頭戴式無線控制經顱電刺激儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及腦神經生物電的刺激設備領域,尤其涉及一種頭戴式無線控制經顱電刺激儀。
【背景技術】
[0002]經顏電刺激(TES,transcranialelectrical stimulat1n)技術是一種非入侵性、利用微弱電流(0.5?2.0mA)調節大腦皮質神經細胞活動的技術。自20世紀90年代起,人們就對經顱電刺激進行更廣泛的研宄,隨著對中樞神經系統和神經科學研宄的不斷深入,人們對經顱電刺激有了更深入的認識,同時也啟發了經顱電刺激在不同神經疾病、精神疾病領域治療、運動技能學習及腦認知能力增強等應用方面的可能,這些都為該技術在臨床和日常生活上的進一步應用奠定了基礎。
[0003]目前,市場上經顱電刺激技術設備存在以下不足之處:
[0004]I)經顏電刺激技術包括經顏直流電刺激(TDCS,Transcranial DirectCurrent Stimulat1n)和經顏交流電刺激(TACS,Transcranial Alternating CurrentStimulat1n)兩種放電刺激方式,由于這兩種放電方式的產生機制存在顯著差異,所以在實際應用過程中,操作員往往需要使用不同的單一設備或配件,來完成相應的經顱電刺激任務。這樣,必然會增加操作成本,延長操作時間,降低整體效益。
[0005]2)現時市場上供應的經顱電刺激儀,以座枱式設計,體積較大,外型笨拙,不方便攜帶。操作時,它們主要采用交流電源(110?220VAC)為供電源,存在安全風險,且用戶無法在戶外使用,更加缺乏了靈活性和流動性。
[0006]3)現有的經顱電刺激儀均使用屏蔽導線連接電極片,電極片則多采用導電膠或浸了鹽水的薄海綿作為媒介接觸頭皮,操作人員根據需要刺激的腦區在受刺激人的頭部查找到相應的位置,然后再用彈性膠帶分別對不同的電極片進行頭部接觸的固定。因此,整個經顱電刺激過程,便受制于導線的長度、電極片的大小、以及固定膠帶的牢固性,接受腦電刺激的人士往往被要求在刺激過程中不能隨便移動、又或被限制進行一些頭部動作。由于腦電刺激時長通常在15至30分鐘,所以過程中接受經顱電刺激者的活動必需受到限制,操作人員必須在旁監察,浪費人力。
[0007]4)市場上現有的經顱電刺激儀,未能對接受經顱電刺激人士的頭部皮膚阻抗進行實時檢測,未能根據阻抗的變化而實時調整電壓實現電流的恒定。假如在15至30分鐘的腦電刺激過程中,導電膠或浸了鹽水的薄海綿出現接觸不良、松脫、導電性能降低等情況,將會直接影響了腦電刺激的效果,但操作人員卻無法察覺并及時作出糾正。
[0008]5)市場上現有的經顱電刺激儀,不能在放電刺激的同時監測該人士的腦部的腦電反應(EEG,Electrocephalography),只能在進行腦電刺激前使用腦電儀器記錄使用對象的腦電數據,根據結果設置經顱電刺激方案,且一旦設置,在刺激過程中即無法更改。
【實用新型內容】
[0009]本實用新型要解決的技術問題是提供一種便攜頭戴式、無線控制和操作、集直流和交流放電模式于一身的頭戴式無線控制經顱電刺激儀。
[0010]為了解決上述技術問題,本實用新型提供了一種頭戴式無線控制經顱電刺激儀,包括:頭戴部分,所述頭戴部分包括弓形的彈性夾持體,所述彈性夾持體的一端部腔體內設有集成電路板,所述集成電路板上設有連接藍牙通信端子的控制單片機,所述彈性夾持體的另一端部腔體內設有電源,所述控制單片機通過電路模塊連接并控制多個與人體接觸的電極;遙控操作部分,所述遙控操作部分包括與頭戴部分進行無線通信的藍牙通信端子、設有操作按鍵用以編輯操作信息的操作模塊及設有顯示屏的顯示模塊;所述控制單片機通過藍牙通信端子接收遙控操作部分的控制指令,控制多個所述電極施加預設密度及頻率的交流或直流電于大腦皮層;所述控制單片機接收電極反饋信號,經預定處理后通過藍牙通信端子發送至所述遙控操作部分的顯示模塊進行顯示。
[0011 ] 進一步地,所述集成電路板上集成有連接所述控制單片機與電極的電流波檢測模塊、腦電檢測模塊以及腦電激發模塊;所述電流波檢測模塊包括電流傳感器、放大器及模數轉換器,所述電流傳感器感測流經電極的交直流電流,經放大和模數轉換后發送給控制單片機;所述腦電檢測模塊包括腦電波傳感器、放大器、濾波器及模數轉換器,所述腦電波傳感器通過電極感測到腦電波信號,經放大濾波后進行模數轉換,并發送給控制單片機;所述腦電激發模塊包括數字波形發生器、數模轉換器及放大器,所述控制單片機控制數字波形發生器發出調制信息通過數模轉換器轉換為模擬調制信號施加到電流源,輸出電流并放大后,通過電極施加到大腦皮層。
[0012]進一步地,所述腦電激發模塊還包括有交直流切換器,所述電流放大后,先經交直流切換器進行預定變換,再通過電極施加交流或直流電到大腦皮層。
[0013]進一步地,所述腦電激發模塊還包括有定時器,所述控制單片機通過定時器控制電流源產生預定頻率恒電流。
[0014]進一步地,所述電極有八個。
[0015]進一步地,八個所述電極兩兩成對預設為直流通道,交流通道,接地通道及備用通道。
[0016]進一步地,所述電源為設有外接充電口的充電電源。
[0017]本實用新型攜帶操作方便,集交流和直流刺激放電模式于一身、刺激電流和刺激頻率多模式調節,并能自動檢測刺激電腦與受刺激者的腦電反應,根據檢測結果對刺激電流實時調節。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型頭戴部分立體圖。
[0019]圖2是本實用新型遙控操作部分立體圖。
[0020]圖3是本實用新型頭戴部分控制電路模塊圖。
[0021]圖4是本實用新型遙控操作部分電路模塊圖。
[0022]圖中:1,頭戴部分;11,彈性夾持體;12,13,端部腔體;121,開關;122,控制單片機;123,藍牙通信端子;124,電流波檢測模塊;125,腦電檢測模塊;126,腦電激發模塊;131,電源;14,電極;2,遙控操作部分;21,操作模塊;211,操作按鍵;22,顯示模塊;221,顯示屏;23,藍牙通信端子。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明,以使本領域的技術人員可以更好的理解本實用新型并能予以實施,但所舉實施例不作為對本實用新型的限定。
[0024]如圖1至圖4所示,本實用新型一種頭戴式無線控制經顱電刺激儀,包括:頭戴部分I和遙控操作部分2。頭戴部分I包括弓形的彈性夾持體11,彈性夾持體11的一端部腔體12內設有通過開關121啟動的集成電路板(圖中未示),集成電路板上設有連接藍牙通信端子123的控制單片機122,彈性夾持體11的另一端部腔體13內設有電源131,控制單片機122通過電路模塊連接并控制多個與人體接觸的電極14 ;遙控操作部分2包括與頭戴部分I進行無線通信的藍牙通信端子23、設有操作按鍵211用以編輯操作信息的操作模塊21及設有顯示屏221的顯示模塊22 ;控制單片機122通過藍牙通信端子123接收遙控操作部分的控制指令,控制多個電極14施加預設密度及頻率的交流或直流電于大腦皮層;控制單片機122接收電極反饋信號,經預定處理后通過藍牙通信端子123發送至遙控操作部分的顯示模塊22進行顯示。
[0025]集成電路板上集成有連接控制單片機122與電極14的電流波檢測模塊124、腦電檢測模塊125以及腦電激發模塊126 ;電流波檢測模塊124包括電流傳感器、放大器及模數轉換器,電流傳感器感測流經電極的交直流電流,經放大和模數轉換后發送給控制單片機,優選地,電流傳感器選用霍爾傳感器;腦電檢測模塊125包括腦電波傳感器、放大器、濾波器及模數轉換