CN119075176B - 一种头戴式电刺激治疗设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种头戴式电刺激治疗设备，涉及电刺激技术领域，包括电极片、通过信号线与电极片连接的电流产生模块、定位兜体和气泵；外壳体为圆柱形,侧壁上设有用于辅助定位的定位槽；定位兜体固定在患者头部，包括束缚定位环和弹力网兜；束缚定位环为橡胶材质环形囊体，纵截面呈椭圆形，内部填充满了填充海绵；弹力网兜为弹力橡胶材质的网兜，舒展状态为半球形，由弹力绳体编织而成；束缚定位环通过抽气管与气泵连通；使用时，通过控制气泵运行控制束缚定位环内的气体量进而控制对患者头部的束缚力度；实现了头戴式电刺激治疗设备能够适用不同头型、固定效果好、可靠、灵活性和舒适性均相对较好的技术效果。

Description

一种头戴式电刺激治疗设备

技术领域

本发明涉及电刺激技术领域，尤其涉及一种头戴式电刺激治疗设备。

背景技术

经颅直流电刺激(TDCS)，是一种非侵入性的，利用恒定、低强度直流电调节大脑皮层神经元活动的技术，TDCS由阳极和阴极两个表面电极组成，由控制软件设置刺激类型的输出，以微弱极化直流电作用于大脑皮质。与其他非侵入性脑刺激技术如经颅电刺激和经颅磁刺激不同，TDCS不是通过阈上刺激引起神经元放电，而是通过调节神经网络的活性而发挥作用。在神经元水平，TDCS对皮质兴奋性调节的基本机制是依据刺激的极性不同引起静息膜电位超极化或者去极化的改变，阳极刺激通常使皮层的兴奋性提高，阴极刺激则降低皮层的兴奋性，膜的极化是TDCS刺激后即刻作用的主要机制。

然而，除了即刻作用外，TDCS同样具有刺激后效应，如果刺激时间持续足够长，刺激结束后皮质兴奋性的改变可持续达1小时。因此，其作用机制不能单一的用神经元膜电位极化来解释。进一步的研究证实，TDCS除了改变膜电位的极性外，还可以调节突触的微环境，如改变NMDA受体或GABA的活性，从而起到调节突触可塑性的作用。TDCS的后效应机制类似于突触的长时程易化，动物研究发现，以阳极刺激作用于运动皮层可观察到突触后兴奋性电位的持续增加。皮层兴奋性的调节在TDCS刺激时依赖膜极化的水平，而刺激结束后的后效应作用主要是由于皮层内突触的活动。

现有技术中，在使用头戴设备对头部经颅位置进行直流电刺激时，存在滑动脱落的现象，且更换配件较为不便。

发明内容

本申请实施例通过提供一种头戴式电刺激治疗设备，解决了现有技术中头戴式神经刺激装置因受限于自身结构导致的适应性差、固定效果一般、可靠性差、灵活性差以及佩戴舒适性差的技术问题，实现了头戴式电刺激治疗设备能够适用不同头型、固定效果好、可靠、灵活性和舒适性均相对较好的技术效果。

本申请实施例提供了一种头戴式电刺激治疗设备，包括电极片、通过信号线与电极片连接的电流产生模块，还包括外壳体、定位兜体和气泵；所述外壳体起到电极片的承载物的作用，为圆柱形,侧壁上设有用于辅助定位的定位槽，定位槽为环形凹槽；所述定位兜体固定在患者头部，整体成半球形帽子状，包括束缚定位环和弹力网兜；

所述束缚定位环为橡胶材质环形囊体，纵截面呈椭圆形，内部封闭且具备弹性，内部填充满了填充海绵，常态下在填充海绵的作用下处于膨胀状态；

所述弹力网兜为弹力橡胶材质的网兜，舒展状态为半球形，由弹力绳体编织而成；

所述束缚定位环通过抽气管与气泵连通；

使用时，通过控制气泵运行控制束缚定位环内的气体量进而控制对患者头部的束缚力度。

进一步的，所述弹力绳体的数量大于8个，两端均固定在束缚定位环的顶部，彼此交错编织成网。

优选的，所述束缚定位环内不同位置的填充海绵密度不同，靠近抽气管的填充海绵更为密实；填充海绵的密度差异使得束缚定位环的胀缩更为均匀。

优选的，所述弹力绳体为橡胶材质弹力管，内部填充满了填充海绵，弹力绳体内的空间与束缚定位环内部空间连通；束缚定位环胀缩时，带动弹力绳体也跟着胀缩。

优选的，所述抽气管还定位有气阀，气阀控制抽气管内气体流动方向与流速大小。

优选的，所述束缚定位环包括基础环体、内输气管和抵触囊块；

所述基础环体为橡胶材质环形囊体，纵截面呈椭圆形或菱形，内部不进行海绵的填充；

所述内输气管为两根，设置在基础环体的内部且固定在基础环体的内壁上；两根内输气管分别通过一根独立的抽气管与气阀连通，气阀为切换阀，气阀与气泵连通；

所述抵触囊块为内置海绵的弹性橡胶囊，数量为15个以上，固定在基础环体的内圈上，呈环状排列，使用时与患者头部接触；

约一半的抵触囊块与其中一根内输气管直接连通，其它的抵触囊块与另一根内输气管连通；

与不同内输气管连通的抵触囊块交错设置；使用过程中，气阀配合气泵向两根内输气管分别进行泵气与抽气，使得抵触囊块交替胀缩，保障稳定与舒适的同时保障气体流通，并因减少了汗液的积累。

优选的，所述弹力绳体为带状弹力绳，两端均固定在束缚定位环上，弹力绳体远离患者头部的面上固定有两根外置软管，两根外置软管分别与束缚定位环内的两根内输气管连通；

所述弹力绳体靠近患者头部的面上设有一排抵触囊块；

这些抵触囊块中，约一半的与其中一根外置软管连通，另一部分与另外一根外置软管连通，与不同外置软管连通的抵触囊块交错设置。

优选的，在使用本申请设备前，将隔离帽剪出需要的洞进行佩戴，而后佩戴定位兜体。

优选的，弹力绳体上的抵触囊块远离弹力绳体的位置设有一个或多个透气孔，透气孔为通孔；

透气孔使用时紧贴隔离帽；

使用过程中，控制气泵持续运行持续抽气，通过控制抽气量控制弹力绳体上的抵触囊块的胀缩。

优选的，需要清洁时，因定位兜体是不具备电气件，能够便捷的进行水洗；清洗过程中，能够控制胀缩辅助清洁的进行。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

通过对现有技术的头戴式神经刺激装置的固定体的结构进行优化改进，将其改造为弹性网兜和内置海绵的软环的组合用于可拆卸固定电极片；利用内部填充海绵的软环套设固定在患者头部用于固定弹性网兜，通过控制软环内的气体量控制软环胀缩进而实现固定效果并保障佩戴的舒适性；因内置海绵的存在，即使软环漏气也不会导致软环松脱；有效解决了现有技术中头戴式神经刺激装置因受限于自身结构导致的适应性差、固定效果一般、可靠性差、灵活性差以及佩戴舒适性差的技术问题，进而实现了头戴式电刺激治疗设备能够适用不同头型、固定效果好、可靠、灵活性和舒适性均相对较好的技术效果。

附图说明

图1为本发明头戴式电刺激治疗设备的外观结构示意图；

图2为本发明头戴式电刺激治疗设备的外壳体的结构示意图；

图3为本发明头戴式电刺激治疗设备的束缚定位环的内部结构示意图；

图4为本发明头戴式电刺激治疗设备的气泵与束缚定位环的连通关系示意图；

图5为本发明头戴式电刺激治疗设备的束缚定位环与弹力绳体的连通关系示意图；

图6为本发明头戴式电刺激治疗设备的束缚定位环与抵触囊块的位置关系示意图；

图7为本发明头戴式电刺激治疗设备的弹力绳体、外置软管和抵触囊块的位置关系示意图；

图8为本发明头戴式电刺激治疗设备的隔离帽的外观结构示意图；

图9为本发明头戴式电刺激治疗设备的透气孔在抵触囊块上的布局关系示意图。

图中：

外壳体100、定位槽110、信号线120、定位兜体200、束缚定位环210、内输气管211、抵触囊块212、透气孔213、填充海绵220、抽气管230、弹力网兜240、弹力绳体241、外置软管242、气泵300、气阀310、气体加热组件320、隔离帽400。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述；附图中给出了本发明的较佳实施方式，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式；相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，本文所使用的术语“垂直”、“水平”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，为本发明头戴式电刺激治疗设备的外观结构示意图；本申请通过对现有技术的头戴式神经刺激装置的固定体的结构进行优化改进，将其改造为弹性网兜和内置海绵的软环的组合用于可拆卸固定电极片；利用内部填充海绵的软环套设固定在患者头部用于固定弹性网兜，通过控制软环内的气体量控制软环胀缩进而实现固定效果并保障佩戴的舒适性；因内置海绵的存在，即使软环漏气也不会导致软环松脱；实现了头戴式电刺激治疗设备能够适用不同头型、固定效果好、可靠、灵活性和舒适性均相对较好的技术效果。

实施例一：如图1至图4所示，本申请头戴式电刺激治疗设备包括起承载定位作用的定位兜体200、外壳体100、电极片、通过信号线120与电极片连接的电流产生模块、气泵300。

所述电极片和电流产生模块均为现有技术，前者紧贴患者头部，用于传递电流到目标组织；后者将特定强度、频率、脉冲宽度和持续时间的电流输送至电极片，均为现有技术，在此不进行赘述；

所述外壳体100起到承载物的作用，为圆柱形，电极片安装在外壳体100的端面上；外壳体100的侧壁上设有用于辅助定位的定位槽110，定位槽110为环形凹槽，轴向与外壳体100的轴向相同；外壳体100的侧壁上还设有供信号线120穿出的通孔。

所述定位兜体200固定在患者头部，作为外壳体100的载体使用，整体成半球形帽子状，包括束缚定位环210和弹力网兜240；

所述束缚定位环210为橡胶材质环形囊体，纵截面呈椭圆形，内部封闭且具备弹性，内部填充满了填充海绵220，常态下在填充海绵220的作用下处于膨胀状态；所述填充海绵220为条状海绵；

所述弹力网兜240为弹力橡胶材质的网兜，舒展状态为半球形，由弹力绳体241编织而成；弹力绳体241的数量大于8个，两端均固定在束缚定位环210的顶部，彼此交错编织成网。

所述束缚定位环210通过抽气管230与气泵300连通；实际使用时，通过控制气泵300运行控制束缚定位环210内的气体量进而控制对患者头部的束缚力度。

进一步的，所述抽气管230还定位有气阀310，气阀310控制抽气管230内气体流动方向与流速大小。

使用过程中，首先控制气泵300运行，将束缚定位环210抽扁使其更容易佩戴；而后将定位兜体200罩住患者头部；此后控制束缚定位环210内气体量增加使其胀大固定在患者头部；在此之后按需将需要用到的外壳体100塞入弹力网兜240适当位置的网孔中，并通过使得弹力绳体241嵌入定位槽110的方式将外壳体100固定；此后通过控制束缚定位环210内的气体量控制其束缚力度(灵活调整力度)，以稳定且舒适为宜。

优选的，在治疗间隙时(即电极片不工作时)，能够控制束缚定位环210适当胀缩(在束缚定位环210不发生脱落前提下)使得患者头部得以放松。

优选的，束缚定位环210内不同位置的填充海绵220密度不同，靠近抽气管230的填充海绵220更为密实；填充海绵220的密度差异使得束缚定位环210的胀缩更为均匀。

优选的，如图5所示，所述弹力绳体241为橡胶材质弹力管，内部填充满了填充海绵220，弹力绳体241内的空间与束缚定位环210内部空间连通；束缚定位环210胀缩时，带动弹力绳体241也跟着胀缩。

优选的，所述抽气管230还定位有气体加热组件320，气体加热组件320用于加热气体，优选为电加热丝结构，使得定位兜体200具备预热功能(即将常温气体抽出，注入加热后的气体)，进而减少对患者头部的刺激。

需要清洁时，因定位兜体200是不具备电气件，能够便捷的进行水洗等；清洗过程中，能够控制胀缩辅助清洁的进行。

优选的，本申请头戴式电刺激治疗设备还能应用到头戴式多通道超声神经刺激装置领域上，仅需将外壳体100上的电极片替换为换能器，将电流产生模块替换为控制端即可(神经刺激基本原理可参照专利号为为CN111529970B的中国发明专利)。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

解决了现有技术中头戴式神经刺激装置因受限于自身结构导致的适应性差、固定效果一般、可靠性差、灵活性差以及佩戴舒适性差的技术问题，实现了头戴式电刺激治疗设备能够适用不同头型、固定效果好、可靠、灵活性和舒适性均相对较好的技术效果。

实施例二：为了进一步的提高本申请实用性，进一步的提高使用舒适度，缓解患者在使用过程中的情绪，保障束缚定位环210佩戴位置的气体流通；本申请实施例在上述实施例的基础上对束缚定位环210的结构进行了优化改进，具体为：

如图6所示，所述束缚定位环210包括基础环体、内输气管211和抵触囊块212；

所述基础环体为橡胶材质环形囊体，纵截面呈椭圆形或菱形，内部不进行海绵的填充；

所述内输气管211为两根，设置在基础环体的内部且固定在基础环体的内壁上；两根内输气管211分别通过一根独立的抽气管230与气阀310连通，气阀310为切换阀，气阀310与气泵300连通；

所述抵触囊块212为内置海绵的弹性橡胶囊，为块状或半球形，数量为15个以上，固定在基础环体的内圈上，呈环状排列，使用时与患者头部接触；约一半的抵触囊块212与其中一根内输气管211直接连通，其它的抵触囊块212与另一根内输气管211连通；与不同内输气管211连通的抵触囊块212交错设置(即与不同内输气管211连通的抵触囊块212相邻)；使用过程中，气阀310配合气泵300向两根内输气管211分别进行泵气与抽气，使得抵触囊块212交替胀缩，保障稳定与舒适的同时保障气体流通，并因减少了汗液的积累致使稳定性得到了保障。

实施例三：为了进一步的提高使用舒适度，本申请实施例在上述实施例的基础上对弹力绳体241的结构进行了进一步的优化改进，具体为：

如图7所示，所述弹力绳体241为带状弹力绳，两端均固定在束缚定位环210上，弹力绳体241远离患者头部的面上固定有两根外置软管242，两根外置软管242分别与束缚定位环210内的两根内输气管211其中之一连通；所述弹力绳体241靠近患者头部的面上设有一排抵触囊块212；这些抵触囊块212中，约一半的与其中一根外置软管242连通，另一部分与另外一根外置软管242连通，与不同外置软管242连通的抵触囊块212交错设置(即与不同外置软管242连通的抵触囊块212相邻)；弹力绳体241上的抵触囊块212的外接球直径为弹力绳体241宽度的0.3至0.6倍；抵触囊块212不与电极片相接触；使用过程中，弹力绳体241上的抵触囊块212交替胀缩，保障稳定与舒适的同时保障气体流通。

为了卫生考虑，在使用本申请设备前，如图8所示，可以将隔离帽400剪出需要的洞(露出患者电极片佩戴点)进行佩戴，而后佩戴定位兜体200；所述隔离帽400为医用手术帽。

优选的，为了保障舒适性，如图9所示，弹力绳体241上的抵触囊块212远离弹力绳体241的位置设有一个或多个透气孔213，透气孔213为通孔；透气孔213使用时紧贴隔离帽400；使用过程中，控制气泵300持续运行持续抽气，通过控制抽气量控制弹力绳体241上的抵触囊块212的胀缩；部分抵触囊块212收缩时，能够将紧贴它的隔离帽400微微掀起，增加隔离帽400与头皮之间的气体流动，避免出汗与粘连，提高舒适性。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种头戴式电刺激治疗设备，包括电极片、通过信号线（120）与电极片连接的电流产生模块，其特征在于：还包括外壳体（100）、定位兜体（200）和气泵（300）；

所述外壳体（100）起到电极片的承载物的作用，为圆柱形,侧壁上设有用于辅助定位的定位槽（110），定位槽（110）为环形凹槽；

所述定位兜体（200）固定在患者头部，整体成半球形帽子状，包括束缚定位环（210）和弹力网兜（240）；

所述束缚定位环（210）为橡胶材质环形囊体，纵截面呈椭圆形，内部封闭且具备弹性，内部填充满了填充海绵（220），常态下在填充海绵（220）的作用下处于膨胀状态；

所述弹力网兜（240）为弹力橡胶材质的网兜，舒展状态为半球形，由弹力绳体（241）编织而成；

所述束缚定位环（210）通过抽气管（230）与气泵（300）连通；

使用时，通过控制气泵（300）运行控制束缚定位环（210）内的气体量进而控制对患者头部的束缚力度；

所述束缚定位环（210）包括基础环体、内输气管（211）和抵触囊块（212），一半的抵触囊块（212）与其中一根内输气管（211）直接连通，其它的抵触囊块（212）与另一根内输气管（211）连通；

与不同内输气管（211）连通的抵触囊块（212）交错设置；使用过程中，气阀（310）配合气泵（300）向两根内输气管（211）分别进行泵气与抽气，使得抵触囊块（212）交替胀缩，保障稳定与舒适的同时保障气体流通，并因减少了汗液的积累；

通过控制抽气量控制弹力绳体（241）上的抵触囊块（212）的胀缩，能够将紧贴它的隔离帽（400）掀起。

2.如权利要求1所述的头戴式电刺激治疗设备，其特征在于：所述弹力绳体（241）的数量大于8个，两端均固定在束缚定位环（210）的顶部，彼此交错编织成网。

3.如权利要求1所述的头戴式电刺激治疗设备，其特征在于：所述束缚定位环（210）内不同位置的填充海绵（220）密度不同，靠近抽气管（230）的填充海绵（220）更为密实；填充海绵（220）的密度差异使得束缚定位环（210）的胀缩更为均匀。

4.如权利要求1所述的头戴式电刺激治疗设备，其特征在于：所述弹力绳体（241）为橡胶材质弹力管，内部填充满了填充海绵（220），弹力绳体（241）内的空间与束缚定位环（210）内部空间连通；束缚定位环（210）胀缩时，带动弹力绳体（241）也跟着胀缩。

5.如权利要求3所述的头戴式电刺激治疗设备，其特征在于：所述抽气管（230）还定位有气阀（310），气阀（310）控制抽气管（230）内气体流动方向与流速大小。

6.如权利要求5所述的头戴式电刺激治疗设备，其特征在于：

所述基础环体为橡胶材质环形囊体，纵截面呈椭圆形或菱形，内部不进行海绵的填充；

所述内输气管（211）为两根，设置在基础环体的内部且固定在基础环体的内壁上；两根内输气管（211）分别通过一根独立的抽气管（230）与气阀（310）连通，气阀（310）为切换阀，气阀（310）与气泵（300）连通；

所述抵触囊块（212）为内置海绵的弹性橡胶囊，数量为15个以上，固定在基础环体的内圈上，呈环状排列，使用时与患者头部接触。

7.如权利要求6所述的头戴式电刺激治疗设备，其特征在于：所述弹力绳体（241）为带状弹力绳，两端均固定在束缚定位环（210）上，弹力绳体（241）远离患者头部的面上固定有两根外置软管（242），两根外置软管（242）分别与束缚定位环（210）内的两根内输气管（211）连通；

所述弹力绳体（241）靠近患者头部的面上设有一排抵触囊块（212）；

这些抵触囊块（212）中，一半的与其中一根外置软管（242）连通，另一部分与另外一根外置软管（242）连通，与不同外置软管（242）连通的抵触囊块（212）交错设置。

8.如权利要求7所述的头戴式电刺激治疗设备，其特征在于：在使用本申请设备前，将隔离帽（400）剪出需要的洞进行佩戴，而后佩戴定位兜体（200）。

9.如权利要求8所述的头戴式电刺激治疗设备，其特征在于：弹力绳体（241）上的抵触囊块（212）远离弹力绳体（241）的位置设有一个或多个透气孔（213），透气孔（213）为通孔；

透气孔（213）使用时紧贴隔离帽（400）。

10.如权利要求1至9任一所述的头戴式电刺激治疗设备，其特征在于：需要清洁时，因定位兜体（200）是不具备电气件，能够便捷的进行水洗；清洗过程中，能够控制胀缩辅助清洁的进行。