本發(fā)明涉及生物磁場測量，特別是涉及一種生物磁信號測量裝置及測量方法。

背景技術(shù)：

1、動物生物磁測量指的是利用磁敏感儀器對動物生理活動產(chǎn)生的微弱磁場進(jìn)行測量和分析的過程，在科研和臨床應(yīng)用中具有重要價值。

2、在科研方面，動物生物磁測量可以幫助科學(xué)家研究動物的生物電活動、生物磁感應(yīng)和導(dǎo)航、神經(jīng)系統(tǒng)功能等方面，通過分析動物體內(nèi)生物磁場的時間、空間變化規(guī)律，從而研究生物內(nèi)電磁場的產(chǎn)生與動力學(xué)等生理機(jī)制，可以了解動物的行為模式、感知能力、社交行為等，對于認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、行為學(xué)等領(lǐng)域的研究具有重要意義。

3、在臨床方面，動物生物磁測量也有廣泛的應(yīng)用；例如，在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，通過測量動物的腦磁圖和肌磁圖，可以幫助醫(yī)生診斷和治療與神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)的疾病，如癲癇、帕金森病、腦卒中等；在心臟病學(xué)研究中，研究人員可以通過分析生物磁場與病理特征的聯(lián)系，從而研究通過心磁圖、心磁特征識別、病癥預(yù)測參數(shù)的方法以指導(dǎo)臨床診斷；此外，動物生物磁測量還可以用于研究心臟電活動、肌肉活動等方面，對心腦血管疾病、運動障礙等疾病的診斷和治療也有幫助。

4、現(xiàn)有動物生物磁測量裝置側(cè)重于：在動物位置固定不可移動的基礎(chǔ)上，通過傳感器探頭陣列或者單個可移動傳感器來測量生物磁及其空間分布。然而，使用傳感器探頭陣列進(jìn)行生物磁測量時，對測量儀器的數(shù)量、體積等有較高要求；使用單個可移動傳感器進(jìn)行生物磁測量時，每次移動傳感器位置后需要重新調(diào)整傳感器工作點，耗費時間；而且，現(xiàn)有方案無法實現(xiàn)多種動物生物磁測量。可見，現(xiàn)有測量裝置不具有普適性且測量成本高。

5、應(yīng)該注意，上面對技術(shù)背景的介紹只是為了方便對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因為這些方案在本發(fā)明的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種生物磁信號測量裝置及測量方法，用于解決現(xiàn)有測量方案存在普適性低且測量成本高的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種生物磁信號測量裝置，包括：

3、磁屏蔽組件、固定組件、刺激組件、測量組件、定位組件及信號處理組件；

4、所述磁屏蔽組件包括磁屏蔽筒，用于提供測量所需的磁場環(huán)境；

5、所述固定組件包括固定支架，設(shè)于所述磁屏蔽筒內(nèi)部且具有三軸移動功能，用于固定目標(biāo)動物并帶動所述目標(biāo)動物進(jìn)行三軸移動；

6、所述刺激組件包括刺激設(shè)計部及刺激施加部，所述刺激設(shè)計部設(shè)于所述磁屏蔽筒外部，所述刺激施加部設(shè)于所述磁屏蔽筒內(nèi)部，所述刺激設(shè)計部用于進(jìn)行刺激設(shè)計并通過所述刺激施加部向所述目標(biāo)動物施加刺激；

7、所述測量組件設(shè)于所述磁屏蔽筒內(nèi)部且設(shè)于所述固定支架下方，用于測量所述目標(biāo)動物的磁場信號；

8、所述定位組件設(shè)于所述磁屏蔽筒內(nèi)部且設(shè)于所述固定支架上方，用于將所述測量組件與所述目標(biāo)動物標(biāo)記的被測區(qū)進(jìn)行對準(zhǔn)定位；

9、所述信號處理組件設(shè)于所述磁屏蔽筒外部并與所述測量組件電性連接，用于對所述磁場信號進(jìn)行采集與處理。

10、可選地，所述固定組件還包括移動平臺及連接桿，所述移動平臺設(shè)于所述磁屏蔽筒外部并通過所述連接桿與所述固定支架硬性連接，所述移動平臺通過所述連接桿帶動所述固定支架進(jìn)行三軸移動；或者，所述固定組件還包括隔熱層，設(shè)于所述固定支架上。

11、可選地，所述固定支架包括固定板體、第一凸條、第二凸條及綁定件，所述第一凸條及所述第二凸條設(shè)于所述固定板體的相對兩側(cè)，所述綁定件設(shè)于所述第一凸條及所述第二凸條相向的兩個側(cè)壁。

12、可選地，所述綁定件包括線孔及線隙，所述線孔并排設(shè)于所述第一凸條及所述第二凸條相向的兩個側(cè)壁，所述線隙設(shè)于所述線孔上方并與所述線孔連通。

13、可選地，所述刺激組件包括視覺刺激組件、聽覺刺激組件及神經(jīng)電流刺激組件中的至少一種；

14、所述刺激組件包括視覺刺激組件時，所述刺激設(shè)計部包括第一可編程電流源及l(fā)ed燈，所述刺激施加部包括光柵及光纖，所述第一可編程電流源與所述led燈電性連接并驅(qū)動所述led燈發(fā)出光信號，所述光柵設(shè)于所述固定支架上并通過所述光纖與所述led燈耦合連接以接收所述光信號；

15、所述刺激組件包括聽覺刺激組件時，所述刺激設(shè)計部包括可編程聲卡及功率放大器，所述刺激施加部包括無磁喇叭，所述無磁喇叭設(shè)于所述固定支架上并通過所述功率放大器與所述可編程聲卡電性連接以提供聲音信號；

16、所述刺激組件包括神經(jīng)電流刺激組件時，所述刺激設(shè)計部包括第二可編程電流源，所述刺激施加部包括電極及線纜，所述第二可編程電流源通過所述線纜與所述電極電性連接以提供電流信號；

17、其中，所述刺激設(shè)計部包括第一可編程電流源及第二可編程電流源時，所述第一可編程電流源及所述第二可編程電流源為相同或者不同可編程電流源。

18、可選地，所述測量組件包括磁探測傳感器及傳感器支架，所述傳感器支架設(shè)于所述磁屏蔽筒底部，所述磁探測傳感器設(shè)于所述傳感器支架上且設(shè)于所述固定支架下方。

19、可選地，所述磁屏蔽組件還包括補(bǔ)償線圈，設(shè)于所述磁屏蔽筒的內(nèi)壁且靠近所述磁探測傳感器。

20、可選地，所述磁屏蔽筒包括筒體及筒蓋，所述筒蓋采用可拆卸方式設(shè)于所述筒體的筒口處，其中，所述筒蓋上設(shè)有桿孔。

21、可選地，所述定位組件包括無磁激光器，設(shè)于所述磁屏蔽筒頂部。

22、可選地，所述信號處理組件還作為所述生物磁信號測量裝置的總控單元。

23、本發(fā)明還提供一種生物磁信號測量方法，包括：

24、提供如上所述的生物磁信號測量裝置；

25、將所述目標(biāo)動物置于所述固定支架上，并通過所述定位組件完成目標(biāo)動物標(biāo)記的被測區(qū)與所述測量組件的對準(zhǔn)定位；

26、通過所述刺激組件對目標(biāo)動物施加刺激，通過所述測量組件測量目標(biāo)動物被測區(qū)處的磁場信號，并通過所述信號處理組件對所述磁場信號進(jìn)行采集與處理。

27、可選地，整個測量過程中，所述測量組件固定不動，通過所述固定支架帶動所述目標(biāo)動物進(jìn)行三軸移動，以實現(xiàn)目標(biāo)動物不同被測區(qū)處磁場信號的測量。

28、如上所述，本發(fā)明的生物磁信號測量裝置及測量方法，考慮到傳感器探頭數(shù)量限制及移動單個傳感器需要重新調(diào)整工作點耗費時間，本發(fā)明基于磁屏蔽組件、固定組件、刺激組件、測量組件、定位組件及信號處理組件的設(shè)計，測量過程中通過移動固定組件來移動目標(biāo)動物，利用單個磁探測傳感器即可實現(xiàn)對多種生物磁及其空間分布的測量；本發(fā)明使用單個磁探測傳感器實現(xiàn)測量多種類型生物磁信號及局域三維磁成像，是一種普適性強(qiáng)且測量成本低的測量方案。

技術(shù)特征：

1.一種生物磁信號測量裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物磁信號測量裝置，其特征在于，所述固定組件還包括移動平臺及連接桿，所述移動平臺設(shè)于所述磁屏蔽筒外部并通過所述連接桿與所述固定支架硬性連接，所述移動平臺通過所述連接桿帶動所述固定支架進(jìn)行三軸移動；或者，所述固定組件還包括隔熱層，設(shè)于所述固定支架上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生物磁信號測量裝置，其特征在于，所述固定支架包括固定板體、第一凸條、第二凸條及綁定件，所述第一凸條及所述第二凸條設(shè)于所述固定板體的相對兩側(cè)，所述綁定件設(shè)于所述第一凸條及所述第二凸條相向的兩個側(cè)壁。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物磁信號測量裝置，其特征在于，所述綁定件包括線孔及線隙，所述線孔并排設(shè)于所述第一凸條及所述第二凸條相向的兩個側(cè)壁，所述線隙設(shè)于所述線孔上方并與所述線孔連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物磁信號測量裝置，其特征在于，所述刺激組件包括視覺刺激組件、聽覺刺激組件及神經(jīng)電流刺激組件中的至少一種；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物磁信號測量裝置，其特征在于，所述測量組件包括磁探測傳感器及傳感器支架，所述傳感器支架設(shè)于所述磁屏蔽筒底部，所述磁探測傳感器設(shè)于所述傳感器支架上且設(shè)于所述固定支架下方。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生物磁信號測量裝置，其特征在于，所述磁屏蔽組件還包括補(bǔ)償線圈，設(shè)于所述磁屏蔽筒的內(nèi)壁且靠近所述磁探測傳感器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的生物磁信號測量裝置，其特征在于，所述磁屏蔽筒包括筒體及筒蓋，所述筒蓋采用可拆卸方式設(shè)于所述筒體的筒口處，其中，所述筒蓋上設(shè)有桿孔。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物磁信號測量裝置，其特征在于，所述定位組件包括無磁激光器，設(shè)于所述磁屏蔽筒頂部。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物磁信號測量裝置，其特征在于，所述信號處理組件還作為所述生物磁信號測量裝置的總控單元。

11.一種生物磁信號測量方法，其特征在于，包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的生物磁信號測量方法，其特征在于，整個測量過程中，所述測量組件固定不動，通過所述固定支架帶動所述目標(biāo)動物進(jìn)行三軸移動，以實現(xiàn)目標(biāo)動物不同被測區(qū)處磁場信號的測量。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種生物磁信號測量裝置及測量方法，裝置包括：具有磁屏蔽筒的磁屏蔽組件，提供測量所需磁場環(huán)境；固定組件，包括設(shè)于磁屏蔽筒內(nèi)部且具有三軸移動功能的固定支架，固定并帶動目標(biāo)動物進(jìn)行三軸移動；刺激組件，包括刺激設(shè)計部及刺激施加部，分別設(shè)于磁屏蔽筒的外部及內(nèi)部，進(jìn)行刺激設(shè)計并經(jīng)刺激施加部向目標(biāo)動物施加刺激；測量組件，設(shè)于磁屏蔽筒內(nèi)部固定支架的下方，測量目標(biāo)動物的磁場信號；定位組件，設(shè)于磁屏蔽筒內(nèi)部固定支架的上方，將測量組件與目標(biāo)動物標(biāo)記的被測區(qū)進(jìn)行對準(zhǔn)定位；信號處理組件，設(shè)于磁屏蔽筒外部并與測量組件電性連接，對磁場信號進(jìn)行采集與處理。通過本發(fā)明解決了現(xiàn)有測量方案存在普適性低且測量成本高的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：潘登,楊坤,許鐵棟,張志聃,周淑琬,孔祥燕
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧波大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10