一种反馈式注意力调控头环制造技术

本发明专利技术提供一种注意力调控头环，用于固定于人体的头部，注意力调控头环包括支撑固定装置、电路主板、采集电极、电刺激电极及电源单元，支撑固定装置固定支撑电路主板、采集电极、电刺激电极及电源单元，且使采集电极及电刺激电极位于头部的眉眼上方的额头部分，电源单元用于为电路主板提供工作电压，采集电极用于采集人体的脑电图信号，电路主板连接所述采集电极来接收采集到的脑电图信号，根据采集到的电脑信号判定人体是否处于注意力集中状态，电路主板还连接所述电刺激电极，用于根据判定结果来控制电刺激电极是否人体头部进行刺激。本发明专利技术提高了脑电图的β波活动，最终改善患者紊乱的脑功能和失调的代谢活动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种反馈式注意力调控头环。
技术介绍
注意力缺陷多动障碍(AttentionDeficitHyperactivityDisorder,ADHD)是一类常见的儿童心理行为问题，其症状主要表现为注意力涣散或集中困难，活动量过多，自制力弱等，目前我国约有1461-1979万ADHD患儿。儿童青少年的心理和精神健康保护是一项非常重要的社会学课题，也承载着无数家庭的幸福。因此，对ADHD的及时诊断、教育与治疗的技术或方法迫切需要新的突破与进展。随着科学研究的发展，对ADHD注意与认知异常的神经学基础和活动规律的解析，人们逐渐认识到这类精神障碍是由于大脑前额叶皮质神经环路的功能与活动的异常存在关联，多数人认为ADHD是由一种发生于大脑前额叶的遗传性的多巴胺新陈代谢失常引起的，最新研究认为正肾上腺素的新陈代谢异常也会影响病情。在脑电图(EEG)上，人们发现ADHD患儿的脑电波频率变慢，即代表人的兴奋状态的β波(14-30Hz)活动减少，主要是α波(4-7Hz)和θ波(8-13Hz)成分，多动症患儿由于大脑神经环路的异常，导致脑功能紊乱，对大脑皮质的调节能力不足，因此才会产生行为上的失控。对于ADHD患儿的治疗目前有多种方案，包括药物治疗、行为干预、神经反馈训练技术等。药物治疗中，临床上使用的药物主要成分包括哌醋甲酯、右旋苯丙胺、托莫西汀和安非他命等。但是，临床上常用的药物虽然对ADHD有明显治疗效果，但是这些药物同时伴随着副作用，会影响儿童、青少年身体的发育，并且药物作用的实时性较差，通常需要几天甚至长达数月的时间。行为干预疗法主要是通过对患者实施视、听、说、触觉、本体感觉等各种自然刺激。其基本原理是这些自然刺激产生的刺激信号最终会通过神经传导通路达到大脑各个皮层，皮层间是一个相互作用的神经网络，这些自然刺激也许可以辅助患儿对自身神经活动的调节，从而达到对行为的控制。行为干预疗法由于采用的都是自然刺激，在刺激强度合理的情况下，基本不会产生副作用。但这种方式由于理论基础缺乏，究竟采取何种刺激形式及刺激参数都没有好的理论作为指导，并且效果也一般，很难有显著的效果。神经反馈训练技术基于从无创的脑电信号中提取异常的神经活动信息，通过交互式的任务来训练患者主动调节脑波达到康复的目的。神经反馈训练技术通过提取脑电波得到大脑活动异常信息，结合训练任务，实现针对性的反馈调控，作用效果显著。但是由于通过训练范式的治疗机制尚不清楚，限制了治疗范式的优化，并且神经反馈训练需要专业的训练师进行指导和辅助，再加上训练时间长，并不能得到很好的推广。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种注意力调控头环，以提高治疗的广泛性。为了实现上述目的，本专利技术实施方式提供如下技术方案：本专利技术提供一种注意力调控头环，用于固定于人体的头部，所述注意力调控头环包括支撑固定装置、电路主板、采集电极、电刺激电极及电源单元，所述支撑固定装置固定支撑所述电路主板、所述采集电极、所述电刺激电极及所述电源单元，且使所述采集电极及所述电刺激电极位于头部的眉眼上方的额头部分，所述电源单元用于为所述电路主板提供工作电压，所述采集电极用于采集人体的脑电图信号，所述电路主板连接所述采集电极来接收采集到的脑电图信号，根据采集到的电脑信号判定人体是否处于注意力集中状态，所述电路主板还连接所述电刺激电极，用于根据判定结果来控制所述电刺激电极是否人体头部进行刺激。其中，所述电路主板用于在判定所述人体未处于注意力集中状态时启动所述电刺激电极输出预设强度、预设频率及预设时间的直流电，还用于在判定人体处于注意力集中状态时，实时采集所述人体脑电图信号，并控制所述电刺激电极停止工作。其中，所述注意力调控头环还包括参考电极，所述参考电极固定于所述固定支撑装置上，并位于所述人体的头部的预设位置，以采集所述头部的预定位置的信号作为参考信号，所述电路主板包括信号接收模块、中央处理模块、信号输出模块及所述信号接收模块用于连接至所述参考电极及所述采集电极，以接收脑电图信号及所述参考信号，并将所述脑电图信号机所述参考信号输出至所述中央处理模块，所述中央处理模块根据所述脑电图信号及所述参考信号确定脑频谱信号，并根据确定的脑频谱信号判定所述人体是否处于注意力集中的状态，并根据判定结果输出电压信号至所述信号输出模块，所述信号输出模块对所述电压信号进行调整，以启动所述电刺激电极。其中，所述信号接收模块包括功率放大单元、滤波单元及模拟/数字转换器，所述功率放大单元连接至所述滤波单元，所述滤波单元还连接所述模拟/数字转换器，所述模拟/数字转换器还连接至所述中央处理模块，所述功率放大单元对接收到的脑电图信号及参考信号分别进行功率放大，并将放大后的脑电图信号及参考信号传输至所述滤波单元，以进行滤波，所述模拟/数字转换器用于分别将滤波后的脑电图信号及参考信号转换成相应的数字信号后传输至所述中央处理模块。其中，所述信号输出模块包括数字/模拟转换器及伏/安转换器，所述数字/模拟转换器连接至所述中央处理模块，以接收所述中央处理模块输出的电压信号，并将所述电压信号转换为模拟电压信号，所述伏/安转换器连接至所述数字/模拟转换器及所述电刺激电极，以接收所述模拟电压信号，并将所述模拟电压信号转换成电流信号，以启动所述电刺激电极。其中，所述电刺激电极包括四个阴极电极及一个阳极电极，所述四个阴极电极均匀地分布在以所述阳极电极为中心的环上，通过导电支撑环连接在一起，所述阴极电极及所述阳极电极均通过导电连接到所述伏/安转换器。其中，所述中央处理模块包括存储单元、判定单元及输出单元，所述存储单元用于存储有第一及第二预设阈值，所述第一预设阈值小于所述第二预设阈值，所述判定单元用于在判定所述频谱信号低于所述第一预设阈值时确定人体未处于注意力集中状态，并输出第一控制信号至所述输出单元，所述输出单元用于根据所述第一控制信号输出第一预设电压信号至所述信号输出模块，所述判定单元还用于在判定所述频谱信号大于所述第一预设阈值且小于所述第二预设阈值之间时，确定人体仍未处于注意力集中的状态，并输出第二控制信号至所述输出单元，所述输出单元用于根据所述第二控制信号输出第二预设电压信号，所述第二预设电压信号大于所述第一预设电压信号，所述判定单元还用于在判定所述频谱信号大于所述第二预设阈值时，确定人体为处于注意力集中状态，并输出第三控制信号至所述输出单元，所述输出单元用于根据所述第三控制信号停止输出第一或第二预设电压信号至所述信号输出模块。其中，所述信号输出模块还包括电流采样单元及模拟/数字转换器，所述电流采用模块连接至所述电刺激电极及所述模拟/数字转换器，以对所述电刺激电极输出的电流进行采样，并将采样到的电流输出至所述模拟/数字转换器，所述模拟/数字转换器连接至所述中央处理模块，用于将采用到的电流转换成数字信号输出至所述中央处理模块，所述中央处理模块还用于判定采集到的电流是否小于预设值，且当采集的电流大于预设值时停止输出第一或第二预设电压信号。其中，所述注意力调控头环还包括无线传输模块，所述无线传输模块连接至所述电路主板及移动设备，以便所述移动设备对所述电路主板进行远程控制。其中，所述固定支撑装置包括固定带及底部固定层，所述底部固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种注意力调控头环，用于固定于人体的头部，其特征在于：所述注意力调控头环包括支撑固定装置、电路主板、采集电极、电刺激电极及电源单元，所述支撑固定装置固定支撑所述电路主板、所述采集电极、所述电刺激电极及所述电源单元，且使所述采集电极及所述电刺激电极位于头部的眉眼上方的额头部分，所述电源单元用于为所述电路主板提供工作电压，所述采集电极用于采集人体的脑电图信号，所述电路主板连接所述采集电极来接收采集到的脑电图信号，根据采集到的电脑信号判定人体是否处于注意力集中状态，所述电路主板还连接所述电刺激电极，用于根据判定结果来控制所述电刺激电极是否人体头部进行刺激。

【技术特征摘要】
1.一种注意力调控头环，用于固定于人体的头部，其特征在于：所述注意力调控头环包括支撑固定装置、电路主板、采集电极、电刺激电极及电源单元，所述支撑固定装置固定支撑所述电路主板、所述采集电极、所述电刺激电极及所述电源单元，且使所述采集电极及所述电刺激电极位于头部的眉眼上方的额头部分，所述电源单元用于为所述电路主板提供工作电压，所述采集电极用于采集人体的脑电图信号，所述电路主板连接所述采集电极来接收采集到的脑电图信号，根据采集到的电脑信号判定人体是否处于注意力集中状态，所述电路主板还连接所述电刺激电极，用于根据判定结果来控制所述电刺激电极是否人体头部进行刺激。2.如权利要求1所述的注意力调控头环，其特征在于，所述电路主板用于在判定所述人体未处于注意力集中状态时启动所述电刺激电极输出预设强度、预设频率及预设时间的直流电，还用于在判定人体处于注意力集中状态时，实时采集所述人体脑电图信号，并控制所述电刺激电极停止工作。3.如权利要求1所述的注意力调控头环，其特征在于，所述注意力调控头环还包括参考电极，所述参考电极固定于所述固定支撑装置上，并位于所述人体的头部的预设位置，以采集所述头部的预定位置的信号作为参考信号，所述电路主板包括信号接收模块、中央处理模块、信号输出模块及所述信号接收模块用于连接至所述参考电极及所述采集电极，以接收脑电图信号及所述参考信号，并将所述脑电图信号机所述参考信号输出至所述中央处理模块，所述中央处理模块根据所述脑电图信号及所述参考信号确定脑频谱信号，并根据确定的脑频谱信号判定所述人体是否处于注意力集中的状态，并根据判定结果输出电压信号至所述信号输出模块，所述信号输出模块对所述电压信号进行调整，以启动所述电刺激电极。4.如权利要求3所述的注意力调控头环，其特征在于，所述信号接收模块包括功率放大单元、滤波单元及模拟/数字转换器，所述功率放大单元连接至所述滤波单元，所述滤波单元还连接所述模拟/数字转换器，所述模拟/数字转换器还连接至所述中央处理模块，所述功率放大单元对接收到的脑电图信号及参考信号分别进行功率放大，并将放大后的脑电图信号及参考信号传输至所述滤波单元，以进行滤波，所述模拟/数字转换器用于分别将滤波后的脑电图信号及参考信号转换成相应的数字信号后传输至所述中央处理模块。5.如权利要求4所述的注意力调控头环，其特征在于，所述信号输出模块包括数字/模拟转换器及伏/安转换器，所述数字/模拟转换器连接至所述中央处理模块，以接收所述中央处理模块输出的电压信号，并将所述电压信号转换为模拟电压信号，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄康，蔚鹏飞，王立平，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44