一种头帽、探头装设组件以及脑功能成像系统

技术领域

本公开涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种头帽、探头装设组件以及脑功能成像系统。

背景技术

目前，脑功能成像技术不但在临床实践中得到了广泛应用，而且可以借助该技术研究脑结构损伤和脑功能缺陷之间的关系，为理解实现脑功能的脑结构基础提供了重要的研究手段。尤其是，脑功能成像技术中的近红外光谱脑功能成像技术，其利用近红外光和由发射探头和接收探头组成的多通道传感,基于神经-血氧耦合机制来对脑功能进行评估,近红外光谱脑功能成像技术可以穿透颅骨、高时间分辨的探测和成像脑活动激活的变化,有效地对脑功能进行可视化和定量评估。但是，在利用近红外光谱脑功能成像设备进行检查时，需要尽量保证头帽上的发射探头和接收探头之间的距离在一定范围内，且同时要保证头帽与头部能够紧密贴合，从而防止光发生泄露的情况，以获得较佳的测量结果，但由于用户的头型、头围的尺寸各不相同，现有技术中的头帽不能与不同用户的头部进行很好地贴合，导致近红外光谱脑功能成像设备获取的测量结果较差，无法对脑功能进行有效地评估。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本公开提供了一种头帽、探头装设组件以及脑功能成像系统，该头帽能够紧密地压紧头部从而提高头帽与头皮的贴合度，并且能够较好地贴合不同头型尺寸的用户的头部，使与头帽连接的脑功能成像设备能够获取较佳的测量结果。

本公开实施例提供了一种头帽，其上设有多个安装孔用于装设探头适配器，所述探头适配器用于适配用于脑功能成像的探头，所述头帽包括：

帽体，其构造用于贴合受试者的头部，所述帽体上设有按区域分布的多个第一安装孔；

包覆体，其设于所述帽体的远离所述头部的一侧以包覆所述帽体，所述包覆体的硬度小于所述帽体的硬度且所述包覆体的弹性大于所述帽体的弹性，所述包覆体上设有多个第二安装孔和多个第三安装孔，其中，所述多个第二安装孔与所述多个第一安装孔对应设置，所述多个第三安装孔与所述头部的前额上部对应设置。

在一些实施例中，所述帽体包括第一本体和多个开设有第一安装孔的承载件，所述多个承载件与所述头部的前额下部对应地设置且经由连接部连接到所述第一本体。

在一些实施例中，所述连接部的宽度小于各个所述承载件的宽度。

在一些实施例中，所述帽体采用硅胶材质制成，所述承载件和所述连接部一体成型于所述第一本体上。

在一些实施例中，所述头帽还包括：至少一个定位件，其构造为：在所述多个第三安装孔及至少相邻的所述第二安装孔装设探头适配器的情况下，将各个所述第三安装孔所装设的探头适配器分别连接到相邻的所述第二安装孔所装设的探头适配器。

在一些实施例中，所述帽体沿着下边沿设有多个通孔，以便由第一弹性体依次穿过所述多个通孔并围绕所述头部设置。

在一些实施例中，所述头帽还包括设于所述包覆体的上沿的第二弹性体，以将所述包覆体拉紧至所述头部。

在一些实施例中，所述头帽还包括分别连接所述帽体或所述包覆体的相对两端的挂绳。

在一些实施例中，所述头帽还包括拉紧组件，所述拉紧组件连接于所述帽体和/或所述包覆体的相对两侧并在所述头部的周向上设置。

本公开实施例还提供了一种探头装设组件，其特征在于，包括上述的头帽，以及用于装设到所述头帽的各个安装孔的探头适配器。

本公开实施例还提供了一种脑功能成像系统，其包括脑功能成像设备、线缆以及连接于所述线缆的探头，还包括上述的探头装设组件，所述探头装设组件的探头适配器用于适配所述探头。

与现有技术相比，本公开实施例的有益效果在于：本公开通过帽体与包覆体相结合的方式，在包覆体上设置与帽体上的第一安装孔对应设置的第二安装孔，以及设置与头部的前额上部对应设置的第三安装孔，其中，包覆体的硬度小于帽体的硬度且包覆体的弹性大于帽体的弹性，使得第三安装孔内装设的探头适配器能够较好地贴合不同头型尺寸的头部，且上述帽体的硬度相较于包覆体的硬度要大，使得内层硬度大的帽体配合外层弹性大的包覆体的弹性包裹作用能够更加紧密地压紧头部从而提高头帽与头皮的贴合度，并且能够较好地贴合不同头型尺寸的用户的头部，以保证获得较佳的测量结果。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为本公开实施例头帽的结构示意图；

图2为本公开实施例头帽的另一结构示意图；

图3为本公开实施例头帽的帽体和包覆体相结合的结构示意图；

图4为本公开实施例头帽的帽体的结构示意图；

图5为本公开实施例头帽的帽体的另一结构示意图；

图6为本公开实施例头帽的包覆体的结构示意图。

图中的附图标记所表示的构件：

1-帽体；11-第一安装孔；12-承载件；13-连接部；14-第一本体；15-通孔；16-第一凹槽；17-第二凹槽；18-第一弹性体；2-包覆体；21-第二安装孔；22-第三安装孔；23-第二弹性体；4-拉紧组件；5-挂绳；6-定位件。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述，但不作为对本公开的限定。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

本公开实施例提供了一种头帽，头帽上设有多个安装孔用于装设探头适配器，探头适配器用于适配用于脑功能成像的探头，如图1至图3所示，图中示出的头帽上装设有至少部分探头适配器，头帽包括帽体1、包覆体2。如图4至图5所示，帽体1构造用于贴合受试者的头部，帽体1上设有按区域分布的多个第一安装孔11。如图2和图6所示，包覆体2设于帽体1的远离头部的一侧(也可以称为外层)以包覆帽体1(相对于包覆体2处于内层)，包覆体2的硬度小于帽体1的硬度且包覆体2的弹性大于帽体1的弹性，包覆体2上设有多个第二安装孔21和多个第三安装孔22，其中，多个第二安装孔21与多个第一安装孔11对应设置，如图1至图4所示，多个第三安装孔22与头部的前额上部对应设置。

可以理解的是，帽体1上的第一安装孔11可对应用户的脑部上不同的区域分别设置，例如，第一安装孔11对应头部的前额、颞叶等区域设置，以精准地对脑功能进行评估。且上述帽体1可采用能够贴合人体头皮，生物相容性较好，不会引起人体过敏的材质制成，以增加头帽的舒适度，提高患者的使用体验。

可以理解的是，各个安装孔之间的距离均设置在一定范围内，以保证脑功能成像设备能够获得较佳的测量结果。

可以理解的是，上述帽体1可通过其自身的硬度实现贴紧头部，而包覆体2能够通过其自身的弹性包裹紧帽体1，使得帽体1与包覆体2相结合的方式能够将头帽更加压紧贴合头皮，进一步地，增加头帽与患者的头部的贴合度，即使患者的头型、头围尺寸相差过大，该头帽均能够贴紧患者的头皮，达到与头帽连接的脑功能像设备能够获得较佳的测量结果的技术效果。

可以理解的是，装设在第三安装孔22内的探头适配器仅设置在包覆体2上，帽体1上并不具有与第三安装孔22对应的安装孔，如图3和图4所示，如图3中示出头帽上设置了三行安装孔，本申请对安装孔的数量和布置方式不做具体限定，能够通过安装在其上的探头获取到准确的测量结果即可。下述将以头帽上设置三行安装孔为例进行说明。

具体地，上述头帽上设有由下至上依次设置的第一行安装孔、第二行安装孔以及第三行安装孔，结合图3和图4，包覆体2上设有五个第三安装孔22，第三安装孔22对应头部的前额上部设置，头部的前额上部靠近头顶位置，该处形成的弧度较大，且不同的患者在该处的头型尺寸也相差较大，由于帽体1本身材质较硬，在该处难以很好地贴合至头皮，因此对应头部的前额上部设置的第三安装孔22均设置在包覆体2上，也就是对应头部的前额上部设置的探头适配器仅安装在包覆体2上，包覆体2具有较大的弹性能够更好的带动其上的探头适配器贴合向头皮，使得该头帽能够适用于头型、头围尺寸不同的患者。另外，本申请对第三安装孔22的数量不做具体限定，图中示出的五个仅为示意说明。

本公开通过帽体1与包覆体2相结合的方式，在包覆体2上设置与帽体1上的第一安装孔11对应设置的第二安装孔21，以及设置与头部的前额上部对应设置的第三安装孔22，其中，包覆体2的硬度小于帽体1的硬度且包覆体2的弹性大于帽体1的弹性，使得第三安装孔22内装设的探头适配器能够较好地贴合不同头型尺寸的头部，且上述帽体1的硬度相较于包覆体2的硬度要大，使得帽体1能够更加紧密地压紧头部从而提高头帽与头皮的贴合度，并且能够较好地贴合不同头型尺寸的用户的头部，以保证获得较佳的测量结果。

在一些实施例中，帽体1包括第一本体14和多个开设有第一安装孔11的承载件12，如图3至图5所示，多个承载件12与头部的前额下部对应地设置且经由连接部13连接到第一本体14。

在一些实施例中，连接部13的宽度小于各个承载件12的宽度。

可以理解的是，如图4所示，上述承载件12的水平方向上的宽度大于连接部13在水平方向上的宽度，使得承载件12相对第一本体14具有一定灵活度，由于每个患者头部的前额下部也是不同的，上述承载件12通过连接部13能够具有一定的活动自由度，以适配不同患者头部的前额下部，并能够使承载件12上的第一安装孔11上装设的探头适配器能够贴紧患者的头部，使该帽体1能够适配不同患者的头型尺寸，更进一步地贴合头部的前额下部。在一些实施例中，承载件12可以采用与第一本体14相同的材料，从而在经由宽度较小的连接部13具有与患者头部的前额下部尺寸差异适应的活动自由度的同时，保持与头部的前额下部的充分贴紧。

具体地，如图4和图5所示，帽体1可包括对应第一行安装孔设置的三个承载件12，三个承载件12之间间隔设置，以在承载件12贴合患者头部时不会互相干涉，且具有一定的自由度，能够适用于头型、头围尺寸不同的患者，同时又能够保证相邻承载件12上装设的探头适配器之间的距离，从而达到获取较精准的测量结果。

在一些实施例中，帽体1采用硅胶材质制成，承载件12和连接部13一体成型于第一本体14上。可以理解的是，上述帽体1上可开设通槽以形成上述承载件12和连接部13，该帽体1上还可开设透气孔以使帽体1具备透气性从而增加头帽的舒适度。上述一体成型的帽体1能够有效地保证其上的相邻第一安装孔11之间的距离，并具有一定的自由度，以及提高产品的整体性，还能够降低产品的制造成本。在一些实施例中，包覆体2可采用弹性布料制成，以通过弹性布料对帽体1实现较好的包覆效果。

在一些实施例中，头帽还包括至少一个定位件6(如图3所示)，至少一个定位件6构造为：在多个第三安装孔22及至少相邻的第二安装孔21装设探头适配器的情况下，将各个第三安装孔22所装设的探头适配器分别连接到相邻的第二安装孔21所装设的探头适配器。上述定位件6能够使第三安装孔22内装设的探头适配器和与其相邻的第二安装孔21内装设的探头适配器之间保持在一定的距离，以进一步使脑功能成像设备获得较佳的测量结果。

进一步地，由于包覆体2的弹性较大，且不同患者头部的前额上部的头型尺寸相差较大，在使用时，仅设于包覆体2上的探头适配器之间的距离可能会随头型尺寸不同而发生较大变化，会难以保证探头适配器上设置的探头所检测到的数据的准确性，因此，将上述第三安装孔22所装设的探头适配器分别通过定位件6连接到相邻的第二安装孔21所装设的探头适配器，以限定相邻的两个安装孔上装设的探头适配器的距离，从而保证相邻探头之间的距离不会因包覆体2的变形而发生变化，使得与头帽连接的脑功能成像设备能够精准地对脑功能进行评估。

可以理解的是，第三安装孔22所装设的探头适配器可以通过定位件6与部分的与其相邻的第二安装孔21所装设的探头适配器相连接，也可以通过定位件6与其周围相邻的所有第二安装孔21所装设的探头适配器相连接，在此不做具体限定。如图3所示，以头帽上设置三行安装孔为例，位于头帽上的第三行安装孔上的第三安装孔22所装设的探头适配器可以通过定位件6仅与第二行安装孔上位于该第三安装孔22下方的第二安装孔21所装设的探头适配器相连接，使得头帽既能很好地贴合患者头部的前额上部，又尽可能保证相邻的两个安装孔上装设的探头适配器之间的距离，使脑功能成像设备获得较佳的测量结果。

可以理解的是，上述定位件6可为板状，其上可设有两个分别连接探头适配器的定位孔，也可设置呈三角形布置的三个定位孔，或呈矩形布置的四个定位孔，能够限定包覆体2上装设的探头适配器与相邻的设于帽体1上的探头适配器之间的距离即可，本申请对此不做出具体限定。

在一些实施例中，至少一个定位件6包括多个定位件6，各个定位件6被构造为：将各个第三安装孔22所装设的探头适配器以预定间隔分别连接到相邻的第二安装孔21所装设的探头适配器。

可以理解的是，如图3所示，上述定位件6上可设置两个定位孔，以分别连接第三安装孔22所装设的探头适配器和与其相邻的第二安装孔21所装设的探头适配器，以使相邻安装孔之间能够保持预定间隔，上述预定间隔优选为3厘米，使得与头帽连接的脑功能成像设备能够精准地检测到与患者的脑功能有关的信息。

在一些实施例中，帽体1沿着下边沿设有多个通孔15(如图4和图5所示)，以便由第一弹性体18依次穿过多个通孔15并围绕头部设置。可以理解的是，在使用头帽时，上述承载件12可能会受前额的形状、尺寸的影响向远离头部的方向翘起，使得承载件12上装设的探头适配器难以很好地贴合至患者的前额，因此，上述承载件12作为帽体1的一部分，其靠近下边沿的一侧上设置上述通孔15，以将承载件12勒向患者的前额，从而保证头帽能较好地贴合于前额，且上述第一弹性体18穿设于帽体1上，能够避免第一弹性体18直接作用于患者的头部，引起患者不适。

可以理解的是，上述第一弹性体18可为弹力绳，且上述弹力绳能够围绕患者的头部，以使患者能够稳定佩戴该头帽，当操作人员调整头帽的佩戴位置时，也能够使头帽稳定置于患者头部上，有效地避免头帽脱落。

在一些实施例中，头帽还包括设于包覆体2的上沿的第二弹性体23(如图6所示)，以将包覆体2拉紧至头部。上述第二弹性体23也可为弹力绳，第二弹性体23沿着包覆体2的上边沿设置，以使包覆体2通过该第二弹性体23能够稳定地勒向头部的前额上部，进一步保证了包覆体2上装设的探头适配器与头皮的贴合度。

在一些实施例中，头帽还包括分别连接帽体1或包覆体2的相对两端的挂绳5，在使用脑功能成像设备时，头帽佩戴于患者的头部，并将挂绳5挂设于支架，支架也用于挂设与探头连接的线缆，其中，挂绳5的长度设置为短于线缆相对于支架的挂设长度。上述挂设长度指的是线缆挂设在支架上的挂设点与线缆上连接探头的连接点之间的距离，上述挂绳5的长度短于线缆的挂设长度，以使当挂绳5挂设在支架上外力作用于头帽时，与头帽连接的线缆能够不受到外力拉扯的影响，避免影响脑功能成像设备的测量结果，还能够达到保护线缆的目的，提高线缆的使用寿命。

在一些实施例中，头帽还包括拉紧组件4，如图1和图2所示，拉紧组件4连接于帽体1和/或包覆体2的相对两侧并在头部的周向上设置，以将帽体1拉紧贴向头部并固定帽体1。上述拉紧组件4能够在患者佩戴上述头帽时，通过将拉紧组件4拉紧使帽体1稳定地佩戴在头部上。

可以理解的是，上述拉紧组件4可包括连接绳和用于调节连接绳长度的调节件，以通过控制连接绳的长度，使头帽能够被不同头围尺寸的用户佩戴。

在一些实施例中，第一本体14具有由其上端向下凹设形成的第一凹槽16，多个第三安装孔22对应第一凹槽16设置(如图4和图5所示)；第一本体14具有由其下端向上凹设形成的第二凹槽17，多个承载件12并列设于第二凹槽17内。上述第一凹槽16与第二凹槽17之间不互通，以保证该第一本体14的结构强度，避免第一本体14受到多次拉伸和挤压后发生难以恢复的形变。

可以理解的是，上述第一凹槽16对应头部的前额上部设置，第一本体14上可设置位于第一凹槽16两侧的多个第一安装孔11，以使该第一安装孔11能够对应头部的颞叶设置。上述第二凹槽17对应头部的前额下部设置，第一本体14上可设置位于第二凹槽17两侧的多个第一安装孔11，以使该第一安装孔11同样能够对应头部的颞叶设置，从而满足脑功能成像设备的检测需求。

本公开实施例还提供了一种探头装设组件，包括上述的头帽，以及用于装设到所述头帽的各个安装孔的探头适配器。探头适配器的结构在此不做具体限定，在一些实施例中，探头适配器可以包括第一部分和第二部分，第一部分装设在头帽上，在使用该探头装设组件进行检测时，可将探头适配器的第一部分和第二部分相连接以将探头稳定设于头帽上。采用上述头帽的探头装设组件能够紧密地压紧头部从而提高头帽与头皮的贴合度，并且能够较好地贴合不同头型尺寸的用户的头部，以保证获得较佳的测量结果。

本公开实施例还提供了一种脑功能成像系统，其包括脑功能成像设备、线缆以及连接于线缆的探头，还包括上述的探头装设组件，探头装设组件的探头适配器用于适配探头，脑功能成像设备通过线缆和探头与探头装设组件相连接，以获得脑功能成像数据。采用上述探头装设组件的脑功能成像系统能够通过探头装设组件的头帽与患者的头部紧密的贴合，增加头帽与头皮的贴合度，即使患者的头型、头围尺寸相差过大，该头帽均能够贴紧患者的头皮，能够适配不同头型尺寸的用户的头部，达到与头帽连接的脑功能像设备能够获得较佳的测量结果的技术效果。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本公开的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本公开的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本公开的示例性实施例，不用于限制本公开，本公开的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本公开的实质和保护范围内，对本公开做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本公开的保护范围内。