CN117679636B - 一种抑郁症穿戴式颅内荷电弥散电刺激装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种抑郁症穿戴式颅内荷电弥散电刺激装置，属于经颅电刺激领域；一种抑郁症穿戴式颅内荷电弥散电刺激装置包括帽子外壳和电刺激主体，帽子外壳上开设有第一圆孔，电刺激主体包括与第一圆孔配合安装的电源盒，电源盒的周围设置有至少六个呈周向分布的弹性金属支架，位于前后两侧的两根弹性金属支架端部设有两个永磁体固定槽，并分别固定两个磁极相反的永磁体；其余位于左右两侧的多个弹性金属支架端部安装有电极组件，电极组件上设置有能作用于脑部的电极片；多个电极片之间均可产生刺激电流，且电流在磁极产生的磁场作用下在颅内发生荷电弥散，可以刺激到杏仁核、海马体等更多部位。

Description

一种抑郁症穿戴式颅内荷电弥散电刺激装置

技术领域

本发明属于经颅电刺激领域，具体涉及一种抑郁症穿戴式颅内荷电弥散电刺激装置。

背景技术

经颅电刺激(transcranial electrical stimulation，TES)是一种脑外使用的无创神经调控技术，其将相应刺激电极放置于头皮表面，而后施加低强度刺激电流，从而达到调节大脑神经活动的目的。由于其具备操作简单、安全有效、副作用小等优势，经颅电刺激已被广泛应用于科学研究与临床应用，展现了良好的应用前景。

目前国内外现有的用于治疗抑郁症的电刺激疗法是，用弹性绑带等方式将刺激电极固定于被试头皮相应干预区域，而后注入盐水等导电介质使得电极与头皮之间接触良好，接着开始按照刺激参数施加相应电刺激。操作繁琐且一般需要到医院这样的专业场合进行。且现有的用于抑郁症的电刺激疗法，是将电极置于前额，即电流只影响前额叶皮层。然而，除前额叶皮层外，位于大脑后方的杏仁核、海马体等也与抑郁症有关系，而现有的电刺激法并不能对这些部位进行治疗。

因此，在经颅电刺激的实际应用中，一个便于携带与使用的装备，对于提高电刺激疗法的实用性具有重大意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种抑郁症穿戴式颅内荷电弥散电刺激装置，解决了现有技术中的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种抑郁症穿戴式颅内荷电弥散电刺激装置，包括帽子外壳和电刺激主体，帽子外壳上开设有第一圆孔，电刺激主体包括与第一圆孔配合安装的电源盒，电源盒的周围设置有至少六个呈周向分布的弹性金属支架，其中位于左右两侧的多个左右侧弹性金属支架端部安装有电极组件，电极组件上设置有能作用于脑部的电极片；位于前后两侧的前后侧弹性金属支架端部设有两个永磁体固定槽，并分别固定两个磁极相反的永磁体。

进一步地，所述电源盒包括电源盒外壳，电源盒外壳内开设有电池槽，电池槽内安装有电池，电源盒外壳通过螺栓连接的方式固定电池盖，并将电池槽封盖。

进一步地，电池槽内部的两端开设有正极出线孔和负极出线孔；电路板槽前后两端各有一个第一出线孔，第一出线孔与正极出线孔和负极出线孔相通，共同连接至电池盒外周出线孔。

进一步地，所述电源盒外壳下表面有电路板槽，电路板槽内安装有电路板，来控制电极片产生的电流大小和方向。

进一步地，所述电路板槽左右两端各有一个第二出线孔，弹性金属支架上开设有布线槽，布线槽底部设置有第一穿线孔，电极组件外壳上开设有第二穿线孔，电路板输出线引出至布线槽，之后穿过第一穿线孔和第二穿线孔连接至电极片。

进一步地，连接电极组件的弹性金属支架的底部开设有球铰链槽，电极组件的顶部设置有球铰链头部，球铰链头部与球铰链槽配合球接。

进一步地，所述电极组件包括电极组件外壳，球铰链头部下端通过杆连接到电极组件外壳，电极组件外壳内部设置有海绵块，电极组件外壳底部设置电极盖，电极盖中间开设有第二圆孔，海绵块用生理盐水浸湿，电极盖积压海绵块，海绵块从第二圆孔中露出。

进一步地，所述帽子外壳材质为布料。

进一步地，所述电极片上的电流大小变化有上升期、稳定期以及下降期三个阶段。

一种抑郁症治疗系统，包括上述电刺激装置。

本发明的有益效果：

1、金属支架具有弹性，可适应不同使用者的头部尺寸；

2、电极位于前后颅缝处，颅内导电效果更好；

3、四个电极任意两电极间均可产生正反两个方向的刺激电流，电流在磁极产生的磁场作用下在颅内发生荷电弥散，可以刺激到杏仁核、海马体等更多部位；

4、电极组件可绕球铰链转动，使得电极与头皮贴合效果更好；

5、在使用期间，电极产生的电流大小是缓慢变化的，电流大小变化有三个阶段：上升期、稳定期、下降期，上升期与下降期电流缓慢变化的目的是防止电流大小突然变化对使用者造成刺激伤害，稳定期电流维持一定大小并持续一段时间，在使用者颅内进行电刺激；

6、本装置整体体积较小，方便携带，外形与普通帽子相同，方便使用。

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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的电刺激装置整体结构示意图；

图2是本发明的电刺激装置外观示意图；

图3是本发明的帽子外壳结构示意图；

图4是本发明的电刺激主体结构示意图；

图5是本发明的电源盒外壳与电池装配示意图；

图6是本发明的电源盒外壳与电路板装配示意图；

图7是本发明的左右侧弹性金属支架结构示意图；

图8是本发明的前后侧弹性金属支架结构示意图；

图9是本发明的电极组件各部分装配示意图；

图10是本发明的电极组件与颅缝的配合效果示意图；

图11是本发明的电子在磁场中发生荷电弥散示意图；

图12是本发明的电流颅内荷电弥散示意图；

图13是本发明的电流大小变化示意图。

图中：1-帽子外壳，11-第一圆孔，12腔体，2-电刺激主体，21-电源盒，211-电源盒外壳，212-电池槽，213-电池，214-金属凸起，215-金属弹片，216-正极出线孔，217-负极出线孔，218-第一凹槽，219-第一螺纹孔，2110-电池盖，2111-第一过孔，2112-第一螺钉，2113-外周出线孔，2114-电路板槽，2115-第一出线孔，2116-第二出线孔，2117-电路板固定柱，2118-第二螺纹孔，2119-电路板，2120-第二过孔，2121-第二螺钉，2122-第二凹槽，2123-第三螺纹孔，2124-电路板盖，2125-第三过孔，2126-第三螺钉，22-左右侧弹性金属支架，221-布线槽，222-第一穿线孔，223-球铰链槽，23-电极组件，231-球铰链头部，232-杆，233-电极组件外壳，234-第二穿线孔，235-电极片，236-海绵块，237-电极盖，238-第二圆孔，24-前后侧弹性金属支架，241-永磁体固定槽，25-永磁体，31-前颅缝，32-侧颅缝，33-后颅缝。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图4所示，一种抑郁症穿戴式颅内荷电弥散电刺激装置，帽子外壳1与电刺激主体2，帽子外壳1中设置有第一圆孔11和腔体12，电刺激主体2安装在腔体12内，并将帽子外壳1撑起；电刺激主体2上端部设置有电源盒21，电源盒21配合安装在第一圆孔11内，电源盒21周围固定有沿周向分布的六个弹性金属支架，其中位于左右两侧的四个左右侧弹性金属支架22端部安装有电极组件23，电极组件23上设置有能作用于脑部的电极片235；位于前后两侧的前后侧弹性金属支架24端部设有两个永磁体固定槽241，并分别固定两个磁极相反的永磁体25；

在本实施例中，帽子外壳1的材质可以为布料，当然，帽子外壳1的材质包括却不限于布料，在一些实施例中，还可以为尼龙、塑料等。

如图5所示，电源盒21包括塑料材质的电源盒外壳211和电池盖2110，电源盒外壳211内开设有电池槽212，电池槽212内设置有金属凸起214和金属弹片215，来分别与电池213的正极和负极相连，从而将电池213卡紧；电池槽212内部的两端开设有正极出线孔216和负极出线孔217，用于引出电源线；电源盒外壳211上表面开设有第一凹槽218，第一凹槽218内开设有第一螺纹孔219，第一凹槽218与电池盖2110配合，电池盖2110上有第一过孔2111，并通过第一螺钉2112固定到电源盒外壳211上。

如图6所示，电源盒外壳211下表面有电路板槽2114，电路板槽2114前后两端各有一个第一出线孔2115，用于穿过电池与电路板的连接线，第一出线孔2115与电池座正极出线孔216和负极出线孔217相通，共同连接至电池盒外周出线孔2113。电路板槽2114左右两端各有一个第二出线孔2116，用于将电路板输出线从电源盒内部引出至金属支架布线槽。电路板槽2114底部有四个电路板固定柱2117，电路板固定柱2117中有第二螺纹孔2118。电路板固定柱2117上安装电路板2119，电路板控制电极产生的电流大小、方向，电路板2119四个角有第二过孔2120，通过第二螺钉2121安装到电路板固定柱2117。电源盒外壳211下表面有两个第二凹槽2122，第二凹槽2122内有第三螺纹孔2123。第三螺纹孔2123用于固定电路板盖2124，电路板盖2124材质为塑料，其上开设有第三过孔2125，通过第三螺钉2126固定。

在本实施例中，左右侧弹性金属支架22和前后侧弹性金属支架24可以通过热铆接技术的方式固连于电源盒21外部。当然，左右侧弹性金属支架22和前后侧弹性金属支架24还可以通过螺栓连接的方式固定于电源盒21外部。此外，左右侧弹性金属支架22和前后侧弹性金属支架24材料可以为弹簧钢，具有弹性，可适应不同使用者的头部尺寸。

如图7所示，左右侧弹性金属支架22中间开设有布线槽221，布线槽221内为电源盒引出连接电极组件23的导线，布线槽221底端有第一穿线孔222。电源盒21左右两端四个弹性金属支架22底部为球铰链槽223，通过球铰链安装电极组件23，电极组件23可绕球铰链转动，使得电极与头皮贴合效果更好。

如图8所示，电源盒21前后侧弹性金属支架24底部为永磁体固定槽241，永磁体可通过凝胶粘在永磁体固定槽241中。

如图9所示，电极组件23顶端为球铰链头部231，球铰链头部231与球铰链槽223配合球接，球铰链头部231下端通过杆232连接到电极组件外壳233；电极组件外壳233内部有金属电极片235和海绵块236，电极组件外壳233上有第二穿线孔234，弹性金属支架22布线槽221中的导线穿过此孔连接至金属电极片235；电极组件外壳233底部为电极盖237，电极盖237中间有第二圆孔238，海绵块236用生理盐水浸湿，电极盖237积压海绵块236，海绵块236从第二圆孔238中露出与皮肤接触。

如图10所示，人脑颅骨有前颅缝31、后颅缝33和侧颅缝32，电极位于颅缝附近，电流经过颅缝传导效果更好。

如图11所示，没有磁场时，正负极电极间产生的电子会直接从负极流向正极。有磁场时，电子运动轨迹与磁场方向不平行时，电子会受到洛伦兹力，运动轨迹发生偏转，从而产生荷电弥散。

在本发明中，电极产生的电流大小方向受电路板控制，任意两电极间均可产生刺激电流。如图12所示，电流在磁极产生的磁场作用下颅内发生荷电弥散，可以刺激到杏仁核、海马体等更多部位。

如图13所示，在使用期间，电极产生的电流大小是缓慢变化的，电流大小变化有三个阶段：上升期、稳定期、下降期；上升期与下降期电流缓慢变化的目的是防止电流大小突然变化对使用者造成刺激伤害，稳定期电流维持一定大小并持续一段时间，在使用者颅内进行电刺激。

使用时：将帽子外壳1的帽沿向前戴在头上，调整电极组件23使其端部紧贴皮肤表面。

此外，值得一提的是，电源盒21周围的弹性金属支架数量包括却不限于六个，在一些实施例中，还可以是六个以上，增强电流荷电弥散与刺激的效果。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”-等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (9)

1.一种抑郁症穿戴式颅内荷电弥散电刺激装置，包括帽子外壳（1）和电刺激主体（2），其特征在于，帽子外壳（1）上开设有第一圆孔（11），电刺激主体（2）包括与第一圆孔（11）配合安装的电源盒（21），电源盒（21）的周围设置有至少六个呈周向分布的弹性金属支架，其中位于左右两侧的多个左右侧弹性金属支架（22）端部安装有电极组件（23），电极组件（23）上设置有能作用于脑部的电极片（235）；位于前后两侧的前后侧弹性金属支架（24）端部设有两个永磁体固定槽（241），并分别固定两个磁极相反的永磁体（25），有磁场时，电子运动轨迹与磁场方向不平行时，电子会受到洛伦兹力，运动轨迹发生偏转，从而产生荷电弥散；

至少四个电极任意两电极间均可产生正反两个方向的刺激电流，电流在磁极产生的磁场作用下在颅内发生荷电弥散；

所述电极片（235）上的电流大小变化有上升期、稳定期以及下降期三个阶段。

2.根据权利要求1所述的一种抑郁症穿戴式颅内荷电弥散电刺激装置，其特征在于，

连接电极组件（23）的左右侧弹性金属支架（22）的底部开设有球铰链槽（223），电极组件（23）的顶部设置有球铰链头部（231），球铰链头部（231）与球铰链槽（223）配合球接。

3.根据权利要求1所述的一种抑郁症穿戴式颅内荷电弥散电刺激装置，其特征在于，所述电源盒（21）包括电源盒外壳（211），电源盒外壳（211）内开设有电池槽（212），电池槽（212）内安装有电池（213），电源盒外壳（211）通过螺栓连接的方式固定电池盖（2110），并将电池槽（212）封盖。

4.根据权利要求3所述的一种抑郁症穿戴式颅内荷电弥散电刺激装置，其特征在于，所述电源盒外壳（211）下表面有电路板槽（2114），电路板槽（2114）内安装有电路板（2119），来控制电极片（235）产生的电流大小和方向，电路板槽（2114）左右两端各有一个第二出线孔（2116）。

5.根据权利要求3所述的一种抑郁症穿戴式颅内荷电弥散电刺激装置，其特征在于，电池槽（212）内部的两端开设有正极出线孔（216）和负极出线孔（217）；电路板槽（2114）前后两端各有一个第一出线孔（2115），第一出线孔（2115）与正极出线孔（216）和负极出线孔（217）相通，共同连接至电池盒外周出线孔（2113）。

6.根据权利要求5所述的一种抑郁症穿戴式颅内荷电弥散电刺激装置，其特征在于，所述电极组件（23）包括电极组件外壳（233），球铰链头部（231）下端通过杆（232）连接到电极组件外壳（233），电极组件外壳（233）内部设置有海绵块（236），电极组件外壳（233）底部设置电极盖（237），电极盖（237）中间开设有第二圆孔（238），海绵块（236）用生理盐水浸湿，电极盖（237）积压海绵块（236），海绵块（236）从第二圆孔（238）中露出。

7.根据权利要求6所述的一种抑郁症穿戴式颅内荷电弥散电刺激装置，其特征在于，左右侧弹性金属支架（22）上开设有布线槽（221），布线槽（221）底部设置有第一穿线孔（222），电极组件外壳（233）上开设有第二穿线孔（234），电路板输出线引出至布线槽（221），之后穿过第一穿线孔（222）和第二穿线孔（234）连接至电极片（235）。

8.根据权利要求1所述的一种抑郁症穿戴式颅内荷电弥散电刺激装置，其特征在于，所述帽子外壳（1）材质采用布料或者尼龙或者塑料。

9.一种抑郁症治疗系统，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的电刺激装置。