CN112423835A - 用于经颅脑刺激的电极的定位 - Google Patents
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Abstract
披露了一种在用于经颅脑刺激的头戴设备(100)的使用者的头部上将该头戴设备(100)引导定位的方法。该方法包括:使用相机来捕捉描绘了该头部的一个或多个头部图像;在该一个或多个头部图像中检测该头部的特征;使用所检测到的该头部的特征来创建该头部的模型;使用该头部的模型来计算该头部上的头戴设备既定位置;以及在显示器上将该头戴设备的表示显示为覆盖在该使用者的头部图像上。还披露了一种包括用于经颅脑刺激的头戴设备(100)的套件以及一种非暂态计算机可读记录介质。该非暂态计算机可读记录介质上记录了程序,该程序可在具有处理能力的电子装置(150)上执行,其中,该程序被配置用于执行该用于引导定位头戴设备(100)的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于经颅脑刺激的电极的定位。提供了一种在用于经颅脑刺激的电极的使用者的头部上引导电极并且还可能验证其的定位的方法。
背景技术
经颅脑刺激例如用于帮助中风康复和脑损伤患者,以及用于治疗抑郁症。经颅脑刺激的实例是经颅直流电刺激tDCS,其是一种众所周知的无创性脑神经刺激技术。经颅脑刺激使用放置在患者头部上的外部电极,从而患者头部与电极一起形成闭合电路。电流(无论是直流电流还是交流电流)被施加到电路上,其作用于脑部的神经元。
然而,存在确保电极被正确定位的问题。典型地,通过在如何定位用于经颅脑刺激的头戴设备方面具有经验的医师来进行电极的定位,使得电极正确地定位。然而,对于经颅脑刺激的一些实施方式,例如治疗抑郁症,医师在每个治疗会话都在场是非常不切实际的。这是因为治疗要每天进行,持续时间段从几周到几个月不等。如WO 2009137683中提及的,可以给病人电极和关于如何放置电极的说明,但这当然容易出错。另外,根据WO2016042499A1,可以通过在用于经颅脑刺激的头戴设备上布置定位指示器来确保该头戴设备的正确定位。该定位指示器使得使用者在配戴头戴设备期间将头戴设备在使用者的头部上居中,使得当头戴设备被配戴时至少一个电极被准确定位。该定位指示器在头戴设备上呈凹口、或其他触觉可区分特征的形式。凹口通过提供对头戴设备放置的验证、例如通过帮助使用者确认凹口与使用者的鼻子对准来辅助使用者将头戴设备正确配戴。头戴设备上的凹口、或其他触觉可区分特征使得使用者能够通过感觉定位指示器、同时感觉她面部的中心部分(比如鼻梁)来验证定位指示器的定位,而不需要镜子或另一人的视觉辅助。然而,使用上述定位指示器来定位头戴设备仍可能易于出错。
相应地,需要关于定位用于经颅脑刺激的头戴设备的替代性解决方案。
发明内容
鉴于以上内容,本发明的目标在于解决或至少减少以上讨论的缺点中的一个或若干个。总体上,以上目标通过所附独立权利要求实现。
根据第一方面,提供了一种在用于经颅脑刺激的电极的使用者的头部上将电极引导定位的方法。该方法包括:使用相机来捕捉描绘了该头部的一个或多个头部图像;在该一个或多个头部图像中检测该头部的特征;使用所检测到的该头部的特征来创建该头部的模型;使用该头部的模型来计算这些电极在该头部上的既定位置;以及在显示器上将这些电极的表示显示为覆盖在该使用者的头部图像上。
用于经颅脑刺激的电极的使用者可以拍到或拍摄她的头部。通过检测使用者的头部的特征,可以创建头部的模型。该模型可以是2D或3D模型,取决于可获得哪种图像。在创建了使用者的头部的模型之后,电极相对于使用者的头部的正确位置可以覆盖在使用者的头部的图像上。这可以引导使用者将电极相对于使用者的头部定位在正确位置处。因此,提供了一种用于引导电极的使用者正确定位电极的方法。这可以允许更高品质的经颅脑刺激。另外,这可以允许使用者例如在家正确装配电极,而不需要医师在场。电极可以形成用于经颅脑刺激的头戴设备的一部分。头戴设备可以是支撑电极的任何种类的支撑结构。根据一个示例,头戴设备可以包括刚性框架。根据另一示例,头戴设备可以由织物制成,例如呈头带或帽子的形式。因此,提供了一种引导用于经颅脑刺激的头戴设备的使用者正确定位头戴设备的方法。电极的正确定位的示例是根据10-20***或国际10-20***的定位。电极的替代性定位是根据10-10***或Omni-Lateral-Electrode(OLE)***的定位。通过将电极的表示显示为覆盖在使用者头部的图像上,可以使用增强现实来定位头戴设备、尤其其电极。
该方法可以进一步包括:捕捉描绘了配戴所述电极的电极使用者的头部的一个或多个电极图像;在该一个或多个电极图像中检测所述电极的特征;使用该头部的模型和所述电极的特征,来计算该头部和所述电极的相对位置;响应于该头部和所述电极的相对位置高于阈值,使用该头部的模型和所述电极的特征来计算所述电极相对于该头部的调整方向;向该使用者传达与所述电极相对于该头部的调整方向有关的信息。
在使用者在头部上定位好电极之后,她可以拍到或拍摄她的头部。通过检测使用者的头部的特征,可以创建头部的模型。该模型可以是2D或3D模型,取决于可获得哪种图像。通过检测电极的特征,可以找到电极相对于使用者的头部的当前定位。在创建使用者头部的模型并且找到电极相对于使用者头部的当前定位之后,电极相对于使用者头部的正确位置可以覆盖在使用者头部的图像上并且可以找到电极是否正确定位的验证。这可以引导使用者将头戴设备、尤其其电极相对于使用者的头部定位在正确位置处。因此,提供了一种用于引导电极的使用者正确定位电极的方法。可以进一步验证电极的定位是正确位置。这可以允许更高品质的经颅脑刺激。另外,这可以允许使用者例如在家正确装配电极,而不需要医师在场。可以进一步允许在电极的位置未被验证为正确的情况下阻碍治疗会话开始。通过将电极的表示显示为覆盖在使用者头部的图像上,可以使用增强现实来验证头戴设备、尤其其电极的定位正确。
该方法可以进一步包括:响应于该头部和所述电极的相对位置等于或小于阈值,向该使用者传达与所述电极被正确定位有关的信息。
该方法可以进一步包括:将所创建的该头部的模型与多个预定头部模型进行比较,其中,每个预定头部模型包括与针对该头部的特定预定模型的电极的定位有关的信息;以及找到在所创建的该头部的模型与该多个预定头部模型之间最佳匹配的一个预定头部模型,其中,计算该头部和所述电极的相对位置的动作进一步是基于所找到的这个预定头部模型。
该一个或多个电极图像可以是该一个或多个头部图像的子集。该一个或多个电极图像可以是与该一个或多个头部图像相同的图像。
该方法可以进一步包括:将所创建的该头部的模型与多个预定头部模型进行比较,其中,每个预定头部模型包括与针对该头部的特定预定模型的电极的定位有关的信息;以及找到在所创建的该头部的模型与该多个预定头部模型之间最佳匹配的一个预定头部模型,其中,计算该头部上的既定电极位置的动作进一步是基于所找到的这个预定头部模型。
根据第二方面,提供了一种非暂态计算机可读记录介质,该非暂态计算机可读记录介质上记录了包括程序代码部分的程序,所述程序代码部分被配置为当在具有处理能力的电子装置上执行时用于执行根据第一方面的方法。
该方法的上述特征在适用时也适于此第二方面。为了避免过度重复,参考上文。
根据第二方面,提供了一种套件。该套件包括用于经颅脑刺激的头戴设备以及非暂态计算机可读记录介质,该非暂态计算机可读记录介质上记录有可在具有处理能力的电子装置上执行的程序。该头戴设备包括电路,该电路包括第一电极和第二电极。该程序包括程序代码部分,这些程序代码部分被配置成当在该电子装置上执行时用于:接收描绘了该头戴设备的使用者的头部的一个或多个头部图像;在该一个或多个头部图像中检测该头部的特征;使用所检测到的该头部的特征来创建该头部的模型;使用该头部的模型来计算该头部上的头戴设备既定位置;以及在显示器上将该头戴设备的表示显示为覆盖在该使用者的头部图像上。
该程序可以进一步包括程序代码部分,这些程序代码部分被配置成当在该电子装置上执行时用于接收描绘了配戴该头戴设备的头戴设备使用者的头部的一个或多个头戴设备图像;在该一个或多个头戴设备图像中检测该头戴设备的特征;使用该头部的模型和该头戴设备的特征,来计算该头部和该头戴设备的相对位置;响应于该头部和该头戴设备的相对位置高于阈值,使用该头部的模型和该头戴设备的特征来计算该头戴设备相对于该头部的调整方向;以及向该使用者传达与该头戴设备相对于该头部的调整方向有关的信息。
该程序可以进一步包括程序代码部分,这些程序代码部分被配置成当在该电子装置上执行时用于响应于该头部和该头戴设备的相对位置等于或小于阈值,向该使用者传达与该头戴设备被正确定位有关的信息。可以通过在显示器上显示信息和/或经由扬声器宣布信息来执行向该使用者进行的传达。
该程序可以进一步包括程序代码部分,这些程序代码部分被配置成当在该电子装置上执行时用于将所创建的该头部的模型与多个预定头部模型进行比较,其中,每个预定头部模型包括与针对该头部的特定预定模型的头戴设备的定位有关的信息,以找到在所创建的该头部的模型与该多个预定头部模型之间最佳匹配的一个预定头部模型;并且其中,计算该头部上的头戴设备既定位置和/或计算该头部和该头戴设备的相对位置进一步是基于所找到的这个预定头部模型。
该程序可以进一步包括程序代码部分,这些程序代码部分被配置成当在该电子装置上执行时用于使用该电子装置的相机来捕捉该一个或多个头戴设备图像和/或该一个或多个头部图像。
该头戴设备可以进一步包括:无线收发器,该无线收发器被配置为与该电子装置无线通信;电源,该电源被配置为向该电路供电;以及控制器,该控制器被配置为根据该控制信号来控制该电路的供电。
该程序可以进一步包括程序代码部分,这些程序代码部分被配置成当在该电子装置上执行时用于在计算机存储器中存储执行经颅脑刺激的时间表;并且生成用于该头戴设备的控制信号,使得根据该执行经颅脑刺激的时间表来执行该经颅脑刺激。
该方法的上述特征在适用时也适于此第三方面。为了避免过度重复,参考上文。
根据下面给出的详细说明,本发明的进一步适用范围将变得清楚。然而,应理解,详细说明和具体示例虽然指示了本发明的优选实施例,但仅以说明性的方式给出,因为本领域普通技术人员根据该详细说明将清楚本发明的范围内的各种变化和修改。
因此,应理解,本发明不限于所描述的装置的具体零部件或所描述的方法的步骤,因为这种装置和方法可以改变。还应理解,本文所使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的,并不旨在是限制性的。必须注意,除非上下文另有明确规定,否则如在本说明书和所附权利要求中所使用的那样,冠词“一(a)”、“一个(an)”、“该(the)”以及“所述(said)”旨在意指存在一个或多个要素。因此,例如,提及“单元”或“该单元”可以包括若干装置等。此外,词语“包括(comprising)”、“包含(including)”、“含有(containing)”和类似用语不排除其他要素或步骤。
附图说明
现在将参考示出了本发明的实施例的附图来更详细地描述本发明的上述和其他方面。附图不应被认为将本发明限制于具体实施例;而是用于解释和理解本发明。
如图所示,层和区域的大小被放大以用于展示性目的,并且因此被提供用于展示本发明实施方案的总体结构。贯穿全文,相同的附图标记指代相同的要素。
图1展示了包括用于经颅脑刺激的头戴设备和被配置为控制该头戴设备的电子装置的套件。
图2是用于经颅脑刺激的头戴设备的示意略图。
图3展示了用于经颅脑刺激的***,该***包括服务器和多个套件。
图4是在用于经颅脑刺激的头戴设备的使用者的头部上将头戴设备引导定位的方法的框图。
图5是在用于经颅脑刺激的头戴设备的使用者的头部上将头戴设备引导定位的替代性方法的框图。
具体实施方式
现在下文将参照附图对本发明进行更全面的描述,在附图中示出了本发明的当前优选实施例。然而,本发明可以以许多不同的形式实施而不应被解释为限于本文中阐述的这些实施例;而是,这些实施例被提供用于获得彻底性和完整性、并且向技术人员充分地传达本发明的范围。
在图1中,展示了用于经颅脑刺激的套件300。该套件包括用于经颅脑刺激的头戴设备100和非暂时性计算机可读存储介质154,该非暂时性计算机可读存储介质上存储有可在具有处理能力的装置上执行的计算机程序。非暂时性计算机可读存储介质154通常位于电子装置150中。在本文的上下文中,非暂时性计算机可读存储介质154又将被称为电子装置150的存储器。存储器154可以是可以持久存储数字信息的任何类型的非暂时性计算机可读存储介质。存储器154可以是例如固态驱动器、闪存、或可以持久存储数字信息的任何其他装置。电子装置150包括处理器152和非暂时性计算机可读存储介质154。电子装置可以例如是手持式电子装置,比如膝上型计算机、智能手机、平板电脑、或智能手表。处理器152被配置为执行存储在非暂时性计算机可读存储介质154上的计算机程序。因此,非暂时性计算机可读存储介质154上记录有可由电子装置150的处理器152执行的计算机程序。电子装置150可以进一步包括无线收发器156。无线收发器156被配置为与头戴设备100建立通信信道。无线收发器156可以被配置为与头戴设备100无线通信。可以使用任何合适的无线协议,比如蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、或无线USB。电子装置150可以进一步包括网络通信单元158。网络通信单元158被配置为经由计算机网络与服务器建立通信信道。网络通信单元158优选地被配置为与服务器无线通信。可以使用任何合适的无线协议,比如3G、4G、5G、或Wi-Fi。电子装置150与服务器之间的通信优选地同电子装置150与头戴设备100之间的通信彼此独立。
计算机程序可以是通过应用提供服务可下载到电子装置150的应用。计算机程序包括代码部分,这些代码部分被配置为当在电子装置150上执行时执行不同的动作。
计算机程序的代码部分可以被配置用于将执行经颅脑刺激的时间表存储在计算机存储器中。执行经颅脑刺激的时间表可以包括与将要使用头戴设备100来执行经颅脑刺激会话的频率和/或时间相关的信息。这个信息例如可以指示将要执行的经颅脑刺激会话内的时间窗口。时间窗口例如可以利用特定的一天或利用某些特定天来定义。例如,这个信息可以指示会话应当在一天的某些时辰之间执行,指示会话应当每隔一天执行,等等。还可以提示用户在整个时间表的限制内规划下一会话。例如,可以提示用户计划他/她将进行下一会话的时间。这可以包括关于下一会话的时间和/或日期的信息。然后,这个信息可以被放入执行经颅脑刺激的时间表中。因此,可以对时间表进行更新。然后可以提醒用户,使得在下一规划的会话时执行下一会话。以这样的方式,用户可以影响时间表。
执行经颅脑刺激的时间表可以进一步包括与应当如何构成特定会话相关的信息。这种信息例如可以指示将要用于特定会话内的特定刺激的电流、特定会话的刺激之间的间隔、特定会话的刺激的持续时间、特定会话的持续时间等。
而且,执行经颅脑刺激的时间表可以包括与显示将要结合接收经颅脑刺激而观看的视频序列相关的信息,更多细节请参见下文。这个信息可以例如指示将要显示哪个视频序列以及频率。
执行经颅脑刺激的时间表可以还包括与执行要结合接收经颅脑刺激进行的认知游戏相关的信息。这个信息例如可以指示将要执行哪些游戏以及频率。
执行经颅脑刺激的时间表可以进一步包括与提示用户输入与用户的状态相关的信息相关的信息。这种信息例如可以指示应提示与用户的状态相关的信息的频率。这提供了远程检查用户的状态的可能性。例如,可以以节制的方式监测用户的健康,而不需要医生在用户的所在地。
执行经颅脑刺激的时间表存储在其上的计算机存储器可以是电子装置150的存储器,例如,非暂时性计算机可读存储介质154。可替代地,计算机存储器可以是头戴设备100的存储器。又可替代地,计算机存储器可以是服务器的存储器。又可替代地,执行经颅脑刺激的时间表可以存储在多个上述计算机存储器处。进一步地,可替代地,执行经颅脑刺激的时间表可以分布存储在多个上述计算机存储器上。因此,时间表的不同部分可以存储在不同的存储器上,时间表的存储可以分布在多个存储器上。例如,可以将关于将要使用头戴设备来执行经颅脑刺激的会话的频率和/或时间的信息存储在电子装置的存储器中,并且可以将与应当如何构成特定会话相关的信息存储在头戴设备的存储器中。执行经颅脑刺激的完整时间表可以存储在服务器上。
计算机程序的代码部分可以被配置为生成用于头戴设备100的控制信号。控制信号包括与如何控制头戴设备100使得根据执行经颅脑刺激的时间表来执行经颅脑刺激相关的信息。控制信号可以被视为根据该时间表生成的控制信号,其中该控制信号在电子装置150处生成。这个在电子装置150处生成的控制信号然后可以从电子装置150发送至头戴设备100。头戴设备的控制器210然后可以被配置为根据接收到的控制信号来控制经颅脑刺激。可替代地或组合地,控制信号可以被视为执行经颅脑刺激的时间表的一部分的提取,其中该部分包括与如何控制头戴设备100使得执行经颅脑刺激相关的信息。时间表的这部分然后可以从电子装置150发送至头戴设备100。头戴设备的控制器210然后可以被配置为根据接收到的时间表的部分来控制经颅脑刺激。
计算机程序的代码部分可以被配置为提示电子装置的用户标识她自己。通过这样做,可以保证用于经颅脑刺激的头戴设备只能由旨在使用它的用户使用。
计算机程序的代码部分可以进一步被配置为提醒用户根据执行经颅脑刺激的时间表使用头戴设备。提醒用户应该何时使用头戴设备100抵消了由于患者的原因而导致的与治疗相关的疏忽或无意不依从(例如由于误解和错误沟通)。可以使用电子装置150的扬声器155、电子装置150的光源、电子装置150的振动器、以及电子装置150的显示器153中的一个或多个来向使用者提示提醒。例如,可以通过在电子装置150的显示器上显示的消息来提示使用者。可替代地或组合地,可以使用头戴设备100的扬声器216、光源218、以及振动器220中的一个或多个来向使用者提示提醒。将在下面更详细地讨论头戴设备100的扬声器216、光源218、以及振动器220。这提供了一种执行经颅脑刺激的套件,在该套件中,可以方便地提示使用者佩戴头戴设备并向使用者发信号何时移除头戴设备。这提供了防止使用者由于疏忽或忽视引起的头戴设备的过度使用的安全措施。另外,通过规划用于经颅脑刺激的头戴设备的使用,可以根据时间表限制使用。以这样的方式可以避免过度使用。如果使用者试图过度使用头戴设备,则套件可能会发出错误消息来指示这一点。错误消息可以通过电子装置150的显示器155发出。执行经颅脑刺激的时间表可以包括与执行经颅脑刺激的头戴设备的使用频率相关的信息。例如,每天一个会话,每隔一天一个会话,每周X次会话等等。
计算机程序的代码部分可以进一步被配置为根据显示信息的时间表在电子装置150的显示器155上显示信息。显示信息的时间表可以与执行经颅脑刺激的时间表相关。显示的信息例如可以是要结合接收经颅脑刺激而观看的视频序列。视频序列可以是作为治疗程序的一部分的视频课。视频序列可以是指导使用者如何戴上和使用头戴设备100的指令视频。
计算机程序的代码部分可以进一步被配置为执行认知游戏。套件300的使用者例如可以被提示在经颅脑刺激期间进行认知游戏。什么时候参加认知游戏和/或什么时候参加视频课可以是显示信息的时间表的一部分。这允许建立治疗程序,该治疗程序包括实际的经颅脑刺激,还包括在特定的经颅脑刺激会话期间或之间观看视频和/或参与认知游戏。因此,提供了一种提供增强治疗程序的套件。
计算机程序的代码部分可以进一步被配置为提示使用者输入与使用者的状态相关的信息。可以通过在电子装置150的显示器上显示消息来提示使用者。所提示的输入信息可以是与关于使用者当前健康状况的信息相关的信息。例如,可以提示根据Phq-9、汉密尔顿抑郁量表(HRSD)、贝克抑郁量表(BDI,BDI-1A,BDI-II)、蒙哥马利·阿斯伯格抑郁评定量表(MADRS、MADRS-s)、杨氏躁症量表(YMRS)、或任何其他精神病评定量表的信息。所提示的输入信息可以进一步是与使用者年龄、使用者性别、使用者药物摄入量、使用者训练习惯、使用者饮食习惯、使用者睡眠习惯、使用者地理位置、使用者与其周围家庭/朋友的关系、以及使用者工作状况相关的信息中的一个或多个。
使用者可以通过电子装置的输入器件来输入这样的信息。输入器件的实例是键盘(在触摸屏上的虚拟键盘或实现为机械按钮)。然后,与使用者的状态相关的输入信息可以存储在计算机存储器中。用于存储与使用者的状态相关的输入信息的计算机存储器可以是服务器的存储器。然后,可以将与使用者的状态相关的输入信息提供给医生,以用于检查使用者的经颅脑刺激的时间表。
计算机程序的代码部分可以进一步被配置为将与所执行的经颅脑刺激相关的信息存储在计算机存储器中。计算机存储器可以是服务器的计算机存储器。然后,可以将与所执行的经颅脑刺激相关的信息提供给医生,以用于检查套件300的使用者的经颅脑刺激的时间表。因此,提供了用于监测患者在治疗过程中的进展的器件。这进一步减少了在执行经颅脑刺激时医生介入的需要。
通过被提供以与使用者的状态相关的输入信息和与所执行的经颅脑刺激相关的信息,医生可以评估使用者的进展,并且对使用者的经颅脑刺激的时间表进行所需要的任何调整,以及通知使用者已经进行了这种调整。
计算机程序的代码部分可以进一步被配置为更新执行经颅脑刺激的时间表。这例如为医生提供了调整经颅脑刺激的时间表的可能性。这为执行经颅脑刺激的时间表的远程更新提供了可能性。这进一步减少了在执行经颅脑刺激时医生在使用者的所在地介入的需要。
计算机程序的代码部分可以进一步被配置用于在头戴设备100的使用者的头部上引导头戴设备100的定位。在下文的描述中,将讨论包括电极的头戴设备100的正确定位。然而,应理解的是,电极的定位是最重要的。然而,如果头戴设备正确定位,则电极也被正确定位。电极的正确定位的示例是根据10-20***或国际10-20***的定位。电极的替代性定位是根据10-10***或Omni-Lateral-Electrode(OLE)***的定位。
引导头戴设备100的定位是基于使用者正捕捉她头部的一个或多个图像。即,代码部分正提示使用者捕捉使用者头部的一个或多个图像。该一个或多个图像通常用配戴的头戴设备100捕捉。因此,可以提示使用者拍到或拍摄她的头部。特别地,可以在已经配戴头戴设备之后提示使用者拍到或拍摄她的头部。电子装置150的相机151可以用于捕捉该一个或多个图像。通过计算机程序的代码部分被配置用于引导头戴设备100的定位,从拍到或拍摄的一个或多个图像中接收至少一些作为一个或多个头部图像。该一个或多个头部图像描绘了头戴设备100的使用者的头部。在该一个或多个头部图像中,检测头部的特征。使用所检测到的头部特征,可以创建头部的模型。
可以使用多种不同的方法来制作头部的模型。下文讨论了此类方法的两个示例。首先是基于2D方案的示例,然后是基于3D方案的实例。
使用2D方案,可以使用面部检测算法(例如,使用Haar级联分类器或神经网络)来检测该一个或多个头部图像内的面部。然后,可以使用面部关键点检测来找到头部的特征(使用活动形状模型、神经网络获得的眼睛、嘴、鼻子、面部轮廓)。使用面部关键点,可以创建头部的模型。例如,可以将参数面部模型映射到所检测到的关键点。
3D方案对图像序列进行操作。例如,可以提示使用者将相机在头部前方扫视。相机可以是单图像相机或立体相机。基于图像序列,可以执行视觉惯性测距法来跟踪相机在空间中的运动(自我运动)。可以使用例如Haar级联分类器或神经网络来检测头部的特征。可以使用相机的已知自我运动和头部的特征、基于图像序列来创建头部的模型。
对于2D和3D方案,可以使用头部的模型来计算头部上的头戴设备既定位置。然后,可以将头戴设备的表示呈现为覆盖在使用者的头部图像上。
对于2D和3D方案,都可以存在多个预定头部模型。每个预定头部模型可以包括与针对该头部的特定预定模型的头戴设备的定位有关的信息。因此,预定头部模型包含头戴设备100、尤其头戴设备的电极针对各种头部大小/形状应如何定位的信息。可以通过找到该多个预定头部模型与所创建的头部模型之间的最佳匹配来找到头部上的头戴设备既定位置。
因此,然后可以将正确定位的头戴设备的表示覆盖在相机图像上,以引导使用者将头戴设备、尤其其电极定位在正确位置处。替代性地或组合地,然后可以将正确定位的头戴设备的表示覆盖在头戴设备使用者所配戴的增强现实眼镜的图像中作为虚拟投影覆盖在使用者头部的顶部上。
被配置用于在头戴设备100使用者的头部上引导头戴设备100的定位的代码部分可以进一步被配置用于在所捕捉的一个或多个图像中检测头戴设备100的位置、尤其其电极的位置,并且验证头戴设备100朝向头部模型的位置。因此,通过计算机程序的代码部分被配置用于引导头戴设备100的定位,从拍到或拍摄的一个或多个图像中接收至少一些图像作为一个或多个头戴设备。该一个或多个头戴设备图像描绘了配戴头戴设备100的头戴设备100使用者的头部。在该一个或多个头戴设备图像中,检测头戴设备的特征。使用所检测到的头戴设备特征,可以创建头戴设备100的模型。因此,可以将头部的模型和头戴设备的模型映射到同一图像,并且可以将其在2D或3D中的相对位置进行比较。
可以使用头部的模型和头戴设备100的特征来计算头部和头戴设备的相对位置。因此,可以确定头戴设备100戴在使用者头部上的位置。尤其可以确定头戴设备100的电极102A、102B戴在使用者头部上的位置。由此可以确定头戴设备100、尤其其电极102A、102B在使用者头部上的定位的正确性。可以验证正确定位的头戴设备。在头戴设备未正确定位的情况下,可以提示使用者调整头戴设备100、尤其其电极的定位。例如,响应于头部和头戴设备的相对于位置高于阈值,则可以计算头戴设备相对于头部的调整方向。可以使用头部的模型和头戴设备100的特征或模型来计算该调整方向。头戴设备相对于头部的调整方向可以是相对的或直接的。因此,可以通过传达相对信息(例如,将头戴设备100向上、向下、向左、向右等移动),或者通过传达直接信息(例如,将头戴设备100向上移动x cm、向下移动ycm、向左移动z cm、向右移动k cm等)来提示使用者将头戴设备相对于头部沿某个方向移动。
相应地,接着可以向使用者传达与头戴设备相对于头部的调整方向有关的信息。可以通过在显示器上显示信息来执行向使用者进行的传达。显示器可以是电子装置150的显示器153或增强现实眼镜的显示器。替代性地或组合地,可以通过经由扬声器宣布信息来执行向使用者进行的传达。扬声器可以是头戴设备100的扬声器216和/或电子装置150的扬声器155。另外,响应于头部和头戴设备的相对位置等于或低于阈值,则可以向使用者传达与头戴设备100被正确定位有关的信息。接着可以传达该信息,该信息还可以被认为是与头戴设备相对于头部的调整方向有关的信息。在这种情况下,调整方向对应于无调整。还可以通过在显示器上显示信息和/或经由扬声器宣布信息来向使用者传达与头戴设备100被正确定位有关的信息,正如上文针对调整信息所讨论的。
这样,可以将头戴设备的使用者在视觉上和/或通过音频朝向头戴设备100的正确位置引导。另外,可以在允许开始经颅脑刺激会话之前,确认头戴设备100被正确定位。可以将在使用者头部上正确定位头戴设备100的这种验证用作每个经颅脑刺激会话之前的强制性步骤,以确保使用者已将头戴设备100、尤其其电极定位在正确位置。
另外,可以收集头部图像和或头戴设备图像以及关于头部大小和头戴设备的放置的数据,并将其发送至服务器510,参见图3。这允许医师监测使用者对头戴设备的使用。
图3展示了包括服务器510和多个套件300的***500。服务器510被配置为与多个套件300中的每一个套件单独通信。该通信是通过在计算机网络或蜂窝网络上建立通信信道502来实现的。如上所述,服务器510与套件300的电子装置150之间的通信信道502独立于套件300的电子装置150与套件300的头戴设备100之间的通信信道302。服务器510被配置为与多个套件300中的每个套件中的电子装置150通信。这种***500有助于集中计划经颅脑刺激的时间表。这种***500还有助于集中评估所执行的治疗程序,该治疗程序包括经颅脑刺激以及可能地还有视频课的观看、认知游戏的进行等。因此,***500有助于在家庭环境中使用用于经颅脑刺激的套件300,同时减少了与医生进行当面咨询的需求。
进一步地,与使用者的状态相关联的输入信息可以同与所执行的经颅脑刺激相关的信息相关联。这种相关联的信息可以存储在服务器510处。这种关联可以通过在不同电子装置150处或在服务器510处的程序代码部分来建立。进一步地,这种相关联的信息可以用于训练例如人工神经网络,以基于与用于经颅脑刺激的套件300的使用者的状态相关的信息来确定执行经颅脑刺激的时间表。为了使经颅脑刺激尽可能有效,经颅脑刺激(以及可能地还有作为治疗程序的一部分的与其相关联的认知游戏和/或视频课、规划和激励功能)将与个体使用者相适配。不同的使用者对大脑刺激、视频课、和/或认知游戏的数量和顺序反应不同。因此,将根据每个使用者来最佳地控制经颅脑刺激、视频课、和/或认知游戏。可以使用决策引擎来执行这种控制。决策引擎可以包括硬编码规则和经学习规则。这种决策引擎的实例是基于强化学习的引擎。决策引擎可以使用个体特征和/或治疗历史作为输入以用于确定经颅脑刺激的时间表。如上所述,决策引擎的输入/输出映射可以部分地基于硬编码规则,并且部分地基于经学习规则。硬编码规则可以从领域知识(例如视频应该以什么顺序呈现以及应该提示使用者输入与使用者的状态相关的信息的频率)中导出。经学习规则可以使用机器学习来导出,例如基于强化学习、监督学习、或无监督学习。如上所述,学习部分可以基于称为强化学习的人工智能范式,其目的是从大量使用者数据中检测非显而易见的决策规则。强化学习处理其中一系列动作的结果被延迟的问题,这就是我们在我们的案例中具有的情况。决策引擎的动作是对使用者的推荐,并且我们希望来用于优化的结果可以是在包括经颅脑刺激的治疗程序结束时的使用者的主观自评分数。这里重要的是注意,我们不能衡量每个建议本身有多好,而是只能知道一长系列建议的最终结果。强化学习是用于通过基于最终结果而惩罚不良决策并促进良好决策来优化这类决策序列的方法的集合。
结合图2,将更详细地讨论头戴设备。头戴设备包括第一电极102A和第二电极102B。第一电极102A和第二电极102B包含在电路200中。电路200被配置成根据执行经颅脑刺激的时间表而被供电。第一电极102A和第二电极102B连接在电路200中。电路200进一步包括电源202和开关203。在使用者佩戴头戴设备100并且在开关203接合时,形成包括第一电极102A和第二电极102B、使用者前额、以及电源202的闭合电路。这允许电流流过使用者的头盖骨。电源202可以是电池。电池可以是可充电电池。
头戴设备100可以进一步包括控制器210。控制器210被配置为根据执行经颅脑刺激的时间表周期性地为电路200供电。因此,电流被周期性地提供给使用者的大脑以执行经颅脑刺激。控制器210被配置为周期性地控制开关203。控制器210可以是硬件或软件实施的。控制器210可以包括微控制器、微控制器***、或能够使开关202接合和脱离接合的任何类型的处理器或控制电路。这提供了可以根据经颅脑刺激的方案来改变到使用者的头部的电脉冲的头戴设备100。
头戴设备100可以进一步包括存储器212。存储器可以是被配置为存储数字数据的任何类型的非易失性存储器。存储器212可以是例如固态驱动器、闪存、或可以持久存储数字信息的任何其他装置。存储器212可以例如被配置为存储执行经颅脑刺激的时间表,或者执行经颅脑刺激的时间表的至少一部分。特别地,在执行经颅脑刺激的时间表的部分包括与应当如何构成特定会话相关的信息的情况下,这种信息例如可以指示将要用于特定会话内的特定刺激的电流、特定会话的刺激之间的间隔、特定会话的刺激的持续时间、特定会话的持续时间等。因此,执行经颅脑刺激的时间表可以包括与何时打开和关闭开关203相关的信息。进一步地,存储在头戴设备100的存储器212上的执行经颅脑刺激的时间表的部分可以包括与使用者应该何时佩戴头戴设备100以便接收经颅脑刺激相关的信息。控制器210可以被布置成用于从存储器212读取数据。因此,控制器210可以被配置为从存储器212接收关于执行经颅脑刺激的时间表的信息。然而,认识到经颅脑刺激的时间表或者经颅脑刺激的时间表的至少部分可以存储在控制器210可访问的一些其他存储器中的其他地方。例如,控制器210可以被布置成用于从其他存储器接收数据。控制器210可以被布置成用于从电子装置150接收数据。控制器210可以被布置成用于从服务器510接收数据。控制器210可以进一步被配置为将数据写入到存储器212。因此,控制器210可以被配置为将与所执行的经颅脑刺激相关的数据写入存储器212。因此,提供了用于监测患者在治疗过程中的进展的器件。这进一步减少了在执行经颅脑刺激时医生介入的需要。控制器210可以被配置为将数据写入电子装置150的存储器154。这可以通过经由头戴设备100的无线收发器214向电子装置150发送将要存储在电子装置150上的信息来实现。无线收发器214被配置为与电子装置150无线通信。可以使用任何合适的无线协议,比如蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、或无线USB。因此,可以在头戴设备100的无线收发器214和电子装置150的无线收发器156之间建立无线通信信道。
头戴设备100的无线收发器214与电子装置150的无线收发器156之间的无线通信信道可以进一步由头戴设备100的控制器210使用来从电子装置150接收数据。例如是存储在电子装置150的存储器154上的数据,例如与经颅脑刺激的时间表有关的数据。进一步地,头戴设备100的无线收发器214和电子装置150的无线收发器156之间的无线通信信道可以由头戴设备100的控制器210使用来接收由电子装置150路由的数据。例如是存储在服务器510的存储器中、经由电子装置150发送至控制器210的数据。可以由电子装置150路由的数据的实例是存储在服务器510的存储器上的与经颅脑刺激的时间表有关的数据。而且,控制器210可以被配置为将数据写入服务器510的存储器。甚至那种数据也可以通过电子装置150来路由。写入服务器510的存储器的数据可以是与所执行的经颅脑刺激相关的数据。
如上面简要提到的那样,头戴设备100可以进一步被配置为当使用者应该佩戴或摘下头戴设备100以用于接收经颅脑刺激时发信号。在使用者应该佩戴或摘下头戴设备100时向使用者发信号抵消了由于患者的原因而导致的与治疗相关的疏忽或无意不依从(例如由于误解和错误沟通)。发信号可以以许多不同的方式来完成。为此原因,头戴设备100可以包括扬声器216。控制器210可以被配置为控制扬声器216。扬声器216被配置为发射与提醒使用者佩戴或移除头戴设备100的信息相关的声音。声音的一些非限制性实例是蜂鸣声和语音合成。扬声器216可以布置在前额框架101中。头戴设备100可以包括光源218。光源218可以例如包括一个或多个LED。控制器210可以被配置为控制光源218。光源218被配置为发射与提醒使用者佩戴或移除头戴设备100的信息相关的光。例如,光源218可以被配置为发射具有不同颜色的光以用于提醒使用者佩戴或移除头戴设备100。光源218可以被配置为发射不同频率的光脉冲来提醒使用者。光源218可以布置在前额框架101中。头戴设备可以包括振动器220。控制器210可以被配置为控制振动器220。振动器220被配置为发射振动,以便提醒使用者佩戴或移除头戴设备100。振动器可以布置在前额框架101中。扬声器216、光源218、或振动器220的任意组合可以用于提醒使用者佩戴或移除头戴设备100。因此,它们中的仅仅一者、它们中的两者、或它们中的全部可以用于提醒使用者佩戴或移除头戴设备100。
头戴设备100可以被设计成任何不同的方式。头戴设备设计的一个实例在图1中展示。根据这个例示的设计,头戴设备100包括前额框架101和支架104。前额框架101的形状被设计成适合头戴设备100的使用者的前额。前额框架被设计为单个构件。这个构件被成形为长形的拱形。因此,前额框架101限定了细长的拱形。这允许前额框架101在放置在头部上时近似地遵循使用者前额的形状。前额框架101可以由例如塑料、复合材料、金属、或任何其他合适的材料制成。
前额框架101被配置为支撑第一电极102A和第二电极102B。前额框架101被配置为支撑支架104。第一电极102A布置在前额框架101的第一端部部分处。第二电极102B布置在前额框架101的第二端部部分处。因此,第一电极102A和第二电极102B放置在前额框架101上,使得当使用者佩戴前额框架101时,第一电极102A和第二电极102B将与使用者的头部的两侧的前额相接触。
支架114被布置在前额框架101的中心部分处。支架104可以以任何合适的方式布置在前额框架101上。例如,支架104可以以任何其他合适的方式被拧紧、粘合或紧固、在前额框架101。在本上下文中,短语“中心部分”应该理解为指代前额框架101的纵向延伸的位于第一电极102A和第二电极102B之间的任何部分。支架104具有在使用头戴设备100时从使用者的前额向使用者脑部的后部延伸的纵向延伸。以此方式,支架104确保使用者佩戴头戴设备100,使得第一电极102A和第二电极102B仅与使用者前额的相应侧接触。支架104可以被构造成使得其从框架的延伸是可变的,从而确保更好地适合使用者。这可以通过技术人员理解的许多方式来实现。可替代地,支架104可以具有固定长度。支架104可以进一步包括布置在支架104的端部部分处的支撑软垫105,该端部部分与支架104布置在前额框架101处的位置相对。软垫105使得支架104对使用者来说更加舒适。
图1中展示的例示头戴设备100提供了执行经颅脑刺激的头戴设备,其中电极不可能不正确地放置在使用者的前额上。这具有允许在没有可用于将电极放置在患者头部的医生的情况下执行经颅脑刺激的优点。另外,头戴设备可以被设计成重量轻且舒适,从而消除了对织物头饰的需要,当被佩戴持续延长的时间段时该织物头饰可能是温暖且不舒适的。这进一步提供了舒适的头戴设备,该头戴设备不可能安装成使得电流方向反向,这在例如经颅直流电刺激(tDCS)中可能是至关重要的。在电经颅脑刺激过程中,神经元细胞的电位受到所施加的电场的影响。这个电场影响受刺激区域下的神经元细胞,并推动它们靠近或远离其激活阈值。
第一电极102A和第二电极102B可以被配置为在一定程度上枢转。因此,提供了头戴设备100,其中每个电极102A、102B的主表面被枢转成主要地与使用者前额的表面平行。第一电极102A和第二电极102B不需要被配置成枢转。提供了更舒适的头戴设备,该头戴设备可适于许多不同形状的患者前额,并且减少了对头戴设备的尺寸适应性的需求。
第一电极102A和第二电极102B可以是适合于重复使用的任何类型的导电材料。可替代地,第一电极102A和第二电极102B可以被配置成仅用于一次性使用,在这种情况下,它们将由使用者在使用之间更换。
第一电极102A和第二电极102B可以包括粘合剂层。粘合剂层可以在使用后丢弃。粘合剂层确保电极和使用者前额之间的适当接触,同时还提供卫生的解决方案。例如,粘合剂层可以确保头戴设备100在使用期间不会漂移,从而将其在患者头部上固定在位。
头戴设备100当然可以设有进一步的电极,以防经颅脑刺激的期望方案需要如此。
对于经颅脑刺激的一些方案,第一电极102A和第二电极102B分别与使用者前额的第一侧和第二侧相对应。这意味着每个电极102A、102B被配置为仅与使用者前额的左侧或右侧相接触。
该套件为使用者提供了借助电子装置自己执行用于经颅脑刺激治疗的时间表的可能性,从而限制了对拜访医生或由医生探视的需求。头戴设备不需要有线连接到任何控制器,从而提高了头戴设备的便携性,并增加了使用者的舒适性和便利性。
图1中展示的头戴设备100的实例仅仅是头戴设备100的一个实例,该头戴设备可以在本文披露的用于经颅脑刺激的套件300或***500中使用。头戴设备100可以以许多不同的替代性方式设计。根据一个示例,头戴设备100可以不包括支架114,而是仅包括前额框架101。根据另一实例,头戴设备100是传统的织物头饰。
参见图4,讨论了一种在用于经颅脑刺激的头戴设备100的使用者的头部上将头戴设备100引导定位的方法。该方法包括以下动作中的一个或多个。这些动作可以以任何适合的顺序来执行。
捕捉S400描绘了头戴设备100的使用者的头部的一个或多个头部图像。可以通过被配置用于捕捉静态图像的数字相机来进行捕捉S400。可以通过被配置用于捕捉视频图像的数字相机来进行捕捉S400。相机可以是单图像相机或立体相机。该一个或多个图像描绘了使用者的头部。该一个或多个头部图像可以是多个头部头像。该多个头部图像中的至少一些头部图像可以是描绘了配戴头戴设备100的头戴设备100使用者的头部的头戴设备图像。因此,可以捕捉一个或多个头戴设备图像。
在该一个或多个头部图像中检测S402头部的特征。头部的特征可以是眼睛、嘴、鼻子、和/或面部轮廓。可以使用活动形状模型或神经网络来检测这些特征。
使用所检测到的头部的特征来创建S404头部的模型。
使用头部的模型来计算S406头部上的头戴设备既定位置。计算S406的动作可以包括:将所创建的头部的模型与多个预定头部模型进行比较,其中,每个预定头部模型包括与针对该头部的特定预定模型的头戴设备的定位有关的信息;以及找到在所创建的该头部的模型与该多个预定头部模型之间最佳匹配的一个预定头部模型。
在显示器上将头戴设备的表示显示为S408覆盖在该使用者的头部图像上。使用者的头部图像可以是该一个或多个头部图像中的图像或该一个或多个头戴设备图像中的图像。显示器可以是电子装置150的显示器153或增强现实眼镜的显示器。
头戴设备的使用者可以使用电子装置150来拍到或拍摄她的头部。通过检测使用者的头部的特征,可以创建头部的模型。该模型可以是2D或3D模型,取决于可从电子装置150获得哪种图像。在创建了使用者的头部的模型之后,头戴设备相对于使用者的头部的正确位置可以覆盖在使用者的头部的图像上。这引导使用者将头戴设备、尤其其电极相对于使用者的头部定位在正确位置处。
在用于经颅脑刺激的头戴设备100的使用者的头部上将头戴设备100引导定位的方法可以进一步包括以下动作中的一个或多个动作。这些动作可以以任何适合的顺序来执行。
捕捉S400的动作可以包括捕捉描绘了配戴头戴设备100的头戴设备100使用者的头部的一个或多个头戴设备图像。
在该一个或多个头戴设备图像中检测头戴设备100的特征。头戴设备的特征可以例如包括其电极102A、102B。
使用头部的模型和该头戴设备100的特征,来计算头部和头戴设备100的相对位置。计算头部和头戴设备100的相对位置的动作可以包括:将所创建的头部的模型与多个预定头部模型进行比较,其中,每个预定头部模型包括与针对该头部的特定预定模型的头戴设备100的定位有关的信息;并且找到在所创建的该头部的模型与该多个预定头部模型之间最佳匹配的一个预定头部模型。
响应于头部和头戴设备100的相对位置高于阈值,使用该头部的模型和该头戴设备的特征来计算该头戴设备相对于该头部的调整方向。头戴设备相对于头部的调整方向可以是相对的或直接的。因此,可以通过传达相对信息(例如,将头戴设备100向上、向下、向左、向右等移动),或者通过传达直接信息(例如,将头戴设备100向上移动x cm、向下移动ycm、向左移动z cm、向右移动k cm等)来提示使用者将头戴设备相对于头部沿某个方向移动。
向该使用者传达与头戴设备100相对于该头部的调整方向有关的信息。可以通过在显示器上显示信息和/或经由扬声器宣布信息来执行向使用者传达的动作。显示器可以是电子装置150的显示器153或增强现实眼镜的显示器。扬声器可以是头戴设备100的扬声器216或电子装置150的扬声器155。
传达的动作可以进一步包括:响应于头部和头戴设备100的相对位置等于或小于阈值,向使用者传达与头戴设备被正确定位有关的信息。
在使用者将头戴设备100定位在头部上之后,她可以使用电子装置150来拍到或拍摄她的头部。通过检测使用者的头部的特征,可以创建头部的模型。该模型可以是2D或3D模型,取决于可从电子装置150获得哪种图像。通过检测头戴设备的特征,可以找到头戴设备相对于使用者的头部的当前定位。在创建使用者头部的模型并且找到头戴设备相对于使用者头部的当前定位之后,头戴设备相对于使用者头部的正确位置可以覆盖在使用者头部的图像上并且可以找到头戴设备是否正确定位的验证。这引导使用者将头戴设备、尤其其电极相对于使用者的头部定位在正确位置处。
参见图5,讨论了一种在用于经颅脑刺激的头戴设备100的使用者的头部上将头戴设备100引导定位的方法。该方法包括以下动作中的一个或多个。这些动作可以以任何适合的顺序来执行。
捕捉S500描绘了配戴头戴设备100的头戴设备100使用者的头部的一个或多个头戴设备图像。可以通过被配置用于捕捉静态图像的数字相机来进行捕捉S500。可以通过被配置用于捕捉视频图像的数字相机来进行捕捉S500。相机可以是单图像相机或立体相机。该一个或多个头戴设备图像可以是多个头戴设备头像。
在该一个或多个头部图像中检测S502头戴设备的特征。头部的特征可以是眼睛、嘴、鼻子、和/或面部轮廓。可以使用活动形状模型或神经网络来检测这些特征。
使用所检测到的头部的特征来创建S504头部的模型。
在该一个或多个头戴设备图像中检测S506头戴设备100的特征。头戴设备的特征可以例如包括其电极102A、102B。
使用头部的模型和该头戴设备100的特征,来计算S508头部和头戴设备100的相对位置。计算S508的动作可以包括:将所创建的头部的模型与多个预定头部模型进行比较,其中,每个预定头部模型包括与针对该头部的特定预定模型的头戴设备100的定位有关的信息;并且找到在所创建的该头部的模型与该多个预定头部模型之间最佳匹配的一个预定头部模型。
响应于头部和头戴设备100的相对位置高于阈值,使用头部的模型和该头戴设备的特征来计算头戴设备100相对于头部的调整方向。头戴设备100相对于头部的调整方向可以是相对的或直接的。因此,可以通过传达相对信息(例如,将头戴设备100向上、向下、向左、向右等移动),或者通过传达直接信息(例如,将头戴设备100向上移动x cm、向下移动ycm、向左移动z cm、向右移动k cm等)来提示使用者将头戴设备相对于头部沿某个方向移动。
向该使用者传达S510与头戴设备100相对于头部的调整方向有关的信息。可以通过在显示器上显示信息和/或经由扬声器宣布信息来执行向使用者传达S510的动作。显示器可以是电子装置150的显示器153或增强现实眼镜的显示器。扬声器可以是头戴设备100的扬声器216或电子装置150的扬声器155。
传达S510的动作可以进一步包括:响应于头部和头戴设备100的相对位置等于或小于阈值,向使用者传达与头戴设备被正确定位有关的信息。
在使用者将头戴设备100定位在头部上之后,她可以使用电子装置150来拍到或拍摄她的头部。通过检测使用者的头部的特征,可以创建头部的模型。该模型可以是2D或3D模型,取决于可从电子装置150获得哪种图像。通过检测头戴设备的特征,可以找到头戴设备相对于使用者的头部的当前定位。在创建使用者头部的模型并且找到头戴设备相对于使用者头部的当前定位之后,头戴设备相对于使用者头部的正确位置可以覆盖在使用者头部的图像上并且可以找到头戴设备是否正确定位的验证。这引导使用者将头戴设备、尤其其电极相对于使用者的头部定位在正确位置处。
本领域的技术人员认识到,本发明绝不局限于上文描述的优选实施例。相反地,在所附权利要求的范围内,许多修改和变化是可能的。
如上所述,头戴设备包括无线收发器。这为头戴设备提供了通过比如蓝牙或Wi-Fi等的网络协议与电子装置进行无线通信的可能性。本领域技术人员理解,可以使用能够传输数字表示的数据的任何网络协议。
该***还可以通过电子装置向使用者提供关于经颅脑刺激进展的信息,比如他们的使用日志、医生推荐的对他们的时间表的改变、关于例如电池充电状态或故障的头戴设备状态、或者任何其他信息。
进一步地,头戴设备100的电源202可以是可充电电池。头戴设备于是可以包括充电端口。充电端口可以位于前额框架101的内表面上。前额框架101的内表面是前额框架的在使用头戴设备100时面向使用者前额的表面。这种设计将确保头戴设备在头戴设备使用时不会被充电。这将增强头戴设备100的使用安全性。
另外,医师可以将AR眼镜与上述的在用于经颅脑刺激的头戴设备100的使用者的头部上将头戴设备100引导定位的方法一起使用,以便在头戴设备100使用者的头部上更好地定位头戴设备100。例如,在AR眼镜中,可以将与电极的正确定位相对应的点显示为覆盖在使用者的头部上。
如整个本说明书中所示,提供了用于经颅脑刺激的头戴设备、套件、以及***,该头戴设备、套件、以及***允许使用者自主且方便地执行这种治疗的步骤,这种治疗先前需要拜访医生或由医生探视。
另外,所披露的实施例的变化可以是技术人员在实践所要求保护的发明时通过学习附图、披露内容、以及所附权利要求而可以理解并实现的。
Claims (14)
1.一种在电极的使用者的头部上将用于经颅脑刺激的电极引导定位的方法,该方法包括:
使用相机来捕捉描绘了该头部的一个或多个头部图像;
在该一个或多个头部图像中检测该头部的特征;
使用所检测到的该头部的特征来创建该头部的模型;
使用该头部的模型来计算所述电极在该头部上的既定位置;以及
在显示器上将所述电极的表示显示为覆盖在该使用者的头部图像上。
2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
捕捉描绘了配戴所述电极的电极使用者的头部的一个或多个电极图像;
在该一个或多个电极图像中检测所述电极的特征;
使用该头部的模型和所述电极的特征,来计算该头部和所述电极的相对位置;
响应于该头部和所述电极的相对位置高于阈值,使用该头部的模型和所述电极的特征来计算所述电极相对于该头部的调整方向;
向该使用者传达与所述电极相对于该头部的调整方向有关的信息。
3.根据权利要求2所述的方法,进一步包括:
响应于该头部和所述电极的相对位置等于或小于阈值,向该使用者传达与所述电极被正确定位有关的信息。
4.根据权利要求2所述的方法,进一步包括:
将所创建的该头部的模型与多个预定头部模型进行比较,其中,每个预定头部模型包括与针对该头部的特定预定模型的电极的定位有关的信息;以及
找到在所创建的该头部的模型与该多个预定头部模型之间最佳匹配的一个预定头部模型,
其中,计算该头部和所述电极的相对位置的动作进一步是基于所找到的这个预定头部模型。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,该一个或多个电极图像是该一个或多个头部图像的子集,或者其中,该一个或多个电极图像是与该一个或多个头部图像相同的图像。
6.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
将所创建的该头部的模型与多个预定头部模型进行比较,其中,每个预定头部模型包括与针对该头部的特定预定模型的电极的定位有关的信息;以及
找到在所创建的该头部的模型与该多个预定头部模型之间最佳匹配的一个预定头部模型,
其中,计算该头部上的既定电极位置的动作进一步是基于所找到的这个预定头部模型。
7.一种非暂态计算机可读记录介质,该非暂态计算机可读记录介质上记录了包括程序代码部分的程序,所述程序代码部分被配置为当在具有处理能力的电子装置上执行时用于执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法。
8.一种套件,包括:
用于经颅脑刺激的头戴设备(100),该头戴设备(100)包括电路(200),该电路包括第一电极(102A)、第二电极(102B);以及
其上记录了程序的非暂态计算机可读记录介质,该程序可在具有处理能力的电子装置(150)上执行,其中,该程序包括程序代码部分,所述程序代码部分被配置为当在该电子装置(150)上执行时用于:
接收描绘了该头戴设备(100)的使用者的头部的一个或多个头部图像;在该一个或多个头部图像中检测该头部的特征;
使用所检测到的该头部的特征来创建该头部的模型;
使用该头部的模型来计算该头部上的头戴设备既定位置;以及
在显示器上将该头戴设备的表示显示为覆盖在该使用者的头部图像上。
9.根据权利要求8所述的套件,其中,该程序进一步包括程序代码部分,这些程序代码部分被配置为当在该电子装置(150)上执行时用于:
接收描绘了配戴该头戴设备(100)的头戴设备(100)使用者的头部的一个或多个头戴设备图像;
在该一个或多个头戴设备图像中检测该头戴设备的特征;
使用该头部的模型和该头戴设备的特征,来计算该头部和该头戴设备的相对位置;
响应于该头部和该头戴设备的相对位置高于阈值,使用该头部的模型和该头戴设备的特征来计算该头戴设备相对于该头部的调整方向;
向该使用者传达与该头戴设备相对于该头部的调整方向有关的信息。
10.根据权利要求9所述的套件,其中,该程序进一步包括程序代码部分,这些程序代码部分被配置为当在该电子装置(150)上执行时用于:
响应于该头部和该头戴设备的相对位置等于或小于阈值,向该使用者传达与该头戴设备被正确定位有关的信息。
11.根据权利要求9或10所述的套件,其中,通过在显示器上显示信息和/或经由扬声器宣布信息来执行向该使用者进行的传达。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的套件,其中,该程序进一步包括程序代码部分,这些程序代码部分被配置为当在该电子装置(150)上执行时用于:
将所创建的该头部的模型与多个预定头部模型进行比较,其中,每个预定头部模型包括与针对该头部的特定预定模型的头戴设备的定位有关的信息,以找到在所创建的该头部的模型与该多个预定头部模型之间最佳匹配的一个预定头部模型;并且
其中计算该头部上的头戴设备既定位置和/或
计算该头部和该头戴设备的相对位置进一步是基于所找到的这个预定头部模型。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的套件,其中,该程序进一步包括程序代码部分,这些程序代码部分被配置为当在该电子装置(150)上执行时用于:
使用该电子装置(150)的相机(151)来捕捉该一个或多个头戴设备图像和/或该一个或多个头部图像。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的套件,其中,
其中,该头戴设备(100)进一步包括:
无线收发器(214),该无线收发器被配置为与该电子装置(150)无线通信;
电源(202),该电源被配置为向该电路(200)供电;以及
控制器(210),该控制器被配置为根据该控制信号来控制对该电路(200)的供电,
并且其中,该程序进一步包括程序代码部分,这些程序代码部分被配置成当在该电子装置上执行时用于:
在计算机存储器中存储执行经颅脑刺激的时间表;以及
生成用于该头戴设备(100)的控制信号,使得根据该执行经颅脑刺激的时间表来执行该经颅脑刺激。
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