脑磁检测系统的制作方法

1.本技术涉及脑磁检测分析技术领域，特别是涉及一种脑磁检测系统。


背景技术：

2.磁图是一种探测神经电信号所产生微弱磁场的功能性脑成像技术，在临床和科研都有广泛应用，包括癫痫等神经系统疾病的诊断定位、精神疾病的生物标记研究、术前脑功能区定位、脑认知神经科学研究等。脑磁图(magnetoencephalography)，或称meg，是集低温超导、生物工程、电子工程、医学工程等二十一世纪尖端科学技术于一体，是无创伤性地探测大脑电磁生理信号的一种脑功能检测技术。脑磁图技术对研究大脑的复杂功能、治疗脑部疾病有十分大的帮助。meg的检测过程，是对脑内神经电流发出的及其微弱的生物磁场信号的直接测量，同时测量系统本身不会释放任何对人体有害的射线、能量或机械噪声。
3.随着技术的不断发展，可以采用原子磁力计来检测脑磁，其中，无自旋交换弛豫(spin-exchange relaxation-free，serf)原子磁力计是灵敏度最高的的一种，其可以在室温下工作，不需要冷却，成本低，且可以采用单通道，面积小，可以实现磁力计的小型化。
4.现有技术中，检测脑磁的设备通常是一体化的，无法自由移动各个部件，导致无法适应不同人的身高、头型差异。比如，现有技术中，通常需要受试者佩戴特制的承载设备(例如头盔)，在头盔上安装大量的磁力计(探头)，以此检测受试者的脑磁。然而，不同患者的头型很可能不一致，导致头盔的适配性不够高。总的来说，现有的设备对不同受试者的适配性较低、灵活度低。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种脑磁检测系统。
6.本技术脑磁检测系统，包括：
7.磁屏蔽室，用于提供脑磁测试环境；
8.座椅，位于所述磁屏蔽室内；
9.采集装置，包括供受试者佩戴的承载设备以及安装于所述承载设备的磁传感器；
10.调节装置，连接在所述承载设备和所述座椅两者之间、以改变两者相对位置；
11.控制处理装置，处在所述磁屏蔽室外且与所述磁传感器电路连接，所述控制处理装置采集并相应处理来自所述磁传感器的信号。
12.以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。
13.可选的，所述承载设备和所述座椅两者之间通过调节装置相连，所述调节装置包括：支撑臂，所述座椅的靠背部位开设有导向插槽，所述支撑臂的底部活动插设于所述导向插槽，所述承载装置安装于所述支撑臂的顶部；
14.驱动机构，安装于所述座椅并驱动所述支撑臂相对座椅升降。
15.可选的，所述脑磁检测系统还包括固定于所述承载设备的托架，所述支撑臂的顶部具有横向延伸的折弯部，托架插接固定安装于所述折弯部。
16.可选的，所述折弯部上开设有安装槽，所述托架上设有与所述安装槽配合的插接脚；
17.所述安装槽的槽壁处设有弹性卡舌，所述插接脚的外周设有与所述弹性卡舌相配合的防脱槽。
18.可选的，所述驱动机构包括：
19.摇柄，转动安装于所述座椅的靠背部位；
20.齿条，固定于所述支撑臂；
21.齿轮组，啮合传动在所述摇柄和所述齿条之间。
22.可选的，所述齿轮组包括一与所述摇柄同轴线固定的齿轮，所述齿轮沿自身轴向滑动安装于所述靠背部位，所述齿轮轴向的一端设有卡合柱，所述导向插槽的侧壁开设有定位槽，所述齿轮沿自身轴向滑动时，所述卡合柱置入或脱离所述定位槽，所述卡合柱与所述定位槽之间设有相互配合的止转结构。
23.可选的，所述托架包括：
24.处在所述承载设备正上方的连接座；
25.由所述连接座辐射延伸且向下弯折的多根连杆，每根连杆的底端均设置有所述插接脚。
26.可选的，所述承载设备为头盔，所述多根连杆形成半包围的网笼结构，且所述头盔处在该网笼结构内；
27.所述头盔的外周设置多个固定柱，各固定柱与相应位置的连杆之间通过第二连接件相固定。
28.可选的，所述脑磁检测系统还包括支架，所述支架的至少一部分延伸至所述座椅的上方，
29.所述支架连接有柔性件，所述柔性件的一端为延伸出所述支架的吊挂端；
30.所述柔性件的至少一段为处在支架内部的承重段，所述支架内设有挂设于所述承重段的配重；
31.所述承载设备连接于所述吊挂端。
32.可选的，所述支架的内部设有定滑轮，所述柔性件的至少一部分为与所述支架相连的固定部，所述承重段处在所述固定部和所述定滑轮之间，所述柔性件经由所述定滑轮向下转折直至所述吊挂端；
33.所述配重通过一动滑轮挂设于所述承重段。
34.本技术脑磁检测系统至少具有以下技术效果：
35.本技术脑磁检测系统的承载设备供受试者佩戴，调节装置改变承载设备和座椅的相对位置，可匹配受试者的躯体高度，提高脑磁检测系统的灵活度、适应度，提高受试者的使用感受。并且，脑磁检测系统的检测环境处于磁屏蔽室之内，避免检测结果受到影响、保证检测精度。
附图说明
36.图1为本技术一实施例中脑磁检测系统的结构示意图；
37.图2为本技术一实施例中脑磁检测系统的结构示意图；
38.图3为图2中脑磁检测系统的局部剖面图；
39.图4为图3中a部分的局部放大图；
40.图5为图3中b部分的局部放大图；
41.图6为图3中b部分的局部放大图；
42.图7为图1中支架的局部剖面图；
43.图8为本技术一实施例中配重调节机构的原理示意图；
44.图9为另一方式的配重调节机构的原理示意图。
45.图中附图标记说明如下：
46.10、座椅；11、坐垫；12、靠背；13、导向插槽；131、通孔；132、定位槽；
47.20、支撑臂；21、折弯部；211、安装槽；212、弹性卡舌；
48.30、驱动机构；31、齿条；32、齿轮；321、卡合柱；33、摇柄；
49.40、托架；41、插接脚；42、第一连接件；43、防脱槽；44、连接座；45、连杆；46、连杆；
50.50、承载设备；51、固定柱；52、第二连接件；53、磁传感器；
51.60、支架；61、定滑轮；62、动滑轮；63、穿孔；64、遮板；65、移动座；
52.70、柔性件；71、吊挂端；72、承重段；73、固定部；
53.80、配重；81、弹性体；82、牵拉件；821、工作端；83、砝码。
54.100、磁屏蔽室；110、控制处理装置。
具体实施方式
55.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
56.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
57.本技术中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、次序。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
58.本技术中，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。
59.现有的脑磁检测系统中，受试者佩戴的承载设备和安装座椅是一体式设计，兼容性较弱，不同受试者使用时佩戴等体验感不良。受试者佩戴的承载设备在高度上不可调节，
不能适应不同患者的身高。
60.参见图1，本技术一实施例提供一种脑磁检测系统，包括用于提供脑磁测试环境的磁屏蔽室100，处于磁屏蔽室100内的座椅10、采集装置、以及调节装置。其中，采集装置包括供受试者佩戴的承载设备50以及安装于承载设备50的磁传感器53；调节装置连接在承载设备50和座椅10两者之间、以改变两者相对位置。脑磁检测系统还包括处于磁屏蔽室100外且与磁传感器电路连接的控制处理装置110，控制处理装置110采集并相应处理来自磁传感器53的信号。
61.本实施例中，承载设备50供受试者佩戴，调节装置改变承载设备50和座椅10的相对位置，匹配受试者的躯体高度，提高脑磁检测系统的灵活度、适应度，提高受试者的使用感受。并且，脑磁检测系统的检测环境处于磁屏蔽室100之内，避免检测结果受到影响、保证检测精度。
62.磁传感器53例如可以是光泵磁力计、squid磁力计、原子磁力计，优选为serf原子磁力计。控制处理装置110还可以包括显示器，便于实时观察检测结果，便于修正受试者、承载设备50和磁传感器53三者的相对位置。脑磁检测系统还通过供电装置为控制处理装置110提供电源，其中电源类型包括但不限于直流电、交变电源等等。可以理解，由于脑磁检测较精密，需要磁屏蔽室100隔绝外部磁场的影响，故供电装置和控制处理装置110均处于磁屏蔽室100外，而佩戴承载设备50的受试者处于磁屏蔽室100之内，避免电源对检测结果造成干扰。进一步地，磁屏蔽室100内部也要尽量避免引入额外的磁场噪音。因此，本技术各实施例所采用的技术方案，例如上下文中本技术各实施例提及的调节装置，均倾向于简单地手动化，而非自动化。
63.在一个实施例中，参见图2和图3，调节装置包括支撑臂20、驱动机构30、托架40。其中，支撑臂20活动安装于座椅10；驱动机构30驱动支撑臂20相对座椅10升降；托架40可拆卸地安装于支撑臂20，承载设备50固定于托架40。承载设备50、托架40、支撑臂20三者之间可根据需要拆卸，针对不同头型的受试者，可以选择不同尺寸的承载设备，以适应不同受试者的头部形状。
64.在托架40安装在于支撑臂20的使用状态(第一种使用状态)下，检测者坐在座椅10上，脑磁检测系统被配置为如图所示的组装状态，脑磁检测系统在竖直方向上具有相对的顶部(上方)和底部(下方)，本技术各实施例中的部件，配置为如图所示的状态时，皆具有此方向。支撑臂20相对座椅10的升降沿该竖直方向。
65.座椅10包括靠背，靠背12开设有导向插槽13，支撑臂20的底部活动插设于导向插槽13。导向插槽13的深度与支撑臂20调节行程相应，也提高了运动稳定性。座椅10还可以包括坐垫11，坐垫11与靠背12为一体或分体结构，例如采用如图所示的一体结构的靠背与坐垫。
66.参见图4，驱动机构30包括齿条31、齿轮组以及摇柄33，其中齿条31与支撑臂20相对固定，固定方式可以是齿条31开设在支撑臂20上，也可以是齿条31和支撑臂20分体固定。齿轮组包括一与摇柄33同轴线固定的齿轮32，齿轮32转动安装于座椅的靠背12、且与齿条31相啮合；摇柄33与齿轮32相连。摇柄33转动带动齿轮32旋转，齿轮32带动齿条31运动，驱动机构30将摇柄33的旋转运动转化为直线运动，使齿条31竖直向上或向下运动，进而带动支撑臂20的升降。
67.参见图4，齿轮32沿自身轴向滑动安装于靠背12，靠背12上开设有通孔131，通孔131容纳齿轮32及摇柄33的安装且与导向插槽13连通。齿轮32轴向的一端设有卡合柱321，导向插槽13的侧壁开设有定位槽132，齿轮32沿自身轴向滑动时，卡合柱321置入或脱离定位槽132，且滑动时并不影响与齿条31的啮合关系。
68.卡合柱321与定位槽132之间设有相互配合的止转结构(例如可周向彼此限位的键槽结构等)。齿轮32朝向座椅方向滑动时，卡合柱321置入定位槽132，反之则脱离。支撑臂20调整到预期高度后，在卡合柱321与定位槽132的止转作用下，齿轮32被限定，进而通过齿条31保持支撑臂20的竖直高度。
69.参见图5，托架40连接至支撑臂20的顶部，支撑臂20的顶部具有横向(垂直于支撑臂20的升降方向)延伸的折弯部21，折弯部21上开设有安装槽211，托架40上设有与安装槽211配合(插接配合)的插接脚41。插接脚41的底端与支撑臂20之间通过第一连接件42相固定。安装槽211例如可以带有螺纹，第一连接件42例如可以采用螺丝，二者实现螺纹固定。
70.安装槽211的槽壁处设有弹性卡舌212，插接脚41的外周设有与弹性卡舌212相配合的防脱槽43。配合状态下，弹性卡舌212处于防脱槽43，形成横向错位，托架40与支撑臂20结构稳定。
71.参见图6，托架40包括连接座44和连杆。其中，连接座44处在承载设备50正上方；连杆由连接座44辐射延伸且向下弯折，连杆可以是多根，每根连杆的底端均设置有插接脚。
72.承载设备50例如可以是头盔，连杆例如可以为三个，图中仅示出连杆45和连杆46，多根连杆形成半包围的网笼结构，且承载设备50处在该网笼结构内。承载设备50的外周设置多个固定柱，各固定柱与相应位置的连杆45之间通过第二连接件相固定。以连杆45为例，连杆45与固定柱51通过第二连接件52相固定。固定方式例如可以是，固定柱51上开设有螺丝孔，第二连接件52采用螺丝与固定柱51相固定。
73.本技术为适应不同身高的患者，将托架设计为可升降式。使用时，可以旋转调节摇柄，带动齿轮转动，使托架可以自由升降，调节到合适位置后，推动旋转摇柄，使其进入定位槽，防止托架下落，以保证适应患者对身高做头盔高度调节。为适应不同性别和不同年龄段的患者，将托架设计为可拆卸式，便于更换不同样式的头盔，以更好对匹配不同患者对头型，使其拥有更好对佩戴舒适性。
74.参见图1和图7，在一个实施例中，脑磁检测系统还包括支架60，支架60连接有柔性件70，承载设备50通过柔性件70可活动地吊设于支架60。柔性件70例如可以采用多根线缆集合而成，多根线缆可提高整体强度避免单根受力，也可防止多根线缆发生松散。例如，承载设备50上方固定设置有线缆固定点，多根线缆收束固定于固定点。固定点具体可采用环形箍，绑扎带或套管等方式。
75.承载设备50可活动地吊设于支架60，即支架60可分担承载设备50至少一部分的重量，提高使用承载设备50的体验感。在承载设备50与座椅10相分离的使用状态(第二种使用状态)下，支架60的至少一部分处在座椅10的上方，承载设备50活动吊设在支架60之下，受测者可自由活动。
76.本实施例中，柔性件70的至少一段为处在支架60内部的承重段72。支架60内设有挂设于承重段72的配重80，线缆的一端为延伸出支架60的吊挂端71。
77.承重段72和吊挂端71之间通过柔性件70的本体传递拉力，配重80通过拉力传递平
衡承载设备50的重力，分担承载设备50施加给被检测者的重力，提高被检测者的佩戴体验。
78.为了减少柔性件70运动的摩擦阻力，支架60的内部设有定滑轮61，多根线缆的至少一部分为与支架60相连的固定部73，承重段72处在固定部73和定滑轮61之间，柔性件70经由定滑轮61向下转折直至吊挂端71。当然在支架60相应部位开设有穿孔63，以避让柔性件70的延伸穿引路径，图中柔性件70通过穿孔63延伸出吊挂端71。
79.支架60具有相对的前侧和后侧，定滑轮61位于支架60内的前侧(图中相对右侧)，柔性件70的固定部73处在支架60内的后侧(图中相对左侧)；前侧的下方为检测位，承载设备50在自由状态下悬挂于检测位。
80.为了适应承载设备50的位置变化，配重80通过一动滑轮62挂设于承重段72。承重段72长度发生变化时，动滑轮62在柔性件70上自由滑动，可自适应的匹配牵拉分力，还可以保证配重80在运动过程中无阻塞感与跳动感，便于自适应调节。在承载设备50升降或移动时，柔性件70可自动伸缩，进一步优化用户测试体验感。
81.动滑轮62的外周设有用于容置柔性件70的线槽，动滑轮62稳固牢靠，不会产生脱落、断裂等情况。为了防止配重80运动时发生晃动或产生异响，支架60的内部固定有导向机构，配重80沿导向机构升降。导向机构例如可以是导轨或滑槽。
82.为了适应不同的承载设备配重80可根据需要拆卸或调整，支架60可以活动设置有遮板64，遮板64可通过机械方式进行滑动或转动开合，避免电磁信息对检测结果造成干扰。
83.参见图7～图9，配重可以是弹性体81和/或砝码83。其中，弹性体81牵拉在动滑轮62和支架60之间，即通过弹性体81的弹力在柔性件70上的分量平衡头盔的重量。砝码83为一个或可拆卸连接的多个，砝码83采用多个时，可通过调节数量改变重量。
84.调整柔性件70拉力大小的方式可以是调节配重80的质量，可以是调节配重80在承重段72的位置，也可以是调节图中所示角度α的大小。
85.在一个实施例中，支架60上安装有配重调节结构，配重调节结构包括移动座65，移动座65位置可调的安装于支架60。移动座65位置调节的方式例如可以是：移动座65插设在支架60的不同位置；或者在支架上设置有供移动座65移动和滑槽，该滑槽上设置有锁定移动座65的锁定机构，锁定机构例如可以是销子。柔性件70的固定部73连接至移动座65；和/或定滑轮61安装于移动座65。可以理解，不同部件安装于移动座65能够实现对图中角度α的调节。
86.在一个实施例中，配重调节结构还可以是调节件，调节件作用于弹性体81以改变弹性体81的预紧力，该方式能够改变弹性体81的弹力。
87.在一个实施例中，配重调节结构还可以是牵拉件82，牵拉件82一端为工作端821且作用于柔性件70、动滑轮62或至少一部分砝码83，另一端为驱动端且相对于支架60位置可调，为避免对检测过程的干扰，驱动端可配置在支架60的外侧。可以理解，配重80采用多个砝码时，可通过工作端821调整砝码83的数量，进而对配重进行调节。工作端821作用于动滑轮62时，能够调节如图中所示的角度α。牵拉件82的工作端作用于柔性件70时，能够间接地调节如图中所示的角度α。
88.本技术各实施例中的脑磁检测系统具有两种使用状态。在第一种使用状态下，承载设备50通过托架40安装在于支撑臂20(座椅10)上，受试者活动受限，调节装置改变承载设备50的高度以适配受试者的躯体高度。此时虽然承载设备50吊设于支架60，但高度可调
节作为第一种状态的主要效果。
89.在第二种使用状态下，承载设备50与座椅10相分离，受试者可自由活动，例如坐卧、站立、行走等等。此时通过柔性件70平衡承载设备50的重力、并进行自适应调节。
90.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。不同实施例中的技术特征体现在同一附图中时，可视为该附图也同时披露了所涉及的各个实施例的组合例。
91.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。