具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

传统脑磁图采用超导量子干涉仪(Super-conducting Quantum InterferenceDevice,SQUID)作为磁场探测器，该探测器需要保持在液氦极低的温度下才能正常工作，因此需要被封装并固定在杜瓦罐中，并与外界间隔数厘米厚的真空隔热层，限制了探测器紧贴头皮获得更强的信号强度，且刚性杜瓦做成的头盔不具备便携性，也无法匹配不同人头形轮廓，在实际应用过程中普适度差。此外，目前针对原子磁强计脑磁图扫描的方案大多为坐式，即受试者佩戴可穿戴式脑磁头盔(脑磁帽)，在扫描前，需将多个探测器逐一插入探测器插槽中，在扫描结束后，又需将多个探测器逐一复位，这样的操作方式显然使得扫描效率大大降低且操作过程相对复杂。本申请提供的脑磁图扫描装置可同步控制多个探测器插入探测器插槽并同步复位多个探测器，大大提高了扫描效率，并且简化了操作过程。

另外，需要说明的是，通常在脑磁扫描前需要进行空间配准，以确定每个探测器与受试者的头部的相对位置，从而与磁共振、CT等结构影像进行融合，对大脑皮层神经活动进行源定位。精确的源定位需要确保在扫描过程中受试者的头部与探测器和探测器彼此间的位置都保持固定。

在现有基于原子磁强计的脑磁图技术中，受试者通常以坐式体位佩戴可穿戴式脑磁扫描装置。该装置可以是刚性头盔，或是在柔性衬底上安装刚性探测器插槽的柔性帽。刚性头盔虽然可以较好地固定探测器间的相对位置，但适用的头型范围有限，并施加在受试者头部的负重较大，容易造成不适进而干预大脑活动从而影响扫描结果。柔性帽虽然可以适应更大范围内的头部形状，但扫描过程中探测器间的相对位置无法固定，会由于柔性衬底的弹性或头部轻微的晃动而逐渐改变，这不仅会降低源定位的精度，也会增加相邻探测器彼此串扰的影响。此外，无论是刚性头盔还是柔性帽，都难以限制扫描过程中受试者头部的晃动，导致所测得的信号出现明显的运动伪迹，这种情况在受试者采用坐姿体位时尤为明显，大大降低了所获取脑磁信号的质量。此外，扫描过程中受试者的头部和探测器的移动都会导致探测器与受试者的头部的相对位置发生变化，使得扫描前空间配准所测得的相对位置不再准确，从而降低源定位的精度。

本申请提供的脑磁图扫描装置通过模块化设计等方式实现同步控制多个探测器插入探测器插槽并同步复位多个探测器，每个探测器也可独立移动，更改插入深度，以适应匹配不同受试者的头部轮廓(覆盖成人、儿童)，显著提高了脑磁图的扫描效率和应用便捷度。此外，本申请提供的脑磁图扫描装置通过使用卧式扫描体位，主动头部限位装置、可限制探测器自由度和为其提供阻力的容纳槽、探测器与受试者的头部表面非直接接触等设计和方法主动限制了扫描过程中受试者的头部晃动和探测器位置的变化，显著提高了所测得脑磁信号的质量和源定位的精确度。

在本申请一实施例中，该脑磁图扫描装置包括具有多个探测器插槽的探测器插槽模块，探测器插槽模块可同步控制多个探测器插槽承载的探测器的行程，比如探测器的就位和复位等，同步控制多个探测器插入探测器插槽并同步复位多个探测器，极大提高了扫描效率和应用便捷性。

下面结合附图，对本申请实施例进行详细描述。

图1所示为本申请一实施例提供的脑磁图扫描装置的结构示意图。如图1所示，该脑磁图扫描装置10包括多个探测器插槽模块20、与多个探测器插槽模块20可拆卸连接的骨架30、与骨架30可拆卸连接的模块移动部件40和头部限位部件50、以及与多个探测器插槽模块20联动配合的多个复位部件60。其中，多个探测器插槽模块20与多个复位部件60呈一一对应关系，即，每个探测器插槽模块20均对应有一复位部件60。

该脑磁图扫描装置10具有与人体头部轮廓相适配的形状，使得受试者的头部可以进入该脑磁图扫描装置10。骨架30具有与受试者(比如人体)的头部轮廓相适配的壳体，以及贯穿壳体的多个镂空区域。其中，多个探测器插槽模块20与多个镂空区域呈一一对应关系，使得每个探测器插槽模块20可拆卸安装在对应的镂空区域中。

模块移动部件40与骨架30可拆卸连接，用于调节探测器插槽模块20与受试者的头部的距离。头部限位部件50与骨架30可拆卸连接，用于固定受试者的头部。复位部件60与探测器插槽模块20联动配合，用于将多个探测器复位。

需要说明的是，探测器插槽模块20包括多个探测器插槽，多个探测器插槽可承载多个探测器，每个探测器插槽与每个探测器一一对应，使得一个探测器插槽模块20可同步控制多个探测器的行程，比如探测器的就位和复位等，极大提高了临床应用的便捷性和实用性。

图2所示为本申请一实施例提供的脑磁图扫描装置的探测器插槽模块的结构示意图。如图2所示，该探测器插槽模块20具有与头部轮廓相适应的圆弧形状，该探测器插槽模块20包括多个探测器插槽21、模块通孔22，探测器插槽模块20可同步控制多个探测器插槽21承载的探测器的行程，例如，同步控制多个探测器的就位和复位等。

需要说明的是，在本申请一实施例中，探测器插槽21截面为矩形，凸出于探测器插槽模块20外表面。每个探测器插槽模块20包括三个模块通孔22，用于与骨架30可拆卸连接。模块通孔22为圆柱形通孔，在探测器插槽模块20外表面凸起，其中两个模块通孔22结构一致，位于探测器插槽模块20的边缘相对的位置，另一个模块通孔22位于探测器插槽模块20接近中央的位置。在探测器插槽模块20外表面，除了排布的三个模块通孔22外，其他位置有序配置了多个探测器插槽21，相邻的探测器插槽21或略有间隙或紧密相连。探测器插槽模块20外表面配置的多个探测器插槽21，最大程度地使多个探测器插槽21承载的多个探测器能适应不同受试者(比如成人、儿童)的头部轮廓，便捷地使每个探测器位于适合于不同受试者的最佳扫描位置。

在本申请一实施例中，探测器插槽21截面为矩形，也可为其他形状的结构(比如正方形，可依据探测器形状配置)，以及三个模块通孔22的位置也可在探测器插槽模块20外表面的其他位置，在本申请中对此不做统一限定。

需要说明的是，探测器端面均位于探测器插槽模块20内侧曲面以下。

在本申请一实施例中，探测器插槽21包括容纳槽211，容纳槽211位于探测器插槽21与探测器相邻的表面，用于承载能够增加探测器与探测器插槽21之间阻力的固定部件。容纳槽211位于探测器插槽21四个表面的中心，方向平行于探测器插槽21，为两段式，分别靠近探测器插槽模块20的内外表面，截面为半圆至圆之间。容纳槽211未贯通探测器插槽21，在本申请中对容纳槽211的深度不做限定，用来插入增加阻力的固定部件，增加探测器与探测器插槽21之间的阻力并且限制自由度，确保在没有外力的情况下，探测器可以固定在探测器插槽21中所插入的深度不会滑动或晃动。

需要说明的是，现有技术中的脑磁图扫描方案大多为坐式，受试者佩戴可穿戴式脑磁头盔，并将探测器插入插槽中。这种方案虽然可以让受试者有更多活动的自由、执行更多样化的任务，但是受试者位于坐姿时头部极易晃动，导致脑磁头盔随之晃动，可想而知，探测器插槽中的探测器和受试者的头部之间的位置在扫描过程中会发生变化，从而大大降低了空间配准的精度，导致神经活动溯源定位存在较大误差。本申请一实施例中的容纳槽211结构，用于插入增加阻力的固定部件，增加探测器与探测器插槽21之间的阻力并且限制自由度，确保在头部轻微晃动的状态下，保持插槽中的探测器和受试者的头部之间的位置在扫描过程中不会发生变化，探测器可以固定在所插入深度不会滑动或晃动，提高了扫描过程的稳定性和扫描精度。

在本申请一实施例中，容纳槽211的截面形状不一定为半圆至圆之间(即截面圆的圆心角为180度至360度之间)，也可为其他形状，在探测器插槽21中的位置和方向不做统一限定，固定部件可为硅胶柱或其他能够提供阻力的部件，在本申请中对容纳槽211的截面形状和固定部件不做统一限定。

在本申请一实施例中，探测器插槽21包括防磨槽212，防磨槽212位于探测器插槽21与探测器相邻表面的边角位置，平行且贯通探测器插槽21，具有相同的尺寸。防磨槽212在探测器插槽21中的位置和尺寸在本申请中不做统一限定。

需要说明的是，探测器插槽21的防磨槽212用于避免探测器边缘与探测器插槽21接触时磨损。现有技术中的探测器大多为边角为直角的立方体结构，本申请中的探测器插槽21也为直角形结构，在将探测器插入探测器插槽21的过程中，很容易出现探测器的边角触碰到探测器插槽21的边角位置的情况，导致探测器和探测器插槽21极易被磨损，极大缩短了探测器和探测器插槽21的使用寿命，增大了脑磁扫描的应用成本。

本申请实施例提供的防磨槽212，预留了探测器在探测器插槽21中的空间，在将探测器插入探测器插槽21的过程中，有效减少了探测器的边角触碰到探测器插槽21的边角位置的情况，在很大程度上防止探测器和探测器插槽21被磨损，从而延长了探测器和探测器插槽21的使用寿命，降低了脑磁扫描的应用成本。

图3所示为本申请一实施例提供的脑磁图扫描装置的骨架的结构示意图。如图3所示，本申请实施例提供的骨架30包括骨架通孔31、凸起部32、连接部33，为刚性材质，用于承载探测器插槽模块20和受试者的头部。骨架30具有与人体头部轮廓相似的形状，总体上具有五大镂空的结构，用于对应相应的探测器插槽模块20。五大镂空结构的位置分别为受试者头部的左、右、前、顶、后五部分。相对应地，每个镂空结构具有一个骨架通孔31、两个凸起部32，凸起部32与其所在镂空结构外表面垂直向外侧延伸，在本申请中，对骨架通孔31和凸起部32的数量和方向不做统一限定。

需要说明的是，骨架通孔31为内螺纹结构，用于安装模块移动部件40和头部限位部件50。凸起部32用于嵌套各探测器插槽模块20。骨架30通过连接部33与扫描床固定连接，使受试者以卧式体位接受扫描。

需要说明的是，在现有针对原子磁强计脑磁图扫描的方案中，大多采用坐式体位佩戴可穿戴式脑磁扫描装置，该方案难以限制扫描过程中受试者的头部的晃动，导致所测得的信号出现明显的运动伪迹，大大降低了所获取脑磁信号的质量。

本申请实施例提供的骨架30可通过连接部33与扫描床固定连接，使受试者以卧式体位接受扫描。受试者处于卧式体位时，头部基本不会出现晃动，处于较稳定的状态，不会出现扫描过程中因头部位置发生变化而导致的明显的运动伪迹，在一定程度上提高了扫描过程的稳定性和扫描精度。同时，由于扫描过程中各探测器与头部位置相对固定，神经活动源定位的结果也更加准确。另外，现有技术中，受试者以坐式体位佩戴可穿戴式脑磁头盔，具有头部负重的缺陷，本申请实施例提供的脑磁图扫描装置使受试者处于卧式体位，解决了现有技术中头部负重的问题。

在本申请一实施例中，骨架通孔31不必为内螺纹结构，凸起部32的高度以及连接部33与扫描床的连接方式在本申请中不做限定。

图4所示为本申请一实施例提供的脑磁图扫描装置的模块移动部件的结构示意图。如图4所示，本申请实施例提供的模块移动部件40包括嵌入端41、调节端42，模块移动部件40用于控制探测器插槽模块20与受试者的头部的距离。

需要说明的是，嵌入端41与调节端42为分体式结构，嵌入端41包括螺纹端411和固定端412。螺纹端411为外螺纹结构，用于嵌入骨架通孔31并与骨架通孔31咬合以旋进或旋出，控制模块移动部件40与骨架30的连接。固定端412具有与嵌入端41垂直的贯通的圆孔，与之对应地，调节端42具有与调节端42垂直的贯通的圆孔，与固定端412的圆孔尺寸一致。通过将固定端412的圆孔与调节端42的圆孔重合配置，在重合的圆孔中插入一根尺寸与圆孔直径相适应的圆柱，以将嵌入端41与调节端42连接在一起。嵌入端41与调节端42之间的凹陷部分夹住探测器插槽模块20。

需要说明的是，在本申请中，对嵌入端41与调节端42的结构和连接方式不做统一限定，只要可以实现控制探测器插槽模块20与受试者的头部的距离的功能即可。

图5所示为本申请一实施例提供的脑磁图扫描装置的模块移动部件未插入骨架通孔状态的局部放大结构示意图。如图5所示，在本申请一实施例中从探测器插槽模块20内侧插入的嵌入端41的固定端412的圆孔与从探测器插槽模块20外侧插入的调节端42的圆孔重合对齐后，插入与重合的圆孔直径一致的小圆柱，以实现模块移动部件40与探测器插槽模块20的连接。

在本申请中，对模块移动部件40与探测器插槽模块20的连接方式不做统一限定。

在本申请一实施例中，向内侧推探测器插槽模块20，直至螺纹端411的端面触碰到骨架30时，开始转动调节端42使嵌入端41与骨架通孔31咬合，并进一步旋进，以实现模块移动部件40嵌入骨架通孔31。

在本申请中，对模块移动部件40嵌入骨架通孔31的方式不做统一限定。

图6所示为本申请一实施例提供的脑磁图扫描装置处于插入探测器状态的结构示意图。如图6所示，此时，所有探测器插槽模块20位于最外的位置。受试者的头部进入该脑磁图扫描装置10后，逐个探测器插槽模块20向内侧推，直至嵌入端41的前端触碰到骨架30，此时开始转动调节端42使嵌入端41与骨架通孔31咬合，并进一步旋进，直至所有探测器都接触到受试者的头部。

需要说明的是，先接触到受试者的头部的探测器在探测器插槽模块20继续靠近骨架30的过程中会被逐渐向外顶，因此最终状态每个探测器插入的深度不同。

在本申请一实施例中，当所有探测器都接触到受试者的头部后，向外旋转一圈模块移动部件40，使得所有探测器回撤1mm，既避免了探测器与受试者的头部直接接触造成不适，也避免了扫描过程中受试者的头部轻微晃动所造成探测器位置的改变，从而影响脑磁扫描结果。

需要说明的是，在本申请中对探测器回撤的距离和方式不做统一限定，只要可以满足避免探测器与受试者的头部产生相互作用力造成受试者不适即可。

图7所示为本申请一实施例提供的脑磁图扫描装置的头部限位部件的结构示意图。如图7所示，探测器插槽模块20的边角位置设置有圆弧形凹槽，用于容纳头部限位部件50与骨架通孔31连接。头部限位部件50包括缓冲单元51、垫片52、螺栓53，其中垫片52和螺栓53作为刚性单元。缓冲单元51为硅胶垫结构，垫片52最外侧为一圈圆环结构，用于承载缓冲单元51，垫片52中部为可承载类似螺丝结构的漏斗式结构。缓冲单元51的直径可略小于垫片52的最外侧直径，利用螺丝将垫片52与螺栓53旋紧在一起后，缓冲单元51可粘在垫片52表面，也可配置缓冲单元51的直径与垫片52圆环结构的内侧直径一致，将缓冲单元51恰好卡在垫片52圆环结构的内侧。需要说明的是，缓冲单元51的厚度需略大于垫片52圆环结构的厚度，使得缓冲单元51与垫片52圆环结构内侧固定之后，需实现缓冲单元51的外表面与受试者的头部接触，而不是垫片52等结构直接接触受试者的头部。

螺栓53为中空内螺纹结构，用于承载类似螺丝的结构，可利用螺丝将垫片52与螺栓53连接在一起，螺栓53外表面为外螺纹结构。缓冲单元51可减小头部限位部件50与受试者的头部接触时的作用力，避免刚性结构与受试者的头部直接接触，造成受试者的头部不适。

在本申请中，对头部限位部件50的结构不做统一限定，只要可以满足固定受试者的头部位置即可。

图8所示为本申请一实施例提供的脑磁图扫描装置的头部限位部件插入骨架通孔状态的局部放大结构示意图。如图8所示，从骨架通孔31内侧插入与垫片52完成可拆卸连接的螺丝和垫片52，从骨架通孔31外侧插入螺栓53，使螺丝与螺栓53的中空内螺纹咬合，并进一步旋进，直至螺丝完全旋进螺栓53的中空内螺纹结构。然后，在垫片52圆环结构的内侧插入缓冲单元51。通过转动螺栓53，调节螺栓53旋进骨架通孔31的长度。可根据受试者的头部轮廓的不同，调节螺栓53旋进骨架通孔31的长度，以实现针对不同受试者的头部，都可固定受试者的头部位置。

在本申请一实施例中，受试者的头部进入该脑磁图扫描装置后，向内旋进头部限位部件50，直至缓冲单元51接触到受试者的头部。扫描结束后，向外旋出头部限位部件50。本实施例中采用了前、顶、左、右四个限位位置，可根据实际需求增加或减少，此处不做统一限定。

现有技术的坐式头盔对受试者的头部未做限位，在扫描过程中，受试者的头部容易晃动，位置发生改变，导致探测器与受试者的头部之间的位置在扫描过程中发生变化，降低了扫描过程的稳定性和扫描精度。

本实施例通过设计头部限位部件50，主动固定受试者的头部，减少受试者的头部位置在扫描过程中发生变化，甚至使受试者的头部位置在扫描过程中一直处于固定位置的状态，提高了扫描过程的稳定性和扫描精度。

图9所示为本申请一实施例提供的脑磁图扫描装置的复位部件的局部放大结构示意图。如图9所示，本申请一实施例提供的复位部件60用于将探测器复位，复位部件60包括弹性单元，弹性单元包括固定端61、复位端62。骨架30的凸起部32最外端有垂直于凸起部32方向的通孔321，模块通孔22边缘有钩锁结构221。弹性单元可为弹簧结构，固定端61与通孔321固定连接，复位端62与钩锁结构221固定连接。

需要说明的是，复位部件60的弹簧结构在脑磁扫描前所有探测器插槽模块20处于最外的位置时，弹簧结构处于初始平衡状态或缩紧状态。当受试者的头部进入该脑磁图扫描装置10后，逐个探测器插槽模块20向内侧推，直至模块移动部件40的前端面触碰到骨架30，此时弹簧结构处于拉伸状态，在将探测器插槽模块20向内侧推的过程中若撤除推力，探测器插槽模块20会向外侧弹回。在本申请中，对复位部件60的结构不做统一限定，只要可以实现快速复位的功能即可。

受试者的头部扫描结束后，向外旋出模块移动部件40，当嵌入端41的外牙与骨架通孔31的内牙分离后，剩余行程则可依靠弹性单元直接回到最初位置。

在本实施例中，为减少工作量，受试者的头部后面部分的探测器插槽模块20可与骨架30固定，不可移动。也可设置后面部分的探测器插槽模块20为可移动式，与其他探测器插槽模块20相同，此处不做统一限定。

图10所示为本申请一实施例提供的脑磁图扫描方法的流程示意图。如图10所示，本申请实施例提供的脑磁图扫描方法包括步骤S10至步骤S40。

步骤S10，利用探测器插槽模块20同步控制多个探测器插槽21承载的探测器的行程。

步骤S20，利用模块移动部件40控制探测器与受试者的头部的距离，其中，骨架30用于承载探测器插槽模块20和受试者的头部。

步骤S30，利用头部限位部件50固定受试者的头部。

步骤S40，利用复位部件60使探测器复位。

需要说明的是，图10所示实施例提供的脑磁图扫描方法可以应用于上述实施例所提及的脑磁图扫描装置。具体地，步骤S10，该脑磁图扫描装置包括具有多个探测器插槽21的探测器插槽模块20。步骤S20，该脑磁图扫描装置还包括与探测器插槽模块20可拆卸连接的骨架30以及与骨架30可拆卸连接的模块移动部件40。步骤S30，该脑磁图扫描装置还包括与骨架30可拆卸连接的头部限位部件50。步骤S40，该脑磁图扫描装置还包括与探测器插槽模块20联动配合的复位部件60。

需要说明的是，上述步骤的执行顺序不是固定的，比如可以先利用头部限位部件50固定受试者的头部，再利用模块移动部件40控制探测器与受试者的头部的距离。

该脑磁图扫描方法利用探测器插槽模块20同步控制多个探测器的行程，提高了扫描效率。利用模块移动部件40控制探测器与受试者的头部的距离，使每个探测器位于适合于不同受试者的最佳扫描位置。利用头部限位部件50固定受试者的头部，使受试者的头部在扫描过程中不会滑动或晃动，提高了扫描过程的稳定性和扫描精度。利用复位部件60使探测器快速复位，提高了扫描效率和应用便捷性。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。