用于电刺激的电极系统技术方案

用于电刺激用户和/或检测来自用户的生物电信号的系统包括：渗透体的阵列，其被配置成吸收促进与用户的身体部位的电耦合的溶液；壳体，其界定与用户的身体部位相符的突出部的阵列并包括：分布在整个突出部的阵列中的通道的阵列，每个通道至少部分地围绕渗透体，通道的阵列被配置成将溶液输送到渗透体，并包括防止渗透体经过屏障的屏障，以及被配置成将溶液分布到通道的阵列的歧管；以及耦合子系统，其包括与歧管的内部电连通的第一电耦合区，其中第一电耦合区被配置成耦合到第二电耦合区，第二电耦合区将第一电耦合区耦合到电子子系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求下列临时申请的利益：2013年8月27日提交的序列号为-61/870,631的美国临时申请、2013年8月27日提交序列号为61/870,640的美国临时申请、2013年8月27日提交的序列号为61/870,643的美国临时申请、2013年8月27日提交的序列号为61/870,653的美国临时申请、2013年8月27日提交的序列号为61/870,658的美国临时申请、2013年8月27日提交的序列号为61/870,665的美国临时申请、2013年8月27日提交的序列号为61/870,710的美国临时申请、2013年8月27日提交的序列号为61/870,713的美国临时申请以及2013年8月27日提交的序列号为-61/870,715的美国临时申请，以上每个临时申请通过该引用以其整体并入本文。
本专利技术总体上涉及生物信号领域，且更具体地涉及用于电刺激的新的和有用的电极系统。背景在生物信号领域中的电极系统用于将电信号传输到受验对象，并可用于检测或测量来自受验对象的生物信号。然而由于很多原因——包括在受验对象和系统的电极(多个)之间的不充分接触、在受验对象和系统的电极(多个)之间的非稳健接触、当使用电极系统时的受验对象不舒适和/或在多个电刺激或生物信号检测范式内的有限使用，用于电刺激和/或生物信号检测的当前电极系统是不充分的。因此，在生物信号领域中存在对用于电刺激和生物信号检测的新的和有用的电极系统的需要。本专利技术提供这样的新的和有用的系统。附图简述图1描绘用于提供电刺激和/或检测用户的生物信号的系统的示意图；图2A-2C描绘在用于提供电刺激和/或检测用户的生物信号的系统的实施方式中的渗透体的阵列的变形；图3A描绘用于提供电刺激和/或检测用户的生物信号的系统的变形；图3B描绘在用于提供电刺激和/或检测用户的生物信号的系统的实施方式中的壳体表面的变形；图4A和4B描绘在用于提供电刺激和/或检测用户的生物信号的系统的实施方式中的突出部的阵列的变形；图5A-5C描绘用于提供电刺激和/或检测用户的生物信号的系统的部分的第一例子；图6A-6C描绘用于提供电刺激和/或检测用户的生物信号的系统的部分的第二例子；图7A和7B描绘用于提供电刺激和/或检测用户的生物信号的系统的部分的额外的变形；图8A和8B描绘用于提供电刺激和/或检测用户的生物信号的系统的第一例子的额外部分；图9A和9B描绘用于提供电刺激和/或检测用户的生物信号的系统的一部分的变形；图10A和10B描绘在用于提供电刺激和/或检测用户的生物信号的系统中的突出部配置的变形；图11描绘在用于提供电刺激和/或检测用户的生物信号的系统中的定位模块的变形；图12A-12B描绘在用于提供电刺激和/或检测用户的生物信号的系统的实施方式中的用于移动用户的头发的模块的实施方式；以及图13A-13D描绘在用于提供电刺激和/或检测用户的生物信号的系统的实施方式中的用于夹住用户的头发的模块的实施方式。优选实施方式的描述本专利技术的优选实施方式的下面的描述并不打算将本专利技术限制于这些优选实施方式，而是使本领域中的任何技术人员能够制造和使用本专利技术。1.系统如在图1中所示，用于向用户提供电刺激的系统100的实施方式包括：渗透体110的阵列，其被配置成吸收并输送促进在系统和用户的身体部位之间的电耦合的溶液；壳体105，其界定突出部120的阵列并包括：分布在突出部中的整个阵列中的通道130的阵列，在通道的阵列中的每个通道围绕渗透体的阵列的一个渗透体并被配置成将溶液输送到渗透体，以及被配置成将溶液分布到通道的阵列的歧管140；电子子系统150，其包括电源模块151和刺激发生器153，并且被配置成传输刺激并促进经由渗透体的阵列的生物电信号检测；以及耦合子系统160，其包括与壳体的内部部分进行电连通的第一电耦合区161和被配置成将第一电耦合区耦合到电子子系统的第二电耦合区162。系统100起作用来将电刺激传输给用户并可附加地或可选地起作用来通过提供在用户和一组电极接头之间的稳健连接来检测来自用户的生物信号。此外，系统100优选地起作用来以非侵入方式与用户直接连接，以便传输电刺激和/或检测来自用户的生物信号(例如无源信号、诱发反应)。然而，电极系统100可以可选地以侵入方式与用户连接(例如通过包括被配置成穿透用户的皮肤的元件)。在实施方式中，系统100可被配置成传输单个形式或多个形式的电刺激。同样地，在一些例子中，系统100可被配置成传输下列项中的一项或多项：以经颅直流刺激(tDCS)、经颅交流刺激(tACS)、经颅磁刺激(TMS)、经颅随机噪声刺激(tRNS)、经颅可变频率刺激(tVFS)的形式的经颅电刺激(TES)以及任何其它适当形式的TES。此外，在上述例子和变形的任一个中，系统100可被配置成输送刺激作为阳极刺激和/或阴极刺激。在其它例子中，电刺激可附加地或可选地包括被配置成以任何适当的穿透深度来刺激用户的身体的任何其它适当的部位和/或任何适当的组织结构(例如神经的、肌与骨骼的)的任何其它形式的电刺激。在一些变形中，由系统100的元件(例如机械方面)提供的与用户的稳健连接附加地或可选地适用于刺激的非电模式的传输。同样地，系统100还可附加地或可选地被配置成通过使用任何适当的换能器或一组换能器(代替电极接头或除了电极接头以外)来传输非电模式的刺激(例如超声刺激、光刺激)。例如，系统100的一个变形可用于提供在用户的期望身体部位处的超声换能元件，如由被配置成将屏障移动到用户的身体部位处的超声刺激的突出部的阵列促进的。在这个变形中，超声换能元件可被配置在沿着突出部的长度的任何适当位置处和/或在突出部的远端处。然而，其它变形可被配置成包含用于刺激用户的任何其它元件(多个)。在一些实施方式中，系统100可附加地或可选地被配置成检测来自用户的生物信号。优选地，电极系统100被配置成检测来自用户的生物电信号，且在一个例子中被配置成检测可反映用户的认知状态的脑电图仪(EEG)信号。在其它例子中，生物电信号可附加地或可选地包括下列项中的任何一项或多项：脑磁波描记器(MEG)信号、皮肤电反应(GSR)信号、眼电图描记器(EOG)信号、肌电图描记器(EMG)信号和用户的任何其它本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于执行电刺激用户和检测来自所述用户的生物信号中的至少一个操作的系统，所述系统包括：·渗透体的阵列，其被配置成吸收并输送促进在所述系统和所述用户的身体部位之间的电耦合的溶液；·壳体，其界定与所述用户的所述身体部位相符的突出部的阵列并包括：o通道的阵列，其分布在整个所述突出部的阵列中，在所述通道的阵列中的每个通道至少部分地围绕所述渗透体的阵列中的渗透体，被配置成将所述溶液输送到所述渗透体，并包括屏障，所述屏障被配置成防止所述渗透体在远侧到近侧的方向上经过所述屏障，以及o歧管，其被配置成穿过所述通道的阵列的所述屏障将所述溶液分布到所述通道的阵列；·电子子系统，其包括电源模块和刺激发生器，并被配置成经由所述渗透体的阵列来传输刺激；以及·耦合子系统，其包括与所述歧管的内部部分处于电连通的第一电耦合区和被配置成将所述第一电耦合区耦合到所述电子子系统的第二电耦合区。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.27 US 61/870,640;2013.08.27 US 61/870,643;1.一种用于执行电刺激用户和检测来自所述用户的生物信号中的至
少一个操作的系统，所述系统包括：
·渗透体的阵列，其被配置成吸收并输送促进在所述系统和所述用
户的身体部位之间的电耦合的溶液；
·壳体，其界定与所述用户的所述身体部位相符的突出部的阵列并
包括：
o通道的阵列，其分布在整个所述突出部的阵列中，在所述通道
的阵列中的每个通道至少部分地围绕所述渗透体的阵列中的
渗透体，被配置成将所述溶液输送到所述渗透体，并包括屏障，
所述屏障被配置成防止所述渗透体在远侧到近侧的方向上经
过所述屏障，以及
o歧管，其被配置成穿过所述通道的阵列的所述屏障将所述溶液
分布到所述通道的阵列；
·电子子系统，其包括电源模块和刺激发生器，并被配置成经由所
述渗透体的阵列来传输刺激；以及
·耦合子系统，其包括与所述歧管的内部部分处于电连通的第一电
耦合区和被配置成将所述第一电耦合区耦合到所述电子子系统的
第二电耦合区。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述突出部的阵列包括从所述壳
体横向延伸的齿的阵列，其中所述齿的阵列中的每个齿包括楔形前缘，以
及其中所述齿的阵列中的每个齿的远侧表面共同界定凹表面，所述凹表面
被配置成当所述壳体耦合到所述用户时与所述用户的头相符。
3.如权利要求2所述的系统，其中所述齿的阵列中的至少一个齿的
远侧表面包括到所述通道的阵列的通道内的开口，以及其中所述通道包括
具有在所述开口内面向内侧并被配置成夹住所述渗透体的阵列的渗透体

\t的脊的波状表面。
4.如权利要求2所述的系统，其中所述齿的阵列中的每个齿的远侧
表面包括到所述通道的阵列的通道内的一组开口，其中在所述一组开口中
的每个开口被配置成在所述歧管内存在正压力的情况下使受控制量的所
述溶液渗出。
5.如权利要求1所述的系统，还包括流体地耦合到所述歧管的储器
并耦合到所述通道的阵列的一组传导通路，其中与所述一组传导通路中的
位于更接近所述储器的中心部分的传导通路比较，所述一组传导通路中的
位于更远离所述储器的所述中心部分的传导通路被配置成提供较低量的
流动阻力，以便促进在整个所述一组传导通路中实质上均匀地输送所述溶
液。
6.如权利要求1所述的系统，其中所述突出部的阵列包括从所述壳
体的宽阔表面垂直延伸的锥形突出部的阵列，每个锥形突出部逐渐变细成
具有到所述通道的阵列的通道内的开口的钝端，以及其中所述锥形突出部
的阵列被按照一系列同心圆布置。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述第一电耦合区被配置成可逆
地耦合到在所述壳体之外的位置处的第二电耦合区。
8.一种用于执行电刺激用户和检测来自所述用户的生物信号中的至
少一个操作的系统，所述系统包括：
·渗透体的阵列，其被配置成吸收并输送促进在所述系统和所述用户
的身体部位之间的电耦合的溶液；
·壳体，其界定与所述用户的所述身体部位相符的突出部的阵列并
包括：
o通道的阵列，其分布在整个所述突出部的阵列中，在所述
通道的阵列中的每个通道至少部分地围绕所述渗透体的
阵列的渗透体，被配置成将所述溶液输送到所述渗透体，
并包括屏障，所述屏障被配置成防止所述渗透体在远侧
到近侧的方向上经过所述屏障，以及
o歧管，其被配置成穿过所述通道的阵列的所述屏障将所
述溶液分布到所述通道的阵列；以及
·耦合子系统，其包括与所述歧管的内部部分处于电连通的第一电耦
合区，其中所述第一电耦合区被配置成耦合到第二电耦合区，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：布雷特·温吉尔，丹尼尔·S·赵，安德鲁·常，李·沃恩克劳斯，阿莫勒·沙瓦，
申请(专利权)人：哈洛纽罗公司，
类型：发明
国别省市：美国;US