CN208435654U - 一种脑血氧检测的红外光发射探头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种脑血氧检测的红外光发射探头。它涉及一种科学检测仪器，尤其是一种脑代谢信息的检测探头。本实用新型的技术方案要点是：将发光二极管防放置在探头内，发射探头可以发出735nm、850nm两种波长的近红外光线，利用HbO(氧合血红蛋白)、Hb(血红蛋白)两种血红蛋白对红外光线的吸收系数的差异检测脑血氧浓度的变化；探头安装在帽子上，内含可以伸缩滑块结构，更好的贴合头皮，解决因人的头部不规则而造成的探头和头皮之间存在间隙导致的检测不精确问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及脑代谢信息采集处理装置领域，尤其涉及一种脑血氧检测的红外光发射探头。
背景技术
功能性近红外光谱(functional near-infrared spectroscopy，fNIRS)技术是一种完全无损的光学成像技术。生物组织对近红外波段(700nm～900nm)表现出的高散射、低吸收特性，使得近红外光能够探测到头皮下2～3cm深的大脑皮层质区。脑组织HbO(氧合血红蛋白)、Hb(脱氧血红蛋白)这两种的吸收光谱在近红外波段存在特异性，根据近红外光与脑组织中生色团物质之间的吸收与散色关系，可以检测特定状态下的脑组织HbO(氧合血红蛋白)、Hb(脱氧血红蛋白)以及总血红蛋白(HbT)浓度变化，进而间接获取神经元的活动、细胞能量代谢以及血液动力学相关信息。
目前存在的近红外脑血氧检测有两种方式：一种是探头与帽子为一体的，并且探头固定在壳体中。由于人的头部是不规则的，这样就造成了探头与头皮之间存在间隙，导致了发射出来的光被头发大量吸收，和在头皮外部散射，直接被接收探头吸收，造成了检测的误差，另外一种是光源不在探头中，由光源发射端经导光光纤传播入探头，但这种方式存在几种缺陷：光纤重量大，使用不灵活；光纤成本高；光纤容易折断，维护成本高。
实用新型内容
本实用新型的任务是克服现有技术的不足，提供一种使用方便，能够更好贴合头皮的脑血氧检测的红外光发射探头。
为了解决上述技术问题，本实用新型是将发射探头、接收探头和帽子分开做成独立体。发射探头内置一枚双波长的发光二极管，产生735nm、850nm两种波长的红外光线；发光二极管内置在滑块中，滑块可以自由活动，保证探头与头皮的贴合。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是：
本实用新型中将发光二极管内置发射探头内，735nm、850nm两种波长的红外光线长的吸收系数差异显著；探头结构简单，可以随人头部的不规则自由伸缩，可精确检测不同头型的脑血氧浓度变化。
附图说明
附图1为本发明发射探头的结构的立体剖面图。
附图2为本发明发射探头的顶盖附图。
附图3为本发明发射探头的滑块侧视图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
本实用新型的具体实施例如以下说明。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细描述：
在图中，隔离板(2)放在顶盖(1)中，滑块(9)放置在电极外壳(4)中，两者之间由内置弹簧(3)相连，此结构设计让滑块随着探头和头皮之间间隔的不同而伸缩。发光二极管(6)及其电路板(5)被环氧树脂AB胶灌封在滑块(9)中，这样做不但可以具有固定的效果，还可以隔绝内置弹簧(3)，防止电路板(5)发生短路。
发光二极管(6)及其电路板(5)内置在滑块(9)中，红外光经导光光纤(10)传递而出。底座(8)和底座上扣(7)固定在帽子上，使用时将探头插入底座中，滑块(9)可以再电极外壳(4)中滑动，因为弹簧(3)的效果，滑块(9)向外弹出，可以抵在头皮，更好的贴合头皮解决了不规则头部造成测量误差。由于发射探头嵌入的导光光纤(10)直径只有1.5mm，所以滑块导光光纤部分纤细，可以避免将头发压在头皮和探头之间，减少头发吸收的红外光线。
在顶盖(1)侧端有一个出线孔(11)，探头的以一根四芯线通过此孔与外界相连。
HbO(氧合血红蛋白)、Hb(血红蛋白)两种血红蛋白在近红外波段的吸收光谱的特异性，发射探头内置一枚双波长的发光二极管，可以发射出735nm、850nm两种波长的红外光线，利用吸收特异性的差动效应，可以检测脑血氧浓度的变化。
735nm的近红外光以30Hz的频率发出，850nm的近红外光以70Hz的频率发出，在接收端可以在不同的频段检测不用的光线，以区分两种红外光，并且避开了50Hz的工频的影响。需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选具体的实施例，若依本实用新型的构想所作变动，其产生的功能作用，仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本实用新型的范围内。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种脑血氧检测的红外光发射探头，其特征在于，其包括顶盖、隔离板、弹簧、外壳、光源模块、底座、底座上扣、滑块和导光光纤；
所述发射探头可以发出735nm、850nm两种波长的近红外光线；
探头安装在头帽上，内含可以伸缩的滑块结构以更好的贴合头皮；
所述光源模块包括发光二极管和电路板。
2.根据权利要求1所述一种脑血氧检测的红外光发射探头，其特征在于
所述发射探头中的发光二极管能发出735nm、850nm两种不同波长的近红外光，氧合血红蛋白、血红蛋白分别对两种光有相反的以及明显差异的吸收系数，检测这种差动效应可以检测血红蛋白的浓度变化。
3.根据权利要求1所述的脑血氧检测的红外光发射探头，其特征在于:
735nm的近红外光发出30Hz的频率，850nm的近红外光发出70Hz的频率。
4.根据权利要求1所述的脑血氧检测的红外光发射探头，其特征在于：将产生光源的发光二极管放置在探头内，减少在光线能量在进入头皮之间的损耗。
5.根据权利要求1所述的脑血氧检测的红外光发射探头，其特征在于：导光光纤嵌入滑块的固定孔中，电路板的双色LED紧贴光纤，使发射的红外光最大限度的经由光纤发射到达大脑皮层。
6.根据权利要求1所述的脑血氧检测的红外光发射探头，其特征在于：电路板由环氧树脂AB胶灌封在滑块中，以保证电路板更好的固定在支撑架中，并且由于环氧树脂AB胶的绝缘性，避免了弹簧和电路板接触，导致电路板短路。
7.根据权利要求1所述的脑血氧检测的红外光发射探头，其特征在于：滑块在电极外壳中自由上下滑动，隔离板放在顶盖中，滑块与隔离板之间由弹簧连接，使滑块能够随着头皮与探头之间距离的变化而伸缩，保证探头能贴合不规则的头部。
8.一种脑血氧检测的红外光发射探头，其特征在于：
隔离板（2）放在顶盖（1）中，滑块（9）放置在电极外壳（4）中，两者之间由内置弹簧（3）相连，此结构设计让滑块随着探头和头皮之间间隔的不同而伸缩，发光二极管（6）及其电路板（5）被环氧树脂AB胶灌封在滑块（9）中；
发光二极管（6）及其电路板（5）内置在滑块（9）中，红外光经导光光纤（10）传递而出；底座（8）和底座上扣（7）固定在帽子上，使用时将探头插入底座中，滑块（9）可以再电极外壳（4）中滑动，因为弹簧（3）的效果，滑块（9）向外弹出，可以抵在头皮，更好的贴合头皮解决了不规则头部造成测量误差；发射探头嵌入的导光光纤（10）直径为1.5mm，避免将头发压在头皮和探头之间，减少头发吸收的红外光线；
在顶盖（1）侧端有一个出线孔（11），探头的以一根四芯线通过此孔与外界相连。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111543257A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-08-18 | 吉林大学 | 一种具有检测功能的蘑菇采摘用防损伤仿生吸盘 |
| CN113855012A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-31 | 浙江大学 | 一种近红外光谱成像系统及其应用 |
| CN115153532A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-10-11 | 武汉爱可泰思医疗科技有限公司 | 一种头戴式柔性光纤组件 |
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