触觉脑活动刺激终端系统及触觉脑活动测量系统的制作方法

本发明涉及触觉脑活动测量的技术领域，尤其是涉及一种触觉脑活动刺激终端系统及触觉脑活动测量系统。

背景技术：

功能磁共振成像，英文简称fmri，是一种新兴的神经影像学方式，其原理是利用磁振造影来测量神经元活动所引发之血液动力的改变。由于fmri的非侵入性、没有辐射的优势，从1990年代开始广泛应用于人类在视觉、听觉、躯体感觉皮质和顶叶皮层的功能结构及脑图谱研究。

然而，由于缺乏高精度的触觉脑活动刺激终端系统，人脑触觉脑活动的研究受到极大的限制，而高精度的触觉脑活动刺激终端系统面临的主要问题是受限空间下的刺激终端构型和强磁场下设备的兼容性问题。

目前，用于手触觉刺激的mri兼容装置包括压电陶瓷式以及气动式。压电式刺激仪是基于压电效应而开发的刺激器，利用压电材料的逆压电效应，将电能转换为机械能，继而产生机械振动，产生触觉刺激。对于气动式，现有气动式设备大多采用膜片振动的原理来提供触觉刺激，少数采用将喷头直接固定在刺激部位，通过喷气的方式进行刺激。

虽然压电式振动触觉刺激仪产生的频率能达到300hz，但压电式刺激仪输出功率较小，产生的位移相对较小，因而刺激力小，且需要较高的电压，并且由于有电线延伸至核磁扫描仪中，会干扰mri的信号采集；此外，如果保护不当，此类设备可能会被射频脉冲加热。而对于气动膜片式刺激仪，其单点刺激面积过大(直径1cm)，故不适用于对手任意点的高精度刺激研究。少数采用喷气式刺激的刺激仪其喷嘴距皮肤表面的距离以及刺激的位置均为固定，无法随意调节，更无法保证各喷嘴与皮肤保持同样的距离，因而影响了刺激的精度。

因此，现有触觉脑活动刺激终端系统无法满足使用需求，急需改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种触觉脑活动刺激终端系统及触觉脑活动测量系统，其中的触觉脑活动刺激终端系统，通过过滤调压阀过滤空气压缩机输出的气体，然后控制比例调压阀的输入压力，比例调压阀调节自身的输出压力，以用来控制高速开关阀的输出压力，最终实现刺激装置的输入压力，在控制方面，控制装置通过继电器实现高速开关阀的开闭控制，从而实现气路系统的通气和闭气，来最终调控刺激装置的作用，本装置结构简单，成本低，利于大面积推广使用。

本发明提供的触觉脑活动刺激终端系统，包括：

气路系统，所述气路系统包括用于过滤空气压缩机输出气体的过滤调压阀，所述过滤调压阀连接有比例调压阀，所述比例调压阀连接有高速开关阀，所述高速开关阀通过气管与刺激装置相连接；

控制系统，所述控制系统包括控制装置和与所述控制装置相连接的继电器，所述继电器控制所述高速开关阀的开闭。

更进一步地，所述刺激装置包括底座和设置在所述底座上、且沿与所述底座垂直的方向调节的第一调节装置，所述第一调节装置上设有沿与所述底座平行的方向调节的第二调节装置，所述第二调节装置上设置有沿与所述底座垂直的方向调节的微调组件，所述微调组件上设有用于夹持喷头的夹持组件。

更进一步地，所述第一调节装置包括相对且平行设置的第一支撑座和第二支撑座，所述第一支撑座朝向所述第二支撑座的一侧设有第一滑槽，所述第二支撑座朝向所述第一支撑座的一侧设有第二滑槽，所述第一滑槽和所述第二滑槽之间设有与所述底座平行布置的支撑架，且所述支撑架的两端分别与所述第一滑槽和所述第二滑槽滑动连接。

更进一步地，所述第二调节装置包括沿所述支撑架的长度方向、且贯通设置在所述支撑架上的第一条形槽，所述支撑架上设有至少一个与所述支撑架交叉布置的调节架，每个所述调节架与所述底座平行布置，且每个所述调节架上贯通设有与所述第一条形槽配合的第二条形槽，螺栓依次贯穿所述第一条形槽和所述第二条形槽实现所述调节架和所述支撑架的固定安装。

更进一步地，所述微调组件包括设置在所述调节架上的调节块，所述调节架的一端延伸形成有调节块安装板，所述调节块安装板上朝向所述底座的一端设有第三滑槽，所述调节块沿与所述底座垂直的方向滑动设置在所述第三滑槽上，且所述调节块安装板上设有贯通的第一螺纹孔，所述调节块上设有与所述第一螺纹孔相对的第二螺纹孔，调节螺钉依次穿过所述第一螺纹孔、所述第二螺纹孔以进行所述调节块的位置调节。

更进一步地，所述夹持组件包括形成于所述调节块上的夹持部，所述夹持部上设有用于夹持喷头的夹持孔。

更进一步地，所述夹持部的自由端呈开口设置以形成两个夹持臂，两个所述夹持臂上分别设有贯通的通孔，所述通孔与所述夹持孔垂直布置，且两个所述通孔通过螺栓实现固定连接。

更进一步地，所述第一调节装置还包括第一螺栓和第二螺栓，且所述支撑架通过所述第一螺栓实现与所述第一滑槽固定安装，所述支撑架通过所述第二螺栓实现与所述第二滑槽的固定安装。

更进一步地，所述调节架上设有指示刻度，且所述调节螺钉上设有与所述指示刻度配合的指针。

本发明还提供了一种触觉脑活动测量系统，包括如上所述的触觉脑活动刺激终端系统。

本发明提供了一种触觉脑活动刺激终端系统及触觉脑活动测量系统，其中的触觉脑活动刺激终端系统，通过过滤调压阀过滤空气压缩机输出的气体，然后控制比例调压阀的输入压力，比例调压阀调节自身的输出压力，以用来控制高速开关阀的输出压力，最终实现刺激装置的输入压力，在控制方面，控制装置通过继电器实现高速开关阀的开闭控制，从而实现气路系统的通气和闭气，来最终调控刺激装置的作用，本装置结构简单，成本低，利于大面积推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的触觉脑活动刺激终端系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的刺激装置的立体结构示意图；

图3为本发明实施例提供的刺激装置的主视图；

图4为本发明实施例提供的刺激装置的俯视图；

图5为本发明实施例提供的调节块的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的调节架的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的支撑架的立体结构示意图；

图8为本发明实施例提供的支撑架的俯视图。

图标：1－空气压缩机；2－过滤调压阀；3－比例调压阀；4－高速开关阀；5－气管；6－刺激装置；7－控制装置；8－继电器；9－底座；10－第一支撑座；11－第二支撑座；12－第一滑槽；13－第二滑槽；14－支撑架；15－第一条形槽；16－调节架；17－第二条形槽；18－调节块；19－第一螺纹孔；20－第二螺纹孔；21－夹持部；22－夹持孔；23－夹持臂；24－通孔；25－张紧孔；26－指示刻度；27－指针；28－手指固定槽；29－魔术贴；30－喷头；31－手腕固定带；32－调节旋钮。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。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。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

在本方案中，当底座水平放置时，整个装置处于工作状态，故设定与底座平行的方向为水平方向，与底座垂直的方向为竖直方向。

本发明提供了一种触觉脑活动刺激终端系统及触觉脑活动测量系统，其中的触觉脑活动刺激终端系统，通过过滤调压阀过滤空气压缩机输出的气体，然后控制比例调压阀的输入压力，比例调压阀调节自身的输出压力，以用来控制高速开关阀的输出压力，最终实现刺激装置的输入压力，在控制方面，控制装置通过继电器实现高速开关阀的开闭控制，从而实现气路系统的通气和闭气，来最终调控刺激装置的作用，本装置结构简单，成本低，利于大面积推广使用。

根据图1至图8所示，本发明提供了一种触觉脑活动刺激终端系统，包括气路系统和控制系统。

在本发明实施例中，通过气路系统实现气体供给与压力调节，通过控制系统实现刺激装置的开闭控制，最终实现整个装置的刺激作用。

根据图1所示，气路系统包括用于过滤空气压缩机1输出气体的过滤调压阀2，过滤调压阀连接有比例调压阀3，比例调压阀连接有高速开关阀4，高速开关阀通过气管5与刺激装置6相连接。

在本发明实施例中，通过空气压缩机来给本气路系统提供压缩气体；空气压缩机的输出端连接有过滤调压阀，过滤调压阀用来实现气体的过滤作用，同时设置后面连接的比例调压阀的输入压力；过滤调压阀的输出端连接有比例调压阀，比例调压阀的输出端连接高速开关阀，这样就可以通过调节比例调压阀的输出压力控制高速开关阀的输入压力，从而控制刺激装置使用时的输入压力。

在本发明实施例中，使用时，通过过滤调压阀直接设置好比例调压阀的输入压力，这个压力也就是设置成比例调压阀所能承受的最高压力，根据需要输出的不同压力，直接通过调节比例调压阀即可，从而调节精度高，保护效果好，有效避免泄压。

根据图1所示，控制系统包括控制装置7和与控制装置相连接的继电器8，继电器控制高速开关阀4的开闭。

在本发明实施例中，控制系统中的控制装置与核磁机进行通信连接，接收核磁机发出的触发信号，然后通过连接的继电器实现对高速开关阀开闭的控制，自动控制，方便可靠，当高速开关阀处于打开状态时，就可以通过气路系统实现对刺激装置的供气，实现刺激，当高速开关阀处于关闭状态时，气路系统关闭，停止刺激装置的刺激作用。

在本发明实施例中，比例调压阀可以通过手动控制实现压力调节，也可以通过控制装置实现压力调节，在本方案中，采用手动控制。

根据图2至图4所示，刺激装置包括底座9和设置在底座上、且沿与底座垂直的方向调节的第一调节装置，第一调节装置上设有沿与底座平行的方向调节的第二调节装置，第二调节装置上设置有沿与底座垂直的方向调节的微调组件，微调组件上设有用于夹持喷头30的夹持组件。

在本发明实施例中，刺激装置用来实现手部触觉刺激，底座起到主要的支撑作用，当底座水平放置处于工作状态时，沿与底座垂直的方向调节的第一调节装置用来实现竖直方向的调节；第一调节装置上设置的沿与底座平行的方向调节的第二调节装置用来实现水平方向的调节；微调组件是沿与底座垂直的方向调节的，即用来实现竖直方向的微调，也就是喷头在竖直方向的微调；夹持组件用于夹持喷头，保证喷气的稳定性，实现喷气作用。

根据图2至图4所示，第一调节装置包括相对且平行设置的第一支撑座10和第二支撑座11，第一支撑座朝向第二支撑座的一侧设有第一滑槽12，第二支撑座朝向第一支撑座的一侧设有第二滑槽13，第一滑槽和第二滑槽之间设有与底座平行布置的支撑架14，且支撑架的两端分别与第一滑槽和第二滑槽滑动连接。

在本发明实施例中，第一调节装置中相对且平行设置的第一支撑座和第二支撑座，起到主要的支撑作用，同时，分别设置在第一支撑座和第二支撑座上的第一滑槽和第二滑槽共同形成的滑轨，实现支撑架在竖直方向上的滑动，从而实现整个装置在竖直方向上的滑动调节。

结合图2至图4，根据图7至图8所示，第二调节装置包括沿支撑架的长度方向、且贯通设置在支撑架上的第一条形槽15，支撑架上设有至少一个与支撑架交叉布置的调节架16，每个调节架与底座平行布置，且每个调节架上贯通设有与第一条形槽配合的第二条形槽17，螺栓依次贯穿第一条形槽和第二条形槽实现调节架和支撑架的固定安装。

在本发明实施例中，支撑架上的第一条形槽和调节架上的第二条形槽形成平行且交叉布置的结构，这样通过螺栓依次贯穿第一条形槽和第二条形槽来实现调节架与支撑架的固定安装，当需要调整在水平方向的位置时，只需要拧松螺栓，并调整螺栓在第一条形槽和第二条形槽中的相对位置即可实现水平方向上的任意位置的调整。

在本发明实施例中，调节架采用两个，对应的，调节架上连接的微调组件。以及微调组件上连接的夹持组件都对应为两个，即实现一一对应连接。当然也可以采用其他的数量，只要满足使用要求即可，在此不做限制。

支撑架沿与底座平行的方向延伸形成有用于支撑调节架的支撑架延伸板。

在本发明实施例中，支撑架延伸板的设置，可以在调节支撑架与调节架相对位置时起到很好的支撑作用，同时，调节位置后，当调节架的自由端伸出支撑架较多时，支撑架延伸板就可以起到很好的支撑作用，避免调节架出现晃动。

结合图2至图4，根据图5至图6所示，微调组件包括设置在调节架上的调节块18，调节架的一端延伸形成有调节块安装板，调节块安装板上朝向底座的一端设有第三滑槽，调节块沿与底座垂直的方向滑动设置在第三滑槽上，且调节块安装板上设有贯通的第一螺纹孔19，调节块上设有与第一螺纹孔相对的第二螺纹孔20，调节螺钉依次穿过第一螺纹孔、第二螺纹孔以进行调节块的位置调节。

在本发明实施例中，微调组件中的调节块设置在调节架延伸形成的调节块安装板上，且调节块通过第三滑槽实现与调节架的滑动连接，滑动方向为竖直方向，通过转动调节螺钉，调节螺钉与调节块上的第二螺纹孔配合转动，实现调节块的竖直方向上的移动，从而实现调节块在竖直方向上的微调，进而提高整个装置的精确度。

调节块安装板上朝向底座的一端设有u型座，u型座的开口端形成有第三滑槽，调节块与第三滑槽的配合端设置成t型结构，对应的第三滑槽设置成与t型结构适配滑动的凹槽。

在本发明实施例中，调节块t型结构的设置，有效保证调节块与调节架的稳固连接，u型座的开口端形成的两端侧壁，有效阻挡调节块的晃动，提高整体的稳定性。

结合图2至图4，根据图5所示，夹持组件包括形成于调节块上的夹持部21，夹持部上设有用于夹持喷头30的夹持孔22。

在本发明实施例中，夹持部与调节块为一体成型结构，稳定性强，当然也可以采用连接结构，只要满足使用需求即可，同时，夹持部上的夹持孔，用来实现喷头的夹持作用。

在本发明实施例中，夹持孔设置成圆形孔，夹持效果好，当然也可以设置成其他的形状，只要满足使用需求即可。

结合图2至图4，根据图5所示，夹持部的自由端呈开口设置以形成两个夹持臂23，两个夹持臂上分别设有贯通的通孔24，通孔与夹持孔垂直布置，且两个通孔通过螺栓实现固定连接。

在本发明实施例中，夹持部的自由端呈开口设置，这样开口形成的两个夹持臂方便喷头的放入，且夹持臂上设置的通孔，通过螺栓连接实现紧固作用，避免喷头夹持不紧，提高整个装置的稳定性。

结合图2至图4，根据图5所示，夹持部上设有张紧孔25，张紧孔靠近夹持孔。

在本发明实施例中，在通过夹持孔实现喷头夹持的时候，需要撑开夹持臂实现喷头的放入，张紧孔的设置，方便夹持臂的撑开，缓解撑开力度，有效避免力气过大造成夹持臂的断裂。

第一调节装置还包括第一螺栓和第二螺栓，且支撑架通过第一螺栓实现与第一滑槽固定安装，支撑架通过第二螺栓实现与第二滑槽的固定安装。

在本发明实施例中，当调节好竖直方向的位置时，就可以通过第一螺栓实现支撑架与第一滑槽的固定，通过第二螺栓实现支撑架与第二滑槽的固定连接，从而保证整个装置在喷气作用时的稳定性，当然也可以通过其他的方式实现，只要满足使用需求即可，在此不做限制。

结合图2至图4，根据图6所示，调节架上设有指示刻度26，且调节螺钉上设有与指示刻度配合的指针27。

在本发明实施例中，调节架上背离调节块的一端圆周设置有指示刻度，通过调节螺钉带动指针转动，实现指针与指示刻度的配合指示，指针转动一格，代表调节块在竖直方向上移动设置的距离，最终给操作者提供微调距离的指示。

根据图2至图4所示，调节螺钉上设有调节旋钮32，且调节螺钉上设有六边形凹槽，调节旋钮32与调节螺钉的配合端设有与六边形凹槽卡装配合的六边形突起。

在本发明实施例中，调节螺钉是通过旋转实现调节块与调节块安装座的相对滑动的，调节螺钉上通过设置的调节旋钮能够更好的辅助调节螺钉的旋转作用。

在本发明实施例中，通过设置在调节螺钉上的六边形凹槽和调节旋钮上的六边形突起的一一对应卡装，来实现调节螺钉与调节旋钮的安装配合，这样卡装结构简单，容易实现，且可以在不旋转的时候将调节旋钮取下来，操作方便，易于更换，当然也可以采用其他的方式实现连接，只要满足使用需求即可。

另外，调节旋钮上远离调节螺钉的端部的周侧设有多个与轴线平行的凹槽，增大手与调节旋钮的摩擦力，使用方便、省力。

根据图2至图4所示，底座9上朝向喷头30的方向设有用于固定手指的手指固定槽28。

在本发明实施例中，手指固定槽用于本装置喷气作用在手指上的固定，喷气时，手指放置在手指固定槽内即可，既可以保持与夹持组件上的喷头的一一对应，也可以保证手指稳定，不会因为受到喷气压力而随意移动，这样提高整个装置的精确度和稳定性。

根据图2至图4所示，底座9上还设置有用于紧固手指的魔术贴29。在本发明实施例中，魔术贴压覆在手指端部，固定手指，防止手指抬动，有利于提高刺激精准度。

根据图2至图4所示，底座9上还设置有用于紧固手腕的手腕固定带31。

在本发明实施例中，当将手置于自己装置上，手腕固定带将手腕固定，防止手移动，有利于提高刺激精准度，且在底座上手腕固定带的下方设置衬垫，衬垫支撑手腕，使手腕受力均匀，在底座上更稳固，且更舒适。

其中，衬垫使用泡沫衬垫，使用广泛，且经济效益好，当然也可以使用其他的材质衬垫，只要满足使用需求即可。

刺激装置采用abs材质。

在本发明实施例中，整个刺激装置均采用abs材质，不含金属，这样才能满足磁兼容要求。当然也可以采用其他材质，只要满足使用需求即可。

本装置还包括供电装置。

在本发明实施例中，供电装置可以为控制系统以及其他的元器件进行供电，保证本装置的顺利工作。

本发明提供的触觉脑活动刺激终端系统，喷气距离可以实现0－10mm，位置控制精度实现0.1mm，喷头孔径设置成0.5mm，从而实现高精度喷射；另外，气路系统中，过滤调压阀设置6bar的压力调节精度，比例调压阀的输出压力范围为0－5bar，压力调节精度高，且有效避免泄压；刺激装置设置在核磁室内，控制系统以及气路系统设置在核磁室外，通过气管实现长距离远端控制，有效避免控制系统以及气路系统对磁信号的干扰。

本发明提供的触觉脑活动刺激终端系统，其中的刺激装置可以有效进行水平、竖直方向上的位置调节，同时配合微调组件，保证调节精度；采用abs材质磁兼容性好；调节方便，满足移动至手部任何位置的刺激。

本发明提供了一种触觉脑活动刺激终端系统，通过过滤调压阀过滤空气压缩机输出的气体，然后控制比例调压阀的输入压力，比例调压阀调节自身的输出压力，以用来控制高速开关阀的输出压力，最终实现刺激装置的输入压力，在控制方面，控制装置通过继电器实现高速开关阀的开闭控制，从而实现气路系统的通气和闭气，来最终调控刺激装置的作用，本装置结构简单，成本低，利于大面积推广使用。

本发明还提供了一种触觉脑活动测量系统，包括如上所述的触觉脑活动刺激终端系统。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。