一種用于近紅外腦部掃描的光源發射系統的制作方法

本實用新型涉及醫療器械技術領域，尤其是涉及一種用于近紅外腦部掃描的光源發射系統。

背景技術：

近紅外光源可根據其特定的波長，將皮下靜脈或者動脈的血紅細胞和周圍組織區別開來。在近紅外波段(700nm～1000nm)，生物體組織呈現低吸收、高散射的特性，對近紅外光有較高的透明性，因此能夠探測到一定深度的組織信息，同時這個波長范圍也被稱為生物組織的無損測量的光學窗口。

另外，近紅外光譜法可用于人體各組織器官血氧飽和度的定量檢測，由于腦組織供血、供氧的重要性，對腦組織的研究受到格外關注。氧合血紅蛋白、還原血紅蛋白在近紅外波段具有一定吸收，且兩者的吸收光譜存在一定的差異，由此也使得近紅外光譜NIRS(Near-Infrared Spectroscopy)血氧測量技術得以迅速發展，并在臨床研究中得以廣泛應用。

近紅外光譜技術是以氧合和還原血紅蛋白、細胞色素氧化酶等的吸收光譜為基礎，考慮到氧合血紅蛋白與還原血紅蛋白在近紅外光波段吸收譜的差異性，結合光在組織中的傳播規律，利用近紅外光對組織良好的穿透能力，研究光在組織中歷經一系列吸收、散射后出射光攜帶的與吸收譜相關的組織生化信息，通過對這些吸收色團濃度的相對變化測量，獲取組織中的血氧含量變化信息。

由于該項技術具有對人體無損、無創、無輻射的特點，適用于對人體長期數據采集及跟蹤測量，因此可以被廣泛用于心理學、認知學、臨床醫學及腦機接口。除此之外，該技術與其他醫學影像技術(如：MRI，CT，PET)相比，在時間分辨率上具有明顯優勢，但空間分辨率相對較低。現有的近紅外腦部掃描探測裝置，通常采用寬光譜光源配合濾光鏡，或者特定波長的發光二極管LED作為光源，并且探測裝置的頻域相對固定，由此，探測結果精準度較低。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種用于近紅外腦部掃描的光源發射系統，以解決現有技術中存在的發射光源的波長、頻率、振幅以及功率基本上固定，無法滿足實際臨床使用要求的技術問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的一種用于近紅外腦部掃描的光源發射系統，所述用于近紅外腦部掃描的光源發射系統包括主控板、光源驅動電路、幅度調節單元以及發射器；

光源驅動電路分別與所述幅度調節單元和發射器連接；

所述主控板上設置有相互連接的處理器和壓控振蕩器；

所述壓控振蕩器通過所述幅度調節單元與所述發射器連接，所述發射器用于向外發出近紅外光。

進一步地，所述發射器為激光發射器。

進一步地，所述光源發射系統還包括用于調節所述發射器功率的光源功率調節單元，光源功率調節單元分別與所述光源驅動電路和所述發射器連接。

進一步地，所述光源功率調節單元包括與所述光源驅動電路連接的數字電位器，數字電位器與所述發射器連接。

進一步地，所述幅度調節單元用于調節所述發射器的幅度，所述幅度調節單元包括依次連接的線性穩壓器、可變衰減器和數字電位器。

進一步地，所述可變衰減器分別與所述光源驅動電路、所述發射器以及所述壓控振蕩器連接。

進一步地，所述主控板上還包括電位器，所述壓控振蕩器通過電位器與所述處理器連接。

進一步地，所述電位器為高精數字可調電位器。

進一步地，所述主控板上還包括運算放大器，所述壓控振蕩器依次順序通過所述運算放大器、所述高精數字可調電位器與所述處理器連接。

進一步地，所述主控板上還包括固定值高精分壓器，所述固定值高精分壓器分別與所述運算放大器和所述高精數字可調電位器連接。

進一步地，所述固定值高精分壓器與電壓基準元器件連接。

進一步地，所述光源發射系統還包括探測頭，探測頭上包括殼體、以及殼體上設置的發射光纖；發射光纖與所述發射器連接，發射光纖的末端與頭皮接觸用于將發射器發出的近紅外光導入人體內。

進一步地，所述發射光纖的末端為外凸的球面型。當使用時，所述發射光纖的球面型的結構頂壓頭皮，發射光纖的末端與頭皮的接觸面積增大，由此有利于加大探測深度。

采用上述技術方案，本實用新型具有如下有益效果：

本實用新型提供的一種用于近紅外腦部掃描的光源發射系統，結構簡單，使用方便，而且紅外光源的波長、頻率、振幅以及功率可調，可以滿足臨床的不同需求。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的用于近紅外腦部掃描的光源發射系統結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的用于近紅外腦部掃描的光源發射系統的主控板結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的探測頭的殼體結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例提供的探測頭結構示意圖；

圖5為本實用新型實施例提供的發射光纖球面型末端的放大示意圖；

附圖標記：

1-頭皮； 2-頭發；

11-處理器； 20-主控板；

21-光源驅動電路； 22-光源功率調節單元；

22a-數字電位器； 23-幅度調節單元；

23a-線性穩壓器； 23b-可變衰減器；

23c-數字電位器； 24-發射器；

30-壓控振蕩器； 33-運算放大器；

34-固定值高精分壓器； 35-高精數字可調電位器；

36-電壓基準元器件； 40-探測頭；

41-殼體； 42-柔性導向套；

43-發射光纖； 50-計算機。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

下面結合具體的實施方式對本實用新型做進一步的解釋說明。

圖1為本實用新型實施例提供的用于近紅外腦部掃描的光源發射系統結構示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的用于近紅外腦部掃描的光源發射系統的主控板結構示意圖。

如圖1-2所示，本實施例提供的一種用于近紅外腦部掃描的光源發射系統，用于近紅外腦部掃描的光源發射系統包括主控板20、光源驅動電路21、幅度調節單元23以及發射器24；

光源驅動電路21分別與幅度調節單元23和發射器24連接；

主控板20上設置有相互連接的處理器11和壓控振蕩器30；

壓控振蕩器30通過幅度調節單元23與發射器24連接，發射器24用于向外發出近紅外光。

發射器24為激光發射器24。

光源發射系統還包括用于調節發射器24功率的光源功率調節單元22，光源功率調節單元22分別與光源驅動電路21和發射器24連接。

光源功率調節單元22包括與光源驅動電路21連接的數字電位器22a，數字電位器22a與發射器24連接。

幅度調節單元23用于調節發射器24的幅度，幅度調節單元23包括依次連接的線性穩壓器23a、可變衰減器23b和數字電位器23c。

可變衰減器23b分別與光源驅動電路21、發射器24以及壓控振蕩器30連接。

主控板20上還包括高精數字可調電位器35，壓控振蕩器30通過高精數字可調電位器35與處理器11連接。處理器11為微處理器。微處理器與計算機50連接。

更為優選地，主控板20上還包括運算放大器33，壓控振蕩器30依次順序通過運算放大器33、高精數字可調電位器35與處理器11連接。處理器11為微處理器，微處理器與計算機50連接。

主控板20上還包括固定值高精分壓器34，固定值高精分壓器34分別與運算放大器33和高精數字可調電位器35連接。

固定值高精分壓器34與電壓基準元器件36連接。

圖3為本實用新型實施例提供的探測頭的殼體結構示意圖；圖4為本實用新型實施例提供的探測頭結構示意圖；圖5為本實用新型實施例提供的發射光纖球面型末端的放大示意圖。

如圖3-5所示，光源發射系統還包括探測頭40，探測頭40上包括殼體41、以及殼體41上設置的發射光纖43；發射光纖43與發射器24連接，發射光纖43的末端與頭皮接觸用于將發射器24發出的近紅外光導入人體內。

殼體41內側設置有柔性導向套42，柔性導向套42的內部設置有上大下小的導向孔，柔性導向套42外形為上大下小的錐形，殼體41扣在頭部時，柔性導向套42的下端穿過頭發2的縫隙與頭皮1接觸；發射光纖43插裝在柔性導向套42內；發射光纖43在殼體41外經柔性導向套42插入殼體41內時，柔性導向套42的下端被擠壓擴張進而撥開頭發，進而便于發射光纖43直接與頭皮1接觸。

如圖5所示，發射光纖或接收導光束43的末端為外凸的球面型。當使用時，發射光纖或接收導光束43的球面型的結構頂壓頭皮，發射光纖和接收導光束43的末端與頭皮的接觸面積增大，由此可以擴大接收導光束的接收面積，而對于發射光纖，則有利于加大探測深度。

本實用新型提供的一種用于近紅外腦部掃描的光源發射系統，結構簡單，使用方便，而且紅外光源的波長、頻率、振幅以及功率可調，可以滿足臨床的不同需求。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。