CN111013008A - 一种可穿戴式电极帽 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种可穿戴式电极帽，涉及医疗设备技术，可穿戴式电极帽包括：弹性、非导电和非导磁材料且可透气的帽体；设置在所述帽体上的电极；用于连接所述电极和外部信号源的导线。本发明除电极与头皮接触的部分以外均为透气材料或有通风透气结构，增强了舒适性，在保障充足治疗时间的前提下，可随时摘下电极帽清洗头皮，电极帽在经过简单清理擦拭、涂抹导电涂抹物后可重复使用。本发明解决了原电极结构和佩戴方式存在的诸多不便，并且配合外部信号源具备进行电场治疗、电流治疗、磁场治疗和电磁波治疗的功能。

Description

一种可穿戴式电极帽

技术领域

本发明实施例涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种可穿戴式电极帽。

背景技术

目前肿瘤治疗电场(Tutor Treating Field,TTF)的基本原理均建立在电场对肿瘤细胞有丝***阻碍的基础上。电场的不同频率，不同方向以及不同强度均展现出不同的肿瘤抑制效果。

相关技术提供一种电场治疗设备，其采用前后及左右两对电极片阵列利用凝胶紧贴于患者头皮，外部覆盖一层单面涂胶的无纺布，这种使用方式为使用者带来了诸多不便，例如佩戴时需要有人辅助才能将电极准确粘贴到位，由于凝胶和单面涂胶的无纺布透气性差，大面积粘贴于头皮，舒适感差，尤其在夏季极易产生头皮痛痒感，有的使用者对凝胶或无纺布过敏而导致头部皮肤红肿甚至溃疡。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种可穿戴式电极帽，用以解决现有电场治疗设备在使用时导致患者不舒适的问题。并且配合外部信号源能够在电场治疗、电流治疗、磁场治疗和电磁波治疗间进行选择，从而达到更好的效果。

为实现上述目的，本发明实施例主要提供如下技术方案：

本发明实施例提供了一种可穿戴式电极帽，包括：弹性、非导电和非导磁材料且可透气的帽体；设置在所述帽体上的电极；用于连接所述电极和外部信号源的导线。

进一步地，还包括设置在所述电极上的导电涂层。

进一步地，所述帽体为透气材料的帽体，或所述帽体具有通风透气结构。

进一步地，所述电极包括至少一对电场电极，每对电场电极包括导电层和具有预设介电常数的耦合介质层，所述耦合介质层的一个面用于接触所述可穿戴式电极帽的佩戴者的头皮，所述外部信号源为电压源。

进一步地，所述电极包括至少一对电流电极，所述外部信号源包括电流源。

进一步地，所述电极包括至少一个磁场电极。

进一步地，所述电极包括至少一个电磁波电极。

进一步地，所述电极可拆卸地设置在所述帽体上。

进一步地，所述帽体上设置有用于确定所述电极在所述帽体上安装位置的标记。

进一步地，所述帽体上设置有用于识别所述帽体的穿戴方向和穿戴位置的定位标记。

本发明实施例提供的技术方案至少具有如下优点：

本发明实施例提供的一种可穿戴式电极帽，除电极与头皮接触的部分以外均为透气材料或有通风透气结构，增强了舒适性，在保障充足治疗时间的前提下，可随时摘下电极帽清洗头皮，电极帽在经过简单清理擦拭、涂抹导电涂抹物后可重复使用。较好地解决了原电极的结构和佩戴方式存在的诸多不便，并且配合外部信号源具备进行电场治疗、电流治疗、磁场治疗和电磁波治疗的功能。

附图说明

图1为本发明实施例的可穿戴式电极帽的结构示意图。

图2为本发明一个实施例中对电极施加电信号原理示意图。

图3a-图3e为本发明实施例的帽体结构示意图。

图4a-图4d为本发明实施例的电极结构示意图。

图5a-图5c为本发明实施例的电极固定方式的示意图。

图6a-图6b为本发明实施例的导电涂层的使用效果示意图。

图7为本发明实施例中在帽体上设置坐标线的示意图。

图8为本发明实施例中在帽体上定位标记的示意图。

图9为本发明实施例中颅内形成电环境的示意图。

图10a-图10d为本发明实施例中几种典型帽体佩戴示意图。

附图标记说明：

10-头皮，11-帽体，12-具有透气性和弹力的面料，13-通风透气结构，14-帽檐，15-帽墙，16-帽体本身的弹力，17-由帽体的弹力形成的压力，18-框架结构的帽体；20-电极，21-导电层，22-导线，23-耦合介质，24-线圈，25-绝缘层，26-磁力线，27-电磁波，28-电力线；30-缝隙，31-导电涂抹物，32-坐标线，33-定位标记，34-电极固定于帽体的位置；40-固定电极的胶，41-电极上的卡槽，42-气孔，43-帽体的内面，44-魔术贴钩质面，45-魔术贴软质面。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的***、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”和“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例的可穿戴式电极帽的结构示意图。如图1所示，本发明实施例的可穿戴式电极帽，包括：弹性、非导电和非导磁材料且可透气的帽体11、设置在帽体11上的电极20和用于连接电极20和外部信号源的导线22。

为了使电极20整个面完全接触可穿戴式电极帽使用者的头部皮肤，本发明在电极20上设置有导电涂层31。其中，导电涂层31可以是导电的膏、脂或油状的流动性差的材料的导电涂层，其电阻率不大于200KΩ·M。

图2为本发明一个实施例中对电极施加电信号原理示意图。如图2所示，电信号从信号源的一个输出端流出，经过导线22加到电极的导电层21上，再经过耦合介质23和导电涂层31施加到头皮，经过颅骨、脑组织，到达对称面的头皮，再经过对称面的电涂层31、耦合介质23、导电层21和导线22返回到信号源的另一介输出端，从而完成电信号的施加过程。

图3a-图3e为本发明实施例的帽体结构示意图。如图3a所示，电极20设置在帽体11上，电极20接触头皮的面略凸出于帽体11的内面，使用者戴上帽体11后，电极20的一个面贴敷在头皮上。由于电极20在帽体本身的弹力16的作用下，电极20得到一个向头皮的由帽体的弹力形成的压力17，在由帽体的弹力形成的压力17的作用下，电极20贴敷于头皮的面被牢固地压敷于头皮表面。

其中，帽体11由具有弹性的非导电、非导磁材料制成，例如为橡胶、硅橡胶或纺织材料，并且具有较好的透气性或是有通风透气的设计结构，以保证佩戴后的舒适性。示例性地，帽体11可以采用网状结构如图3b所示、针织结构如图3c所示、框架结构如图3d和图3e所示。

图4a-图4d为本发明实施例的电极结构示意图。

如图4a所示，在本示例中，电极20包括至少一对电流电极。外部信号源包括电流源。电流电极的导电层21与导线22相连，其中一个面与头皮10接触，电流从导线22流到电极的导电层21上，再从导电层21的另一个面施加到头皮上，完成向头部施加电流的过程。

如图4b所示，在本示例中，电极20包括至少一对电场电极。每对电场电极的导电层21的一个面与导线22相连，另一个面与耦合介质23的一个面紧密结合，耦合介质23的另一个面与头皮接触，外部信号源为电压源。交流信号从导线22流到电极的导电层21上，由于耦合介质层23具有较高的介电常数(介电常数/耦合介质层的厚度≥3000，其中，耦合介质层的厚度单位为mm)，头皮10具有导电特性，导电层21、耦合介质23与头皮10三者可等效为电容，电容具有通交流和隔直流的作用，交流信号可以顺利地通过耦合介质23施加到头皮10上。

如图4c所示，在本示例中，电极20包括至少一个磁场电极。当电流通过线圈24时，按电流进入线圈24的方向不同，在线圈24绕行中心产生不同方向的磁力线26，当线圈绕中心为高导磁材料时，磁力线26主要集中在高导磁材料中，可以集中磁力线产生较强的磁场。

如图4d所示，在本示例中，电极20包括至少一个电磁波电极。每个电磁波电极的导电层21与导线22相连，其中一个面上有绝缘层25。绝缘层25在头皮10和导电层21之间，保持导电层21与头皮10的绝缘。信号从导线22流到电极的导电层21上，由于导电层21具有一定的面积，信号会从导电层21的表面向头部辐射，形成电磁辐射波27，头皮10与导电层21的距离较近，电磁波27施加到头部。

在本发明的实施例中，帽体11佩戴于头部，电极20设置在帽体11上。电极20在帽体11上的设置方式包括固定式和移动式。

其中，固定式即为按实际治疗需求，为使用者定制个性化的电极帽。电极配置在帽体11的固定位置，使用者不需要调整电极20的数量和位置，治疗计划需要调整时要重新定制新的电极帽，使用者可以对电极20和帽体11进行简单清理。

移动式即为电极20安装在帽体11上的位置是可以调整的。使用前根据治疗计划，将电极20按数量和分布要求安装在帽体11上。调整治疗计划或是需要清洗帽体11时，将电极20从帽体11上取下，再次使用时按照新的治疗计划将电极20安装在帽体11上，或者清洗帽体11后重新将电极20安装在原来的位置上。

图5a-图5c为本发明实施例的电极固定方式的示意图。

如图5a所示，在本示例中，电极20的一个面与帽体11内面通过固定电极的胶40粘贴在一起，另一个面在使用者戴上帽体11后贴敷于头皮。

如图5b所示，在本示例中，通过3D打印出的帽体11预留了安装电极20的结构，电极20的卡槽41卡在帽体11预留的位置上，帽体11上有用于通风的气孔，清洗帽体11时可以将电极取下来。

如图5c所示，在本示例中，帽体的内面43具备与魔术贴柔软面45的性能相似的特性，电极20的一个面与皮肤接触，另一面贴有魔术贴钩质面44，魔术贴钩质面44可较牢固地粘贴在帽体11内的任意位置。当用户佩戴帽体后，电极20随之贴于头皮上，并在帽体11弹力和导电涂抹物的作用下，与头皮良好接触。

此外，本领域人员还可以根据需求选择将电极20以缝制、纽扣、按扣等方式固定于帽体11上，也可以将整个电极组成电极阵列，通过粘贴、魔术贴、卡接、缝制、纽扣、按扣等方式固定于帽体11的内面上。

导电涂层31涂抹于电极20与头皮10之间，解决了电极20与头皮11接触不良的问题。由于佩戴者的头部大小不同且外形不规整，各个部位的表面形状差别很大，难以用一种固定形状的电极20与所有佩戴者的头皮表面完成良好的匹配并接触，因此，先在电极20上涂抹一层导电涂层31，再戴上电极帽，大大改善了电极20与头皮接触情况。

图6a-图6b为本发明实施例的导电涂层的使用效果示意图。如图6a所示，电极20与头皮10之间存在部分区域接触不好形成空隙30，使得电极20与头皮10之间接触不好。如图6b所示，导电涂层31充满了空隙30，因导电涂层31的电阻率与头皮相近，可以等效为头皮，从而保证了电极20与头皮10之间接触的良好。由于新陈代谢的作用，皮肤上有许多死皮，死皮的电阻率较高，会影响接触效果，涂抹上导电涂抹物上后，同样可减小的死皮带来的影响。

在本发明的一个实施例中，帽体11上设置有用于确定电极20在帽体11上安装位置的标记。

图7为本发明实施例中在帽体上设置坐标线的示意图。如图7所示，纬线和经线将帽体11的表面分成若干区域，每个区域都能用纬线代号和经线代号来表述位置，也能用编号来表述位置，以方便将电极20安装在帽体11上的指定位置上。

在本发明的一个实施例中，帽体11上设置有用于识别帽体11的穿戴方向和穿戴位置的定位标记。

图8为本发明实施例中在帽体上定位标记的示意图。如图8所示，定位标记是绘制在帽体具有方向意义的位置上的、用于识别帽体穿戴方向和位置的标记。以在帽体11的正前方绘制箭头形图案为例，在用户穿戴本发明的可穿戴式电极帽时，将帽体11正前方的箭头标记对准穿戴者的眉心，即为穿戴方向正确；将帽体两侧的标记贴近双耳，即为正确的穿戴深度。

图9为本发明实施例中颅内形成电环境的示意图。如图9所示，以一对电场电极分别贴敷于佩戴者头部的前后部位为例，外部电信号通过导线22连接到导电层21，再通过耦合介质23和导电涂抹物31施加到头皮上，经过皮肤、颅骨、脑组织，再到对面的颅骨、皮肤、导电涂抹物、耦合介质、导电层、导线，形成电信号的回路，电信号在颅内形成电环境，电力线28的方向和强度随着外部施加电信号的方向和强度的变化而进行相应变化。

图10a-图10d为本发明实施例中几种典型帽体佩戴示意图。棒球帽式的帽体佩戴后如图10a所示，辐射框架式结构的帽体佩戴后如图10b所示，经纬框架式结构的帽体佩戴后如图10c所示，坦克帽式的帽体佩戴后如图10d所示。本领域人员可以将各种外形和结构进行结合运用，例如外形为坦克帽的经纬框架结构，外形为棒球帽的辐射框架结构，外形为坦克帽形或棒球帽形的纺织物结构。

本文所公开的具体实施方式仅用于举例说明本发明，对于本领域技术人员而言，显然可以根据本文的教导进行各种修改，可以采用各种等同的方式实施本发明，因此，本发明上述公开的特定的实施方式仅仅是示例性的，其保护范围不受在此公开的结构或设计的细节所限，除非在权利要求中另有说明。因此，上述公开的特定的示例性的实施方式可进行各种替换、组合或修改，其所有的变形都落入本文公开的范围内。在缺少本文没有具体公开的任何元件或缺少本文公开的任选的部件的情况下，本文示例性公开的治疗辅助设备仍可适当地实施。上述公开的所有的数值和范围也可进行一定变化。每当公开了具有下限和上限的数值范围，落入此范围内的任何数值及任何被包含的范围都被具体地公开了。具体而言，本文公开的数值的任一范围均可理解为列举了包含在较宽数值范围内的任一数值和范围。同样，除非申请人明确且清楚地另有定义，权利要求中的术语具有它们的清楚、通常的含义。

Claims (10)

1.一种可穿戴式电极帽，其特征在于，包括：

弹性、非导电和非导磁材料且可透气的帽体；

设置在所述帽体上的电极；

用于连接所述电极和外部信号源的导线。

2.根据权利要求1所述的可穿戴式电极帽，其特征在于，还包括设置在所述电极上的导电涂层。

3.根据权利要求1所述的可穿戴式电极帽，其特征在于，所述帽体为透气材料的帽体，或所述帽体具有通风透气结构。

4.根据权利要求1所述的可穿戴式电极帽，其特征在于，所述电极包括至少一对电场电极，每对电场电极包括导电层和具有预设介电常数的耦合介质层，所述耦合介质层的一个面用于接触所述可穿戴式电极帽的佩戴者的头皮，所述外部信号源为电压源。

5.根据权利要求1所述的可穿戴式电极帽，其特征在于，所述电极包括至少一对电流电极，所述外部信号源包括电流源。

6.根据权利要求1所述的可穿戴式电极帽，其特征在于，所述电极包括至少一个磁场电极。

7.根据权利要求1所述的可穿戴式电极帽，其特征在于，所述电极包括至少一个电磁波电极。

8.根据权利要求1所述的可穿戴式电极帽，其特征在于，所述电极可拆卸地设置在所述帽体上。

9.根据权利要求1所述的可穿戴式电极帽，其特征在于，所述帽体上设置有用于确定所述在所述帽体上安装位置的标记。

10.根据权利要求1所述的可穿戴式电极帽，其特征在于，所述帽体上设置有用于识别所述帽体的穿戴方向和穿戴位置的定位标记。

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