人脑活性的检测评定系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及脑科学信息获取领域，具体是用来评价少年儿童脑认知功能与思维功能的发展水平等，在医疗领域里主要评估各功能区脑活性水平与神经元受损部位的系统。
【背景技术】
[0002]传统神经生理学对脑高级功能基础研究以神经元、神经中枢或脑功能区的兴奋、抑制过程为基本概念，形成了解剖学中的机能定位观、生理学中的大脑皮层动力机能定位观和大脑两半球功能一侧化理论。电生理学提供了 “神经脉冲”和“脑电波”(EEG)以及“诱发电位”的采集和分析技术，成为传统生理学的重要方法学支柱，认定脑的这些电现象可以作为脑不同部位发挥生理功能的指标。在过去20-30年中，一些新科学测试手段问世，1980s时兴的碳14脱氧匍萄糖(14C 一2 一DG)组织化学技术和氣18_脱氧匍萄糖(18F—2 一DG)的正电子发射层扫描(PET)技术引出了脑区域性代谢率(rCMR)的生理参数；1980s时兴的“单光子断层扫描技术(SPCT)和1990s开始使用的015水的PET技术，引出了 “区域性脑血流量”(rCBF); 1990s出现的功能性磁共振成像技术(fMRI)，引出了基于血氧水平相关(BOLD)的“脑激活区”的概念。
[0003]近年来功能性近红外光谱技术(fNIR)是应用近红外光谱原理，神经血管耦合从而实现脑功能成像的新技术。尽管方法不同，脑激活分别可由局部血流量、糖代谢率或含氧血红蛋白分布等脑代谢参数加以表征，均作为脑高级功能的重要生理学指标。传统的脑成像技术如CT，MRI对脑组织损伤部位能够清晰体现，但对脑功能定位就不能体现出来;而PET、fMR1、NIRS、ERP等脑功能成像技术只对脑功能的定位以及人脑思维活动在脑区的分布，但无法直观地准确获得各功能区脑活性水平与神经元受损部位。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供人脑活性的检测评定系统，通过信号采集模块、信号分析模块、任务模块和打印报告模块的设置，准确提取了被测试者的脑活性水平。
[0005]第一方面，本发明实施例提供了人脑活性的检测评定系统，包括信号采集模块、信号分析模块、任务模块和打印报告模块；
[0006]任务模块，用于向被测试者发出进行动作的控制指令；
[0007]信号采集模块，用于分别采集被测试者在进行动作时脑部的血流信号和脑电信号，并将血流信号和脑电信号传输给信号分析模块；
[0008]信号分析模块，用于对血流信号和脑电信号均进行事件描记处理，并根据处理后的数据生成脑活性的分析结果，并向打印报告模块输出与分析结果相对应的打印信号；
[0009]打印报告模块，用于根据接收到的打印信号显示相应的脑活性的分析结果。
[0010]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，还包括触发模块，触发模块包括耳机或音响、视屏眼镜或显示器，任务模块通过耳机或音响、视屏眼镜或显示器向被测试者发送进行动作的控制指令。
[0011]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，信号采集模块包括光-电电极帽，光-电电极帽由弹性橡胶帽和氨基塑料制成。
[0012]结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，光-电电极帽包括光纤探头和电极，光纤探头用于采集脑部的血流信号，电极用于采集脑部的脑电信号。
[0013]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，还包括供电模块，供电模块包括:电源滤波器和开关电源；
[0014]电源滤波器用于将市电进行滤波，得到滤波信号；
[0015]开关电源，用于将市电转换成满足设备要求的质量较高的直流电压，供给实时处理器、近红外激光器、信号采集放大电路。
[0016]结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，信号采集模块包括光电转换电路、信号采集放大电路；
[0017]光电转换电路包括近红外激光器，光电倍增管；
[0018]信号采集放大电路，对血流信号和脑电信号进行滤波放大、模数转换后通过光电隔离上传给主控芯片处理，主控芯片为FPGA，再将处理后的数据上传到上位机。
[0019]结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，信号分析模块还包括实时处理器，实时处理器为上位机，用于对血流信号和脑电信号均进行事件描记处理、数据分析与打印报告的生成。
[0020]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，信号采集模块包括定位电路和采集电路。
[0021]结合第一方面的第七种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，定位电路，用于对额叶、内测前额叶、背外侧额叶、颞叶顶叶和枕叶等区域进行定位。
[0022]结合第一方面的第八种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，采集电路，用于对定位后的区域进行血流信号和脑电信号的采集，并将采集到的血流信号和脑电信号传输给信号分析模块。
[0023]本发明实施例提供的人脑活性的检测评定系统，与现有技术相比，通过信号采集模块采集被测试者在进行测试任务时额叶、内测前额叶、背外侧额叶等特定部位的血流信号和脑电信号，之后对血流信号和脑电信号进行事件描记处理，并显示相应的脑活性的分析结果，测得激活的神经元与脑消耗的能量，两者之间的比率得出脑活性，从而实现了对脑活性水平的准确测量。
[0024]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0026]图1示出了本发明实施例所提供的人脑活性的检测评定系统的系统连接框图；
[0027]主要元件符号说明:
[0028]1-任务模块2-信号采集模块
[0029]3-信号分析模块4-打印报告模块
[0030]图2示出了本发明实施例所提供的人脑活性的检测评定系统的光-电电极帽图；[0031 ]图3示出了本发明实施例所提供的人脑活性的检测评定系统的脑活性图。
【具体实施方式】
[0032]下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0033]如图1所示，本发明实施例提供了人脑活性的检测评定系统，包括信号采集模块、信号分析模块、任务模块和打印报告模块；
[0034]任务模块，用于向被测试者发出进行动作的控制指令；
[0035]信号采集模块，用于分别采集被测试者在进行动作时脑部的血流信号和脑电信号，并将血流信号和脑电信号传输给信号分析模块；
[0036]信号分析模块，用于对血流信号和脑电信号均进行事件描记处理，并根据处理后的数据生成脑活性的分析结果，并向打印报告模块输出与分析结果相对应的打印信号；
[0037]打印报告模块，用于根据接收到的打印信号显示相应的脑活性的分析结果。
[0038]在一种实施例中，任务模块向被测试者发出进行听、说、读、写等动作的命令，例如被测试者按照任务模块的指令进行读的动作。在被测试者读的同时，信号采集模块分别采集被测试者在进行相应读动作时脑部的血流信号和脑电信号，并将血流信号和脑电信号传输给信号分析模块，信号分析模块，对被测试者进行读动作时的血流信号和脑电信号均进行事件描记处理，这样便于跟踪脑代谢能量和物质变化所得到的生理心理效应的变化，并根据处理后的血流信号和脑电信号生成脑活性的分析结果，并向打印报告模块输出与分析结果相对应的打印信号，该打印结果反映了被测试者进行读动作时的脑部激活的神经元与脑消耗的能量之间的比值关系，就是脑代谢能量和物质变化所得到的生理心理效应，即反映了被测试者读动作时参与的脑区神经活性水平。
[0039]以上仅以举例进行说明，任务模块向被测试者发出的任务指令可根据实际需要进行灵活设置。
[0040]进一步的，还包括触发模块，触发模块包括耳机或音响、视屏眼镜或显示器，任务模块通过耳机或音响、视屏眼镜或显示器向被测试者发送进行动作的控制指令。
[0041]在一种实施例中，触发模块包括一个操作界面，在该操作界面上显示有与任务模块相连通的耳机或音响、视屏眼镜或显示器，当任务模块向被测试者下达听的指令时，任务模块通过相连接的耳机向被测试者发送听的指令。
[0042]以上仅以举例进行说明，触发模块中还可以包括其他辅助设施，以向被测试者发送控制指令。
[0043]进一步的，信号采集模块包括光-电电极帽，光-电电极帽由弹性橡胶帽和氨基塑料制成。
[0044]在一种实施例中，光-电电极帽包括弹性橡胶帽，这样方便使用者佩戴，并且能保证光-电电极帽能紧贴使用者的头皮，同时使用者感觉舒适。在光-电电极帽中加入氨基塑料，保证了光-电电极帽的电绝缘性和环保性。进一步的，光-电电极帽包括光纤探头和电极，光纤探头用于采集脑部的血流信号，电极用于采集脑部的脑电信号。
[0045]在一种实施例中，光纤探头和