CN113164120A - 头部可安装的设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种头部可安装的设备，用于测量对听觉刺激的脑磁响应。该设备包括第一壳，其适于安装在头部上、在右侧听觉皮层上，其中第一壳容纳用于测量对听觉刺激的脑磁响应的第一组光泵磁力计。该设备还包括第二壳，其适于安装在头部上、在左侧听觉皮层上，其中第二壳容纳用于测量对听觉刺激的脑磁响应的第二组光泵磁力计。最后，该设备包括至少一个输出接口，用于从该设备传输测量数据。

Description

头部可安装的设备

技术领域

本公开涉及脑磁响应的测量。具体而言，本公开涉及用于测量对听觉刺激的脑磁响应的脑磁图描记法测量装置。

背景技术

脑磁图描记法(MEG)是一种功能性神经成像技术，通过记录脑中自然出现的电流产生的磁场来绘制脑活动。为此，需要非常灵敏的磁力计来区分有用信号与来自脑外部来源的噪声。目前，最常用的磁力计是SQUID(超导量子干涉装置)，它通常需要低温冷却到非常低的操作温度。因此，这种用于测量脑磁响应的MEG装置具有庞大的构造，并且通常包括集成在测量系统中的刚性头盔状构造，用于定位受试者的头部，从而定位脑。该系统可以例如包括台架或椅子，其中集成了头盔状构造。

虽然上述构造允许足够精确的测量来记录脑的磁场，而不管周围的噪声，但它有各种缺点。例如，如果两个不同的受试者的头部大小不同，则上述头盔状的构造可能不一定用于两个不同的受试者。特别是，这可能会阻止成人和儿童使用同一装置。此外，在受试者因其头部被测量装置吞没而感到恐惧或焦虑的情况下，头盔状的构造可能会限制该装置的使用。

发明目的

目标是消除或减轻上述缺点中的至少一些缺点。

特别地，本发明的目的是提供一种设备，该设备提供足够精确的信号来测量受试者的脑磁响应，同时不需要将受试者的头部封闭在测量头盔中。该信号不仅应该足够精确，以克服从位于受试者头部之外的源出现的外部噪声，而且还应该使得能够确定与一个或更多个听觉刺激具体相关的脑响应。此外，本发明的目的是提供一种设备，该设备可用于测量两个具有不同头部大小的受试者(例如成人和儿童)的脑磁响应。此外，本发明的一个目的是提供一种能够跟随头部运动的设备，简化设备的校准并提高准确度，特别是对于在测量期间难以保持静止的受试者。

发明内容

受试者是指待测量脑响应的人。脑响应是从受试者的头部测量的。

对一个或更多个听觉刺激的脑响应此处意指源自受试者脑的电流和/或磁场。因此，脑磁响应对应于脑响应于一个或更多个听觉刺激而产生的磁场。对听觉刺激的脑磁响应在下文中也被称为目标信号。

下面，重复提及将测量设备的部件定位或安装在听觉皮层上。这对应于将测量设备的对应部件定位或安装在受试者头部表面的区域上，在该区域可以进行源自听觉皮层的磁响应的测量。对于右侧听觉皮层，这可以被认为对应于听觉皮层在头部右侧表面上的平面投影。对于左侧听觉皮层，这可以认为对应于听觉皮层在头部左侧表面上的平面投影。

根据第一方面，公开了一种头部可安装的设备(以下也称为“设备”)，其用于测量对听觉刺激的脑磁响应。该设备可以形成为头戴式装置，并且适于佩戴在受试者的头部。该设备包括两个单独的壳，这些壳中每一个适于安装在头部的一侧上，以允许在头部该侧上测量对听觉刺激的脑响应。具体而言，这些壳适于安装在脑的听觉皮层上，一方面允许足够靠近脑中对听觉刺激产生响应的一个或更多个信号源，另一方面允许足够远离脑中的其他信号源，即，与产生目标信号无关的源，因此这些源产生的磁场不会淹没目标信号。第一壳适于安装在头部上、在右侧听觉皮层上，用于测量右侧听觉皮层的脑响应，第二壳适于安装在头部上、在左侧听觉皮层上，用于测量左侧听觉皮层的脑响应。因此，两个壳都适合于放置在受试者耳朵上方一点的位置，例如放在耳朵上。虽然不一定要盖住耳朵，但壳可以形成为位于听觉皮层上的耳机。通过将壳安装在头部上，特别是安装在听觉皮层上，设备的测量区域可以集中在听觉皮层上，从而可以提取目标信号。因此，该设备的测量区域也可以具体限制在听觉皮层，使得该设备具体用于测量由听觉皮层产生的信号。这允许源自脑的目标信号之外的其他信号从测量中减弱或降低到可忽略的水平以下。注意，当壳位于听觉皮层上时，这意味着壳位于对应于听觉皮层位置的头部外表面上，使得该设备可以在体外使用，即，不穿透受试者的皮肤。替代地，可以说，从基本垂直于被壳覆盖的受试者头部表面的方向看，壳位于听觉皮层之上或上方。当设备在使用时，该方向通常基本上是水平的。

该设备包括两组单独的光泵磁力计(OPM)，用于测量对听觉刺激的脑磁响应，每组容纳这些壳中的一个中。虽然每组可以包括任意数量的OPM，自然最小值为一个OPM，但是增加OPM的数量可以用于提高设备的准确度和/或空间分辨率。OPM技术本身是众所周知的。典型地，它涉及具有气体或蒸气(例如碱金属原子)腔室的结构。为了使腔室用作磁场传感器，使用例如自旋共振检测(如电子自旋共振检测)的方法。腔室中的材料可以通过光泵浦，例如通过激光束来偏振，激光束可以具有特定的偏振，例如圆偏振。磁场，例如由目标信号产生的磁场，改变了腔室中材料的自旋取向，进而可以探测该取向以确定磁场。这种探测也可以通过光学方式，例如通过第二激光束完成。

在本设备中并入OPM提供了各种效果。首先，它允许该设备在室温下用作测量装置，这进一步允许该设备在没有低温冷却设备的情况下工作。除了其他益处之外，这提高了设备的移动性，因为它现在可以跟随受试者头部的运动，因此也允许头部自由运动。此外，OPM可以紧靠受试者的头部定位，以最小化源到传感器的距离，例如，听觉皮层与适于测量来自听觉皮层的信号的OPM之间的距离。当OPM位于听觉皮层上时，可以利用这一点来最大化OPM可以测量的来自听觉皮层的信号幅度，允许足够高的精度，以便可以实际执行目标信号的测量。相反，来自头部外部的源和/或脑中其他源的噪声可以被明确地降低。当壳位于听觉皮层上时，OPM可以位于壳中，使得设备的测量区限于听觉皮层，从而将测量集中在目标信号上并减弱源自脑中其他源的信号。由于该设备的所有OPM可以定位在听觉皮层上，源自脑的内部噪声的影响可以被最小化，内部噪声是源自脑的除目标信号外的磁信号。容纳在壳中的OPM的位置可以关于壳固定，使得壳的位置和取向直接对应于容纳在壳中的OPM的位置和取向。

除了上述之外，该设备还包括至少一个输出接口，用于从该设备传输测量数据。这可以包括无线和/或有线接口。输出接口还可以适于传输来自一个或更多个附加传感器(例如参考传感器)的数据。相反，该设备可以包括至少一个输入接口，用于向该设备传输信息，例如控制指令。

本文所描述的设备可适用于临床使用。特别地，能够测量具体地对应于听觉刺激的脑磁响应的设备允许其用于各种目的，例如孤独症的潜在诊断和/或指导治疗。因为该设备可以随着头部移动，并且因为它可以做得小而轻，所以可以使得使用者佩戴舒适。当受试者是儿童或感到焦虑时，这可能特别相关。注意，设备的易用性尤其重要，因为单次测量时段可能需要例如15分钟，但也可能需要更长的时间。因此，该设备已经适于使用相当于至少15分钟的延长时间段。

相同的设备可以适用于测量不同大小和/或形状的头部(例如儿童头部和成人头部)的脑磁响应。例如，该设备可以适用于两个周长彼此相差至少5或10厘米的头部，但是该设备的构造允许该设备甚至适用于两个周长彼此相差至少20厘米的头部。

在一个实施例中，第一壳覆盖右侧听觉皮层，第二壳覆盖左侧听觉皮层。这使得在这些壳中每一个中的OPM组在听觉皮层上散布，以提高测量的准确度和/或空间分辨率。在这些壳中任一者或两者中的OPM组可以在整个听觉皮层上散布。

在一个实施例中，该设备包括将第一壳机械联接到第二壳的连接器。这允许将这些壳维持在一起，例如用于关于头部对准该设备。连接器可以是带，例如拱形带。与壳宽度(例如在有任何差异的情况下，在壳中较小的一个)相比，连接器的宽度可以相同或更小。这使得两个壳之间可以轻松连接，这样头部就不会被过度覆盖。在另一个实施例中，连接器适于跨过头部的顶部延伸，用于在头部直立时支撑第一壳和第二壳的重量。除了易于使用和有助于听觉皮层上OPM的准确定位之外，这还改善了设备与一套常规音频耳机之间的构造的对应性。这可能具有显著的优势，因为能够适当地将该设备用于一些受试者，例如孤独症患者，他们原本可能会因使用更具限制性的构造而感到焦虑。在另一个进一步的实施例中，连接器是柔性的，使得它将第一壳和第二壳压靠在头部上，以便由OPM进行测量。由于获得测量设备与头部表面之间的紧密接触对于执行测量很重要，所以连接器可以适于是足够柔性的使得为了测量由连接器维持壳与头部之间的接触。在另一个进一步的实施例中，第一壳与第二壳之间的连接器的长度是可调节的。这使得壳以及相对应地这些壳中每一个中的OPM能够针对不同大小的头部进行准确定位。

在一个实施例中，该设备包括一个或更多个指示件，用于关于头部的一个或更多个解剖学标志对准该设备。这允许提高设备特别是OPM传感器组定位的准确度。指示件中的至少一些可以被构造为指示任一壳或两个壳的位置，并且相对应地指示容纳在该壳中的OPM组关于受试者头部的位置。所谓位置，这里指的是描述壳整体位置的单个点，如质心。这种用于指示位置的指示件可以关于壳固定，指示件被构造用来指示该壳的位置。另一方面，指示件中的至少一些可以被构造为校准任一壳或两个壳关于受试者头部的取向，特别是俯仰。相对应地，这种用于指示取向，特别是俯仰的指示件可以是长度可调的。注意，在本公开的上下文中，“俯仰”可以被定义为围绕与第一壳和第二壳相交的轴线的旋转程度。

在另一个实施例中，一个或更多个解剖学标志包括鼻根点和/或耳前点。已经发现，头部的这些位置在实践中提供了可快速实现的校准，同时提供了稳健的校准准确度。此外，对于不同形状和大小的头部，这些点在解剖学上充分明确，从而可以用单个设备高效地执行校准。特别地，鼻根点可以用作被构造为校准设备和/或壳的俯仰的指示件的解剖学标志。特别地，耳前点可以被用作被构造为校准壳或OPM组的位置的指示件的解剖学标志。在另一实施例中，一个或更多个指示件包括用于定位一个或更多个标志的尖端和/或孔。这允许指示件放置的速度和准确性。在另一实施例中，第一壳和/或第二壳形成一个或更多个指示件中的至少一个。例如，当对应于该指示件的解剖学标志是耳穴或耳前点时，可以使用这种方法。由于壳的结构是刚性的，这允许壳直接与头部对准。在另一个进一步的实施例中，该设备包括将第一壳与第二壳机械联接的连接器，其中一个或更多个指示件(以下也称为“鼻指示件”)中的至少一个与连接器联接，并适于在头部的前额上朝向头部的鼻子延伸。这允许指示件支撑在头部上的设备。此外，它可以用于指示件放置的速度和准确度，特别是当该鼻指示件被构造为校准任一壳或两个壳关于受试者头部的取向，例如俯仰时。已经发现，鼻根点可以用作该指示件的解剖学标志，以在实践中提供可快速实现的校准，同时提供稳健的校准准确度。在又一实施例中，联接到连接器的至少一个指示件从连接器延伸的长度是可调节的。这允许根据受试者头部的尺寸来调整鼻指示件。该设备可以包括机械标尺，例如在鼻指示件中，用于确定鼻指示件的位置。替代地或附加地，该设备可以适于自动检测鼻指示件的延伸长度。

在一个实施例中，该设备适于使用一个或更多个扬声器和/或一个或更多个导管来将听觉刺激导向到头部的耳朵中。这允许例如关于该设备以固定的方式引入听觉刺激。一个或更多个扬声器和/或一个或更多个导管可以包含在设备中，或者它们可以设置在外部。

在一个实施例中，该设备包括用于测量头部运动的一个或更多个加速度计。这允许进一步改进测量的校准，从而使得能提高测量的准确度。使用一个或更多个加速度计，该设备还可以适于补偿测量中的运动相关干扰，例如当受试者的头部运动时。

在一个实施例中，第一壳和第二壳中的每一个包括至少一个光泵磁力计，该磁力计适于用作梯度计，用于测量对听觉刺激的脑磁响应。使用梯度测量可以改善对听觉皮层中脑响应的检测。这可以通过使用两个或更多个OPM来完成，每个个别的OPM提供磁力计信号，即，对应于磁场强度的信号。然后，该设备适于通过本领域技术人员已知的方式提供梯度计信号，例如通过包括适于用作梯度计的OPM的测量电路的物理布置，和/或对测量信号的信号处理。作为一种替代方案，如果可以的话，可以使用构造适于用作梯度计的OPM。

应当理解，上述实施例能够以彼此和上述方面的任何组合来使用。几个实施例可以组合在一起形成另一个实施例。

附图说明

附图被包括在内以提供进一步的理解并构成本说明书的一部分，附图示出了实施例，并与描述一起帮助解释本发明的原理。在附图中：

图1以透视图的形式示出了根据一个实施例的头部可安装的设备，

图2以透视图示出了在受试者头部上的根据一个实施例的头部可安装的设备，

图3以透视图示出了在受试者头部上的根据另一实施例的头部可安装的设备，以及

图4以侧视图中示出了人头部的解剖学标志。

在附图中，相同的附图标记用于表示等同或至少功能等同的部件。

具体实施方式

下面结合附图提供的详细描述旨在作为实施例的描述，而不旨在代表实施例可以被构造或利用的仅有的形式。然而，相同或等效的功能和结构可以通过不同的实施例来实现。

图1示出了用于脑磁图描记法的头部可安装的设备(以下也称为“设备”)100的示例。设备100可以被构造成测量对听觉刺激的脑磁响应，例如用于诊断或指导孤独症的治疗。设备100包括第一壳110和第二壳120，每个壳适于容纳一个或更多个OPM 112、122。壳110、120中的每一个适于支撑在受试者的头部上。壳110中的一个适于支撑在受试者脑的右侧听觉皮层上，壳120中的一个适于支撑在受试者脑的左侧听觉皮层上。一个壳110、120可以位于一个听觉皮层上，因此对于设备100来说，包括正好两个这样的壳110、120来测量目标信号就足够了。壳110、120可以彼此对称，尤其是左右对称。

壳110、120中的任一者或两者可以适于支撑在受试者的耳朵上。为此，壳110、120可以包括腔，例如半开放的腔，例如基本为U形的腔。壳110、120中的任一者或两者可以适于暴露相对应耳朵的耳轮。壳110、120中的一者或两者可以包括塑料或由塑料制成。

设备100包括两组OPM 112、122，每一组容纳在一个壳110、120中。与传感器适于在测量期间移动的器械相比，OPM 112、122可以固定在壳110、120内。此外，OPM 112、122的位置和取向可以在每个壳110、120内固定。两组中的OPM 112、122可被构造成测量对听觉刺激的脑磁响应，例如用于诊断或指导孤独症的治疗。OPM 112、122可以封闭在壳110、122中，或者它们可以至少部分地从壳110、122延伸。OPM的数量可以是一个、两个或更多，并且可以增加以提高目标信号测量的准确度和/或空间分辨率。因此，每组可以容易地包括十个或更多个OPM 112、122。两组中的OPM 112、122数量可以相同也可以不同。一个壳110中的OPM 112可以关于另一个壳120中的OPM 122对称定位，特别是左右对称。一些或所有的OPM 112、122可以适于用作梯度计，例如通过以成对布置定位在梯度计构造中。由于OPM传感器，设备100适合于在室温下测量，或者在临床操作的任何合理温度例如0-50摄氏度的环境温度下测量，没有冷却器械，例如低温冷却器。OPM传感器112、122本身可以适用于在这些环境温度中的任何环境温度下测量，例如，如果需要，通过使用它们自己的微型冷却器。

取决于OPM传感器的具体类型，OPM 112、122的温度可以超过100摄氏度，例如150摄氏度。因此，设备100可以包括热绝缘物，以允许该设备用于受试者，而不管在OPM中产生的热量如何，例如在适于与头部接触的任何表面上通过将设备100的温度降低到40或50摄氏度以下。这种热绝缘物可以布置在壳110、120中的任一者或两者中，例如布置在适于接触头部侧面的壳110、120的表面上。

除了直接用于测量的传感器之外，设备100可以包括附加的传感器，例如参考传感器，例如用于误差校正和/或噪声移除。这些附加传感器可以包括OPM传感器。额外的传感器可以位于壳110、120内或其外部。甚至单独于设备100的传感器也可以用于前述目的中的任何目的。

为了与头部侧面接触，壳110、120中的任一者或两者可以包括接触表面124或者与接触表面124联接。接触表面124可以适于接触听觉皮层上的头部侧面。它可以包括一层热绝缘体，用于允许该设备接触头部，而不管在OPM 112、122中产生的热量如何。接触表面可以包括例如一层塑料或织物。接触表面可以是可释放的，以允许被另一个接触表面移除和替换。这允许为了卫生而替换接触表面。不管接触表面124是否存在，当设备100在使用时，在任一壳或两个壳110、120中的OPM 112可以适于位于距受试者头部表面一厘米内。

壳110、120中的任一者或两者可以覆盖整个听觉皮层。这也允许相对应壳110、120中的OPM 112、122在整个听觉皮层上散布。为此，壳110、120的宽度W可以至少为8厘米。为了允许自由定位OPM 112、122，宽度W可以是10厘米或更大。类似地，从壳110、120的适于搁在受试者耳朵上的部分测量的壳110、120的高度H可以是至少4或6厘米，以允许跨过整个听觉皮层测量。应当注意，由于听觉皮层具有细长的形状，因此壳110、120的最大横截面具有至少8-10厘米的长度就足够了。相对应地，为了覆盖听觉皮层，壳110、120内的两个OPM之间的最大距离应该是8-10厘米或更大。

设备100包括用于从设备100传输测量数据的输出接口130。输出接口130可以是如图所示的有线接口或无线接口。输出接口130可以包括用于两组OPM 112、122的两个单独的接口，或者设备100可以适于使得来自两组OPM 112、122的测量数据可以通过一个输出接口130从设备100传输。

设备100可以包括处理器或控制器，其被构造为在从设备100传输测量信号之前处理从OPM 112、122获得的测量信号，或者设备100可以适于直接从OPM 112、122传输测量数据，而无需预处理。在任何情况下，设备100可以包括转换器，用于在从设备100传输测量信号之前将测量信号转换成数字信号。例如，壳110、120中的任一者或两者可以容纳这种转换器。

设备100可以包括连接器140，其适于机械地联接两个壳110、120。连接器可以是柔性的或半柔性的，并且它可以适于将壳110、120压靠在受试者的头部，从而可以进行测量。这对于使用OPM 112、122的测量尤其重要，其中通过减小OPM 112、122与测量目标(在这种情况下是受试者的头部)之间的距离，弱测量准确度可以显著提高。设备100可适于使OPM，或者特别是它们的测量表面，定位在距离受试者头部表面2-20毫米内，或者甚至1-10毫米内。例如，连接器140可适于在壳112、122上施加超过阈值力的力，用于保持壳110、120在受试者的头部上静止，而与重力无关。替代地或附加地，连接器140可以适于支撑在受试者的头部上，例如在头皮上，保持壳110、120在受试者的头部上静止，与重力无关。为此，连接器140可以跨过头部，例如跨过头部的顶部延伸。连接器140可以是拱形的，例如对应于基本上为U形的弧形。连接器140可以是带。它可以在大小上受到限制，以便仅覆盖壳110、120上方的头部表面的一部分，例如小于壳110、120上方的头部表面的50％或甚至小于10％或20％。相反，不管是否包括连接器140，设备100可以适于暴露受试者耳朵上方头部表面的50％以上或者甚至80％以上或者90％以上。这使得易于使用，并且可以允许将该设备用于不能使用更具约束性设备的各种受试者组的测量。连接器140可以适于在测量过程中保持在头部上静止。设备100还可以适于暴露受试者的一只或两只耳朵的耳轮。

出于上述目的，连接器140可适于在横向维度，即平行于与壳110、120相交的轴线的维度上挠曲，以将壳110、120压靠在耳朵上。然而，连接器140和/或设备100也可以适于在垂直维度即，竖直维度和/或前后维度中的任一个或两个维度上基本上是刚性的。以这种方式，连接器140可以适于关于第一壳110和第二壳120刚性固定，使得当设备100在任何或所有方向上，特别是关于与壳110、120相交的轴线，即，对应于设备100俯仰的轴线旋转时，连接器140关于壳110、120保持静止。出于上述目的，连接器140可以关于壳110、120刚性固定，或者设备100可以包括用于关于壳110、120刚性固定连接器140的一个或更多个张紧器。在任何情况下，连接器140可以足够刚性以维持其静止时的形状，而不管其取向如何。例如，连接器140可以包括塑料或由塑料制成。

因为在两个单独的壳110、120中的两组OPM 112、122适合于测量来自单独的听觉皮层的目标信号，所以没有必要知道或维持它们关于彼此的位置。相对应地，连接器140可以适于使得连接器140在两个壳110、120之间的长度是可调节的。为此，连接器140可适于使其总长度被改变，和/或连接器140可适于使其与壳110、120中的任一者或两者的固定点沿着导体140的长度可调节。通过使两个壳110、120之间的连接器140的长度可调，允许设备100适用于不同大小的头部。

图2示出了设备100的另一个示例，其中设备100安装在受试者200的头部。在这个示例中，设备100包括一组指示件150、152，用于关于头部对准设备。指示件150、152适于指示设备100关于头部的对准，使得设备100可以被校准用于测量。特别地，指示件150、152可以适于与头部的解剖学标志对准。因为设备100可以跟随头部的运动，所以设备100的位置和取向可以关于头部的位置和取向以及相对应地目标信号源，即听觉皮层保持恒定。设备100的构造允许这种校准在单个一次性校准中进行。此外，这种构造连同适于关于一个或更多个解剖学标志对准该设备100的指示件150、152的使用允许快速且准确地执行校准。指示件150、152可以适用于头部表面上1厘米或更高的准确度，但也适用于更高的准确度，例如，2或5毫米或更高的准确度。

指示件150、152可以单独联接到设备的其他部件，例如壳110、120和/或连接器140。替代地，指示件150、152可以是壳110、120和/或连接器140的一体的部件，使得指示件150、152和壳110、120和/或连接器140一起形成整体件。因此，指示件150、152可以刚性地联接到壳110、120和/或连接器，使得它们关于彼此静止。这可以简化和加速设备100与头部的对准。指示件150、152可以被成形为例如尖端或孔或包括成形为例如尖端或孔的部件，尖端或孔适于指向解剖学标志。

当该设备包括如上所描述的连接器140时，指示件152可以被布置成从连接器140延伸142。特别地，鼻指示件可以从连接器140向头部的鼻子延伸或者一直延伸到鼻子。从连接器140延伸的这种指示件152可以适于支撑在头部上，例如前额上。为此目的，指示件152可以包括臂154，该臂154可以单独地联接到指示件152的头部，指示件152的头部适于指示设备100的对准。替代地，臂154可以是指示件152的一体的部件，使得指示件152和臂154一起形成整体件。当受试者处于水平位置时，臂154也可适于支撑设备100。

作为使用一个或更多个指示件150、152对准设备的替代或补充，可以使用一个或更多个成像装置。因此，设备100也可以适于全部或部分地与内部或外部成像装置对准。设备100可以适于向成像设备传输校准信息。它还可以包括一个或更多个校准信息指示器，例如视觉指示器。

图3示出了设备100的又一个示例，其中设备100安装在受试者200的头部。这里描述的特征中的一个或更多个特征也可以与其他示例结合使用。

同样在该图中，没有描绘有线输出接口130。设备100还可以包括无线输出接口130，用于为设备100传输测量数据和/或接收控制指令。用于无线传输数据的各种示例，例如无线电发射器和/或接收器，是本领域技术人员已知的，并且只要它们不会对测量造成过度干扰，就可以在当前情况下使用。为了防止干扰，设备100可以包括屏蔽，例如在壳110、120中包括屏蔽。

设备100可以包括各种类型的传感器或控制电路。这些可以包括被构造成控制设备100和/或处理测量数据的处理器。出于这些目的，设备100还可以包括存储器，该存储器可以包括用于执行处理器的任何或所有功能的程序指令。设备100还包括加速度计190，用于在一个或更多个维度上，例如在所有三个空间维度上测量设备100的加速度。加速度计190可以被构造为测量所述维度中的加速度，以提供设备100的运动信息，并且因此头部的运动信息，并且设备100可以被构造为例如在处理器中自己处理该信息，和/或设备可以被构造为例如通过输出接口130从设备100传输信息。

设备100可以包括任何或所有传感器和控制电路例如加速度计190的壳体。例如，它们可以容纳在壳110、120中的任一者或两者中，或者设备100可以包括用于它们的一个或更多个单独的壳体160。壳体160可以位于连接器140上，例如在连接器140的顶部，如图所示。作为示例，加速度计190可以布置在壳110、120中的任一者或两者中。替代地或附加地，一个或更多个加速度计190可以布置在单独的壳体160中，例如定位在连接器140上。

听觉刺激可以从设备100或从外部源引入到受试者的耳朵中。设备100还可以包括一个或更多个扬声器170，其被构造为将听觉刺激导向到受试者的任一只耳朵或两只耳朵中。一个或更多个扬声器170可以与壳110、120中的任一者或两者联接。它们也可以容纳在壳110、120中的任一者或两者中。一个或更多个扬声器170可以适于定位在耳道上，以允许由它们产生的听觉刺激被直接引导到耳道中。作为一个示例，壳110、120可以整体地或以单独的延伸部在耳道上延伸，使得在耳道上扬声器170可以联接到壳110、120，或者容纳在壳中。为此，设备100可以包括从壳110、120延伸的舌状物180。舌状物180可以形成相对应壳110、120的整体部件。舌状物180可以适于从耳朵的前侧在耳通道上延伸。例如，这样，舌状物180可以适于暴露受试者耳朵的耳轮，同时仍然在耳通道上延伸。舌状物180可以包括保持耳朵开放的构件，例如延伸部。这些构件可以适于例如抵接耳屏，以防止耳屏闭合在耳通道上。作为一个示例，设备100可以包括两个扬声器170，其中一个适于将听觉刺激引入受试者的右耳，另一个适于将听觉刺激引入受试者的左耳。两个扬声器170可以适于允许单独地引入听觉刺激，使得当听觉刺激被引入右耳时和当听觉刺激被引入左耳时，设备100可以用于单独地测量脑响应。

作为一个或更多个扬声器170的替代或补充，设备100还可以适应用于一个或更多个导管，用于将听觉刺激导向到受试者的一只或两只耳朵中。一个或更多个导管可以是设备100的一部分，或者该设备可以包括用于外部导管的一个或更多个支架。使用导管允许远离耳朵产生听觉刺激，使得产生刺激的装置(例如扬声器170)不会电干扰或以任何其他方式干扰测量或设备100。作为一个示例，设备100可以适于使用两个导管，其中一个适于将听觉刺激引导到受试者的右耳，另一个适于将听觉刺激引导到受试者的左耳。导管的长度可以是几厘米或更多，例如5厘米或更大，甚至可以很容易地大于一米。

注意，当听觉刺激被设备100例如从扬声器或从导管导向至耳朵时，听觉刺激也可以对应于音轨，例如音乐和/或电影的音轨，用于使受试者放松。

在该图中，示出了一种类型的指示件150。该指示件150包括用于指示受试者头部解剖学标志位置的孔。如上所描述，该孔可以布置在舌状物180上。这样，舌状物180可以既作为定位元件又作为扬声器170的支撑件。

图4以侧视图示出了人头部400的解剖学标志。这些标志中的一些或全部可以与本发明结合使用，特别是用于将设备100与受试者的头部对准。设备100可以包括一个或更多个指示件150、152，其适于指示头部解剖学标志的位置。

可用于设备100关于受试者头部对准的标志的图示示例是耳穴410、耳前点420、鼻根点430、眉间440、前囟450、人字缝尖460、枕外隆凸尖470、星点480和翼点490。这些的任何组合都可以用于对准。然而，已经注意到耳穴410，特别是耳前点420可以用于设备100的有效定位。对应于这些点中的一个或两个的指示件150可以被布置为壳110、120的一部分或者从壳110、120延伸。这允许以方便的方式将设备100定位在由头部表面形成的平面中。另一方面，已经发现鼻根点430在确定设备100的取向，特别是关于受试者头部的俯仰时，在提供易用性和准确性方面特别有效。为此，对应于鼻根点430的指示件152可以被布置为设备100的一部分，例如在壳110、120之间从连接器140延伸。该指示件152可以被布置成在前额上延伸，并且它可以具有可调节的长度，以允许指示件152用于不同大小的头部。该设备可以包括用于检测指示件152长度的检测器，或者指示件152可以包括标尺，使得长度可以由设备100的操作者确定。

在一些情况下，设备100可以扩展为包括也指向听觉皮层附近的脑其他部分的传感器。例如，壳110、120中的一个或两个可以为此目的而扩展。例如，设备100还可以适于测量对应于脑的躯体运动功能和/或语言偏侧化的信号。为此目的，设备100可以适于测量对应于布洛卡(Broca)和/或韦尼克(Wernicke)区的脑信号，用于所述一个或更多个区的定位。相对应地，设备100可以适于也覆盖布洛卡和/或韦尼克区。设备100可以包括一个或更多个附加的OPM传感器112、122，其在测量期间被定位在这些区上。这些额外的扩展可以被实施为设备100用于测量对听觉刺激的脑磁响应的主要功能的补充特征，因此不干扰如上所描述的所述设备100的功能和构造。

设备100至少部分可以用软件、硬件、应用逻辑，或者软件、硬件和应用逻辑的组合来实施。应用逻辑、软件或指令集可以保存在各种常规计算机可读介质中的任何一种上。“计算机可读介质”可以是能够包含、存储、通信、传播或传输由指令执行系统、设备或装置(例如计算机)使用的或与指令执行系统、设备或装置(例如计算机)相关的指令的任何媒介或手段。

这里讨论的不同功能能够以不同的顺序和/或彼此同时执行。

除非另有说明，本文给出的任何范围或数值均可在不丧失所寻求效果的情况下进行扩展或更改。此外，任何实施例都可以与另一个实施例组合，除非明确禁止。

尽管已经用特定于结构特征和/或动作的语言描述了主题，但是应当理解，在所附权利要求中定义的主题不必限于上述特定特征或动作。相反，上述具体特征和动作是作为实施权利要求的示例而公开的，并且其他等效特征和动作旨在落入权利要求的范围内。

应当理解，上述益处和优点可以涉及一个实施例或者可以涉及几个实施例。实施例不限于解决任何或所有所叙述问题的实施例，或者具有任何或所有所叙述益处和优点的实施例。还应当理解，对“一”项目的提及可以指那些项目中的一个或更多个。

术语“包括”在本文中用于表示包括所标识的方法、框或元件，但是这些框或元件不包括详尽的列表，并且方法或设备可以包含附加的框或元件。

应当理解，以上描述仅作为示例给出，并且本领域技术人员可以进行各种修改。以上说明书、示例和数据提供了示例性实施例的结构和使用的完整描述。尽管上面已经以一定程度的特殊性或者参考一个或更多个个别的实施例描述了各种实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本说明书的精神或范围的情况下对所公开的实施例进行多种改变。

Claims (15)

1.头部可安装的设备(100)，用于测量对听觉刺激的脑磁响应，包括：

-第一壳(110)，其适于安装在所述头部上、在右侧听觉皮层上，所述第一壳容纳第一组光泵磁力计(112)，用于测量对听觉刺激的脑磁响应；

-第二壳(120)，其适于安装在所述头部上、在左侧听觉皮层上，所述第二壳容纳第二组光泵磁力计(122)，用于测量对听觉刺激的脑磁响应；和

-至少一个输出接口(130)，用于从所述设备传输测量数据。

2.根据权利要求1所述的头部可安装的设备(100)，其中所述第一壳(110)覆盖所述右侧听觉皮层，所述第二壳覆盖(120)所述左侧听觉皮层。

3.根据权利要求1或2所述的头部可安装的设备(100)，包括将所述第一壳(110)机械联接到所述第二壳(120)的连接器(140)。

4.根据权利要求3所述的头部可安装的设备(100)，其中当所述头部直立时，所述连接器(140)适于跨过所述头部的顶部延伸，用于支撑所述第一壳(110)和所述第二壳(120)的重量。

5.根据权利要求3或4所述的头部可安装的设备(100)，其中所述连接器(140)是柔性的，用于将所述第一壳(110)和所述第二壳(120)压靠在所述头部上，以通过光泵磁力计(112，122)进行测量。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的头部可安装的设备(100)，其中在所述第一壳(110)与所述第二壳(120)之间的所述连接器(140)的长度是可调节的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的头部可安装的设备(100)，包括一个或更多个指示件(150，152)，用于关于所述头部的一个或更多个解剖学标志对准所述设备(100)。

8.根据权利要求7所述的头部可安装的设备(100)，其中所述一个或更多个解剖学标志包括鼻根点(430)和/或耳前点(420)。

9.根据权利要求7或8所述的头部可安装的设备(100)，其中所述一个或更多个指示件(150，152)包括用于定位所述一个或更多个标志的尖端和/或孔。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的头部可安装的设备(100)，其中所述第一壳(110)和/或所述第二壳(120)形成所述一个或更多个指示件(150)中的至少一个。

11.根据权利要求7-10中任一项所述的头部可安装的设备(100)，包括将所述第一壳(110)与所述第二壳(120)机械联接的连接器(140)；其中所述一个或更多个指示件(152)中的至少一个联接到所述连接器(140)，并适于在所述头部的前额上朝向所述头部的鼻子延伸。

12.根据权利要求11所述的头部可安装的设备(100)，其中联接到所述连接器的所述至少一个指示件(152)从所述连接器(140)延伸的长度是可调节的。

13.根据前述权利要求中任一项所述的头部可安装的设备(100)，其适于使用一个或更多个扬声器(170)和/或一个或更多个导管，用于将听觉刺激导向所述到头部的耳朵中。

14.根据前述权利要求中任一项所述的头部可安装的设备(100)，包括用于测量所述头部运动的一个或更多个加速度计(190)。

15.根据前述权利要求中任一项所述的头部可安装的设备(100)，其中所述第一壳(110)和所述第二壳(120)中的每一个包括至少一个光泵磁力计(112，122)，所述光泵磁力计适于用作梯度计，用于测量对听觉刺激的脑磁响应。

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