[实用新型]近红外医学检测仪的多通道/多台机同步控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于生物医学工程科学中的近红外激光综合应用技术领域，涉及一种近红外医学检测仪的多通道/多台机同步控制系统。

背景技术

运用近红外光谱术可非侵入地检测人体组织中血液动力学变化，这对于手术过程中的病人、婴幼儿、危重病人等监护，以及对精神或神经性病人脑活动的监测评估和对局部血液异常类疾病的诊断有很重要的意义。

近年来，国内外已经研制出适合临床使用的近红外医学检测仪器，如肌氧检测仪、乳腺检测成像器和脑功能成像器等。这些仪器大部分具有便携、价格便宜、非电离辐射和可在自然条件下检测等优点。但是这些仪器同时也存在一些问题，如多通道设计的仪器各通道数据采集不同步；时间分辨率低；难以满足提供更综合信息的要求：即对人体大区域、不同位置同时检测，例如多脑区活动的血液动力学检测、多块肌肉的同时检测甚至多块肌肉与相关脑区的同时检测。

现有的多通道设计的仪器，如近红外脑功能成像器，主要采用如下方式进行工作：首先点亮一个光源的一个波长，然后采集周围探测器的数据，再将该波长的光熄灭，如此将光源按波长和位置顺序依次点亮和采集数据。这种方式导致各通道的数据采集不同步；而且因为受到依次驱动光源点亮和熄灭，各通道依次采集数据等过程的影响，仪器的时间分辨率大大降低。现在广泛使用的连续光近红外医学检测装置时间分辨率通常小于10HZ，满以满足精确检测病人血液动力学时域变化的需求。

国内外目前已有一些关于近红外医学检测仪器的多通道探头设计的相关专利申请文件，但还没有针对解决多通道多台机同步检测的专利。关于多通道或多设备同步的控制系统或方法多采用开发同步测量系统的一般思路，即设置主从设备，主设备产生控制所有设备的一个或多个信号，从设备接收来自主设备的信号，并通过对主从各设备内部时钟的调整实现同步。该类方法比较复杂，需要对每个设备实施主或从控制，主从设备之间需要进行通讯。此外还有通过计算判断大于阈值的相关峰形成函数自身的多个差是否都大于预定阈值来得出同步点并延迟数据实现，但该方法只适用于正交频分复用调制系统。

实用新型内容

为了解决检测仪器的多通道同步控制的技术问题，本实用新型提出一种近红外医学检测仪的多通道同步控制系统。本实用新型可以用于对近红外医学检测仪器的多通道进行同步控制。本实用新型的系统可以对多检测通道/多台机之间不实施主从控制或通讯，实施简单，除了解决同步问题之外，还可使各通道各台机的数据采集过程不受光源驱动时间开销的影响，充分发挥出仪器所配数据采集卡的采样速度。

所述技术方案如下：

本实用新型的一种近红外医学检测仪多通道/多台机同步控制系统，所述系统包括依次相连接的控制信号产生模块和信号分路模块，在所述信号分路模块输出端连接有至少一个开关输入接口，每个所述开关输入接口的输出端分别连接有外触发启动模块和外触发终止模块；每个所述开关输入接口分别与一台外接的近红外医学检测仪器的输入端相连接；各外接的近红外医学检测仪器的输出端分别与调整数据长度模块相连接。

本实用新型的近红外医学检测仪的多通道/多台机同步控制系统，所述控制信号产生模块具有两个输出端口，分别用于输出同步开始数据采集的数字信号和同步终止数据采集的数字信号。

本实用新型的近红外医学检测仪的多通道/多台机同步控制系统，所述开关输入接口至少包括第一开关输入端口和第二开关输入端口。

本实用新型的近红外医学检测仪的多通道/多台机同步控制系统，所述控制信号产生模块的两个输出端口与所述开关输入接口的第一开关输入端口和第二开关输入端口分别相连接。

本实用新型的近红外医学检测仪的多通道/多台机同步控制系统，所述信号分路模块采用经过分路后的输出信号幅度相对于信号分路模块的输入信号无衰减的分路模块。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：

1、可提高时间分辨率

本实用新型控制各检测通道/各台机的数据采集同步开始同步结束，一方面同步使得各通道/各台机以并行方式进行数据采集，成倍地提高数据时间分辨率；另一方面可使光源的驱动点亮熄灭与各通道的数据采集成为并行的线程，数据采集过程不受光源点亮和熄灭过程的串行中断。各通道/各台机在被外触发进行数据采集的时段，可以直接按照采集卡的参数一直不受干扰地采集，充分发挥出仪器的数据采集卡的数据采集速度，可以将时间分辨率提高数个数量级。

2、对同步的各通道或各台机不要求采样率相同

本实用新型对采集的数据序列会进行数据长度的检测比较，并进行数据长度调整，因此不要求被同步的各通道/各台机采样率相同。

3、高可用性