CN109925601A - 一种头部佩戴装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种头部佩戴装置，至少包括佩戴本体、磁脉冲产生模块和电能释放模块。其中：佩戴本体用于佩戴在使用者头部；磁脉冲产生模块设置在佩戴本体上，用于产生磁脉冲以刺激使用者的大脑皮层；当佩戴本体佩戴在使用者的头部时，磁脉冲产生模块位于使用者大脑背外侧前额叶皮层附近，以使得产生的磁脉冲刺激使用者的大脑背外侧前额叶皮层；电能释放模块设置在佩戴本体上，与磁脉冲产生模块电连接，用于向磁脉冲产生模块释放电能以使磁脉冲产生模块产生刺激使用者大脑背外侧前额叶皮层的磁脉冲。使用者无需每次使用时都寻找背外侧前额叶皮层所在区域的位置，并且方便携带，可以随时随地利用磁场刺激大脑。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种头部佩戴装置。
背景技术
老年痴呆症又名阿尔兹海默症(Alzheimer's Disease)，是一种在正常意识状态下，丧失智能能力的脑部疾病。全球约共有4400多万名患者，是艾滋病患者的三倍。人类越长寿，患该病的几率越大。
经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation,TMS)利用脉冲磁场作用于中枢神经***(主要是大脑)，改变皮层神经细胞的膜电位，使之产生感应电流，可以将非侵入性电流传递至大脑特定区域，影响脑内代谢和神经电活动，从而引起一系列生理生化反应，调节大脑皮层活动,改善记忆、认知功能并促进或抑制行为表现的。研究显示经颅磁刺激可以被用于更好地提高记忆，有效性能够延伸到进行磁脉冲刺激24小时后。该技术作为一种无痛、无创的物理治疗手段，在临床神经疾病及康复领域越来越多的获得认可。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
目前经颅磁刺激的技术设备构造复杂，不仅设备价格很高，而且在操作之前需要对脑部作用区域进行定位，很难从专业的医疗机构走入患者的日常生活。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例所解决的技术问题之一在于提供一种头部佩戴装置，用以克服现有技术中经颅磁刺激设备价格高，操作复杂的缺陷，达到方便佩戴，使用简单的效果。
本发明实施例提供一种头部佩戴装置，所述头部佩戴装置至少包括佩戴本体、磁脉冲产生模块和电能释放模块，其中：
所述佩戴本体用于佩戴在使用者头部；
所述磁脉冲产生模块设置在所述佩戴本体上，用于产生磁脉冲以刺激所述使用者的大脑皮层；当所述佩戴本体佩戴在所述使用者的头部时，所述磁脉冲产生模块位于所述使用者大脑背外侧前额叶皮层附近，以使得产生的磁脉冲刺激所述使用者的大脑背外侧前额叶皮层；
所述电能释放模块设置在所述佩戴本体上，与所述磁脉冲产生模块电连接，用于向所述磁脉冲产生模块释放电能以使所述磁脉冲产生模块产生刺激所述使用者大脑背外侧前额叶皮层的所述磁脉冲。
可选地，在本发明一具体实施例中，所述磁脉冲产生模块包括第一线圈和第二线圈，当所述使用者佩戴所述佩戴本体时，所述第一线圈和所述第二线圈分别位于所述使用者大脑左半球背外侧前额叶皮层附近和大脑右半球背外侧前额叶皮层附近，以使得所述第一线圈产生的磁脉冲刺激所述使用者的大脑左半球背外侧前额叶皮层，所述第二线圈产生的磁脉冲刺激所述使用者的大脑右半球背外侧前额叶皮层。
可选地，在本发明一具体实施例中，所述第一线圈和所述第二线圈的形状均为8字形。
可选地，在本发明一具体实施例中，所述头部佩戴装置包括两个所述电能释放模块，分别与所述所述第一线圈和所述第二线圈电连接，用于分别向所述第一线圈和所述第二线圈释放电能，以使所述第一线圈和所述第二线圈产生刺激所述使用者大脑背外侧前额叶皮层的所述磁脉冲。
可选地，在本发明一具体实施例中，所述电能释放模块包括电源、电容器和控制单元，其中：
所述电源用于给所述电容器充电；
所述电容器与所述磁脉冲产生模块电连接，用于向所述磁脉冲产生模块释放电能以使所述磁脉冲产生模块产生刺激所述使用者大脑背外侧前额叶皮层的所述磁脉冲；
所述控制单元与所述电容器连接，用于触发所述电容释放电能和/或控制所述电容释放电能的时长。
可选地，在本发明一具体实施例中，所述电源为可调电压电源，所述使用者可根据体征参数确定所述电源的工作电压。
可选地，在本发明一具体实施例中，所述头部佩戴装置还包括数据通信模块，用于将所述使用者对所述头部佩戴装置的使用数据传输至数据分析端，以使得所述数据分析端根据所述使用数据监控所述使用者的身体状态。
可选地，在本发明一具体实施例中，所述使用者对所述头部佩戴装置的使用数据包括：所述电能释放模块的工作电压、所述电能释放模块的单次电能释放时长、所述电能释放模块的电能释放启动次数中的至少其一。
可选地，在本发明一具体实施例中，所述头部佩戴装置还包括定位模块，用于获取所述使用者的地理位置数据，并通过所述数据通信模块将所述使用者的地理位置数据传输至数据分析端。
可选地，在本发明一具体实施例中，所述头部佩戴装置还包括身份标识模块，用于记录所述使用者的身份数据，并通过所述数据通信模块将所述使用者的身份数据传输至数据分析端。
由以上技术方案可见，本发明实施例提供的头部佩戴装置通过在佩戴本体上设置电能释放模块和磁脉冲产生模块，使用者在头部佩戴佩戴本体时，电能释放模块向磁脉冲产生模块释放电能以使磁脉冲产生模块产生刺激使用者大脑背外侧前额叶皮层的磁脉冲。该装置通过固定磁脉冲产生模块在佩戴本体上的位置，实现使用者无需每次使用时都寻找背外侧前额叶皮层所在区域的位置，并且方便携带，可以随时随地利用磁场刺激大脑，有效控制老年痴呆症状的病情发展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的头部佩戴装置结构示意图；
图2为本发明另一实施例的头部佩戴装置结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明实施例保护的范围。
图1是本发明一实施例的头部佩戴装置结构示意图，如图1所示，一种头部佩戴装置至少包括佩戴本体101、磁脉冲产生模块102和电能释放模块103，其中：
佩戴本体101用于佩戴在使用者头部。
本实施例中，佩戴本体的形状、结构和材质不限，仅需使得使用者可佩戴在头部即可。例如，佩戴本体可设计成鸭舌帽式，头部佩戴装置的其他模块或零部件可设置在佩戴本体内部，使用者在佩戴时外观和普通的鸭舌帽无异。
磁脉冲产生模块102设置在佩戴本体101上，用于产生磁脉冲以刺激使用者的大脑皮层；当佩戴本体101佩戴在使用者的头部时，磁脉冲产生模块102位于使用者大脑背外侧前额叶皮层附近，以使得产生的磁脉冲刺激使用者的大脑背外侧前额叶皮层。
本实施例中，重复经颅磁刺激形成的磁脉冲会诱发一定强度的感应电流，激活大脑细胞功能，帮助皮层神经元去极化，从而调节大脑皮层活动。一方面，重复经颅磁刺激可以加强神经元的连接，削弱由β淀粉样蛋白堆积引起的神经元堵塞。另一方面，重复经颅磁高频刺激会导致大脑背外侧前额叶皮层代谢水平增加。由于大脑背外侧前额叶皮层活动缓慢是老年痴呆症的重要症状，而背外侧前额叶皮层和海马区相连，对大脑信息编码和检索的能力起着至关重要的作用，因此经颅磁刺激可以调节大脑背外侧前额叶皮层活动，促进皮层细胞再生，提升记忆能力，改善神经精神障碍中的认知功能。
本实施例中，磁脉冲产生模块102的形状、结构和材质不限，仅需使得磁脉冲的作用区域主要集中在使用者的大脑背外侧前额叶皮层，不影响使用者大脑的其他神经元活动。
本实施例中，由于不同使用者的头型会有差异，为了保证当佩戴本体101佩戴在使用者的头部时，磁脉冲产生模块102位于使用者大脑背外侧前额叶皮层附近，磁脉冲产生模块102在佩戴本体101上的位置可调。例如，佩戴本体101包括固定单元，磁脉冲产生模块102在佩戴本体101上的位置根据使用者头型进行调整后，可通过固定单元进行固定。
电能释放模块103设置在佩戴本体101上，与磁脉冲产生模块102电连接，用于向磁脉冲产生模块102释放电能以使磁脉冲产生模块102产生刺激使用者大脑背外侧前额叶皮层的磁脉冲。
本实施例中，电能释放模块103的形状、结构、材质以及安装位置不限，仅需使得所释放的电能使磁脉冲产生模块102产生的磁脉冲满足经颅磁刺激所需的强度即可。
由以上本发明实施例可见，本发明可以通过在佩戴本体上设置电能释放模块和磁脉冲产生模块，使用者在头部佩戴佩戴本体时，电能释放模块向磁脉冲产生模块释放电能以使磁脉冲产生模块产生刺激使用者大脑背外侧前额叶皮层的磁脉冲。因此，本发明实施例可以通过固定磁脉冲产生模块在佩戴本体上的位置，实现使用者无需每次使用时都寻找背外侧前额叶皮层所在区域的位置，并且方便携带，可以随时随地利用磁场刺激大脑，有效控制老年痴呆症状的病情发展。
图2是本发明另一实施例的头部佩戴装置结构示意图，如图2所示，一种头部佩戴装置包括：
头部佩戴装置至少包括佩戴本体201、磁脉冲产生模块202和电能释放模块203，其中：
佩戴本体201用于佩戴在使用者头部。
磁脉冲产生模块202设置在佩戴本体201上，用于产生磁脉冲以刺激使用者的大脑皮层；当佩戴本体201佩戴在使用者的头部时，磁脉冲产生模块202位于使用者大脑背外侧前额叶皮层附近，以使得产生的磁脉冲刺激使用者的大脑背外侧前额叶皮层。
本实施例中，磁脉冲产生模块202包括第一线圈202a和第二线圈202b，当使用者佩戴佩戴本体201时，第一线圈202a和第二线圈202b分别位于使用者大脑左半球背外侧前额叶皮层附近和大脑右半球背外侧前额叶皮层附近，以使得第一线圈202a产生的磁脉冲刺激使用者的大脑左半球背外侧前额叶皮层，第二线圈202b产生的磁脉冲刺激使用者的大脑右半球背外侧前额叶皮层。
具体的，一方面为了保证磁脉冲作用区域的精准定位，另一方面使用者大脑左半球和右半球所需的磁脉冲刺激强度可能会有所不同，因此可在使用者大脑右半球和左半球背外侧前额叶皮层附近均设置产生磁脉冲的线圈，即在使用者大脑左半球背外侧前额叶皮层附近设置第一线圈，在使用者大脑右半球背外侧前额叶皮层附近设置第二线圈。
本实施例中，第一线圈202a和第二线圈202b的形状均为8字形。
具体的，虽然大的圆线圈穿透性较强,但是作用区域也较大,可能会影响病人大脑的其他神经元活动，产生的效应位置不够精准，因此采取尺寸为5-7厘米的小型8字形线圈可精准控制磁脉冲的作用区域。利用第一线圈202a和第二线圈202b刺激大脑皮层的空间分辨率可以达到0.5～1.0厘米。
电能释放模块203设置在佩戴本体201上，与磁脉冲产生模块202电连接，用于向磁脉冲产生模块202释放电能以使磁脉冲产生模块202产生刺激使用者大脑背外侧前额叶皮层的磁脉冲。
本实施例中，头部佩戴装置包括两个电能释放模块203，分别与第一线圈202a和第二线圈202b电连接，用于分别向第一线圈202a和第二线圈202b释放电能，以使第一线圈202a和第二线圈202b产生刺激使用者大脑背外侧前额叶皮层的磁脉冲。
具体的，由于使用者大脑左半球和右半球所需的磁脉冲刺激强度可能会有所不同，可为第一线圈202a和第二线圈202b分别配置电能释放模块203，使得第一线圈202a和第二线圈202b在不同的电压作用下，产生强度不同的磁脉冲。
本实施例中，电能释放模块203包括电源203a、电容器203b和控制单元203c，其中：
电源203a用于给电容器203b充电。
电容器203b与磁脉冲产生模块202电连接，用于向磁脉冲产生模块202释放电能以使磁脉冲产生模块202产生刺激使用者大脑背外侧前额叶皮层的磁脉冲。
控制单元203c与电容器203b连接，用于触发电容释放电能和/或控制电容释放电能的时长。
具体的，控制单元203c包括触发部件，使用者可通过触发部件触发电容释放电能和/或控制电容释放电能。例如，通过触发部件可接通电容器203b与磁脉冲产生模块202组成的环路，以触发电容释放电能，使磁脉冲产生模块202产生刺激使用者大脑背外侧前额叶皮层的磁脉冲；还可在一定时长后，通过触发部件切断电容器203b与磁脉冲产生模块202组成的环路，停止电容释放电能，使磁脉冲产生模块202停止产生刺激使用者大脑背外侧前额叶皮层的磁脉冲，从而控制电容释放电能的时长。
具体的，控制单元203c还包括计时部件，计时部件可用于控制电容释放电能的时长，或者记录电容释放电能的时间数据。例如，使用者可通过计时部件设置电容释放电能的预设时长，当计时部件确定电容释放电能至预设时长时，可切断电容器203b与磁脉冲产生模块202组成的环路，停止电容释放电能，使磁脉冲产生模块202停止产生刺激使用者大脑背外侧前额叶皮层的磁脉冲。又例如，可通过计时部件记录电容释放电能的时长、具体时间等时间数据，时间数据可用于分析使用者进行磁脉冲刺激大脑背外侧前额叶皮层的治疗状态及效果。
本实施例中，电源203a为可调电压电源，使用者可根据体征参数确定电源203a的工作电压。
具体的，由于不同使用者的症状严重程度不一，所需的磁脉冲强度也会有所差别，为了使头部佩戴装置可供更多人所使用，电源203a可选用可调电压电源。在使用时，使用者可根据自身体征参数确定电源203a的工作电压。
本实施例中，头部佩戴装置还包括数据通信模块204，用于将使用者对头部佩戴装置的使用数据传输至数据分析端，以使得数据分析端根据使用数据监控使用者的身体状态。
具体的，为了对使用者的治疗情况进行远程监控和记录分析，可通过设置在佩戴本体201上的数据通信模块204，将使用者对头部佩戴装置的使用数据采取网络传输、有线传输、无线传输中的至少一种方式传输至数据分析端，由数据分析端进行使用数据的长期监控、记录和分析。其中网络传输优选物联网。
本实施例中，使用者对头部佩戴装置的使用数据包括：电能释放模块203的工作电压、电能释放模块203的单次电能释放时长、电能释放模块203的电能释放启动次数中的至少其一。
具体的，电能释放模块203的工作电压可以用于确定刺激使用者大脑背外侧前额叶皮层的磁脉冲强度；电能释放模块203的单次电能释放时长可以用于确定刺激使用者大脑背外侧前额叶皮层的磁脉冲产生时间，即使用者的治疗时间；电能释放模块203的电能释放启动次数用于确定刺激使用者大脑背外侧前额叶皮层的次数，即使用者的治疗次数。
本实施例中，头部佩戴装置还包括定位模块205，用于获取使用者的地理位置数据，并通过数据通信模块204将使用者的地理位置数据传输至数据分析端。从而可通过使用者的地理位置数据确定使用者实时位置，数据分析端可对使用者的治疗信息和位置信息进行监控，确保使用者不会因发病而走失。
本实施例中，头部佩戴装置还包括身份标识模块206，用于记录使用者的身份数据，并通过数据通信模块204将使用者的身份数据传输至数据分析端。
具体的，身份数据可包括使用者的身份信息，从而当使用者使用不同的头部佩戴装置进行治疗时，可对使用数据进行合并记录，并且在出现诸如走失的异常情况时便于确定具体使用者。
由以上本发明实施例可见，本发明通过在大脑左半球和右半球背外侧前额叶皮层附近分别设置第一线圈和第二线圈，并且使用可调电压电源控制第一线圈和第二线圈产生的磁脉冲强度，可对使用者的左半球和右半球分别进行针对性治疗；并且可以将使用者对头部佩戴装置的使用数据通过网络传输至数据分析端，以使得数据分析端根据使用数据监控使用者的身体状态。
需要说明的是，头部佩戴装置并不局限于图2这种结构，在本实施例的启发下，本领域普通技术人员还可以使用其他可替代方案，详细不再赘述。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
本领域的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包括有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种头部佩戴装置，其特征在于，所述头部佩戴装置至少包括佩戴本体、磁脉冲产生模块和电能释放模块，其中：
所述佩戴本体用于佩戴在使用者头部；
所述磁脉冲产生模块设置在所述佩戴本体上，用于产生磁脉冲以刺激所述使用者的大脑皮层；当所述佩戴本体佩戴在所述使用者的头部时，所述磁脉冲产生模块位于所述使用者大脑背外侧前额叶皮层附近，以使得产生的磁脉冲刺激所述使用者的大脑背外侧前额叶皮层；
所述电能释放模块设置在所述佩戴本体上，与所述磁脉冲产生模块电连接，用于向所述磁脉冲产生模块释放电能以使所述磁脉冲产生模块产生刺激所述使用者大脑背外侧前额叶皮层的所述磁脉冲。
2.根据权利要求1所述的头部佩戴装置，其特征在于，所述磁脉冲产生模块包括第一线圈和第二线圈，当所述使用者佩戴所述佩戴本体时，所述第一线圈和所述第二线圈分别位于所述使用者大脑左半球背外侧前额叶皮层附近和大脑右半球背外侧前额叶皮层附近，以使得所述第一线圈产生的磁脉冲刺激所述使用者的大脑左半球背外侧前额叶皮层，所述第二线圈产生的磁脉冲刺激所述使用者的大脑右半球背外侧前额叶皮层。
3.根据权利要求2所述的头部佩戴装置，其特征在于，所述第一线圈和所述第二线圈的形状均为8字形。
4.根据权利要求2所述的头部佩戴装置，其特征在于，所述头部佩戴装置包括两个所述电能释放模块，分别与所述所述第一线圈和所述第二线圈电连接，用于分别向所述第一线圈和所述第二线圈释放电能，以使所述第一线圈和所述第二线圈产生刺激所述使用者大脑背外侧前额叶皮层的所述磁脉冲。
5.根据权利要求1所述的头部佩戴装置，其特征在于，所述电能释放模块包括电源、电容器和控制单元，其中：
所述电源用于给所述电容器充电；
所述电容器与所述磁脉冲产生模块电连接，用于向所述磁脉冲产生模块释放电能以使所述磁脉冲产生模块产生刺激所述使用者大脑背外侧前额叶皮层的所述磁脉冲；
所述控制单元与所述电容器连接，用于触发所述电容释放电能和/或控制所述电容释放电能的时长。
6.根据权利要求1所述的头部佩戴装置，其特征在于，所述电源为可调电压电源，所述使用者可根据体征参数确定所述电源的工作电压。
7.根据权利要求1所述的头部佩戴装置，其特征在于，所述头部佩戴装置还包括数据通信模块，用于将所述使用者对所述头部佩戴装置的使用数据传输至数据分析端，以使得所述数据分析端根据所述使用数据监控所述使用者的身体状态。
8.根据权利要求7所述的头部佩戴装置，其特征在于，所述使用者对所述头部佩戴装置的使用数据包括：所述电能释放模块的工作电压、所述电能释放模块的单次电能释放时长、所述电能释放模块的电能释放启动次数中的至少其一。
9.根据权利要求7所述的头部佩戴装置，其特征在于，所述头部佩戴装置还包括定位模块，用于获取所述使用者的地理位置数据，并通过所述数据通信模块将所述使用者的地理位置数据传输至数据分析端。
10.根据权利要求7所述的头部佩戴装置，其特征在于，所述头部佩戴装置还包括身份标识模块，用于记录所述使用者的身份数据，并通过所述数据通信模块将所述使用者的身份数据传输至数据分析端。
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