还包括用于根据探测器12温度变化自动调节高压输出的温度补偿高压发射器18，温度补偿高压发射器18与探测器12连接，用于向探测器12输出高压电源。
引脚64包括设置在光源探测模块10上的公引脚64b、设置在主控板60上的母引脚64a。
探测器12为光电转换器。优选地，探测器12为激光接收器。光源探测模块10的数量为8-10个。
处理器11为微处理器，微处理器与计算机50连接。
本实用新型提供的一种用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统，结构简单，使用灵活和方便，可以根据实际的临床需要而增减探测通道的数量，提高了扫描质量。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统，其特征在于，包括主控板、处理器和若干个光源探测模块；
所述处理器设置在所述主控板上；
若干个光源探测模块通过引脚可插拔地设置在所述主控板上，并与处理器连接；
所述光源探测模块包括依次连接的探测器、微信号放大器和低频放大器；
所述探测器用于接收近红外光；
所述微信号放大器用于将高频电流转换成正弦波电压；
所述低频放大器与所述处理器连接。
2.根据权利要求1所述的用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统，其特征在于，所述光源探测模块还包括低通滤波器，所述微信号放大器通过所述低通滤波器与低频放大器连接。
3.根据权利要求2所述的用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统，其特征在于，所述主控板上或者所述光源探测模块上还设置有数据采集模块，所述低频放大器通过所述数据采集模块与所述处理器连接。
4.根据权利要求2所述的用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统，其特征在于，所述光源探测模块还包括混频器，所述混频器设置在所述低通滤波器和所述微信号放大器之间，其用于解调差频信号。
5.根据权利要求4所述的用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统，其特征在于，所述即插即用探测系统还包括同步频域变换模块，所述同步频域变换模块包括依次连接的压控振荡器、运算放大器以及高精数字可调电位器；所述压控振荡器与所述混频器连接用于向光源探测模块输入设定频率信号。
6.根据权利要求5所述的用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统，其特征在于，所述压控振荡器通过射频分流器、射频继电器以及所述引脚与所述混频器连接。
7.根据权利要求1所述的用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统，其特征在于，所述光源探测模块还包括用于根据所述探测器温度变化自动调节高压输出的温度补偿高压发射器，所述温度补偿高压发射器与所述探测器连接，用于向探测器输出高压电源。
8.根据权利要求1所述的用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统，其特征在于，所述引脚包括设置在所述光源探测模块上的公引脚、设置在所述主控板上的母引脚。
9.根据权利要求1所述的用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统，其特征在于，所述探测器为光电接收二极管或者激光接收器。
10.根据权利要求1所述的用于近红外脑部扫描的即插即用探测系统，其特征在于，所述光源探测模块的数量为4-10个。
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