用于进行神经刺激和感测身体参数的弹性头部安装装置制造方法及图纸

一种头戴式装置，用于向头部的皮肤表面递送电刺激或用于感测使用者头部的一个或多个身体参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于进行神经刺激和感测身体参数的弹性头部安装装置
本专利技术涉及用于对头部区域施加电刺激的设备和方法，涉及用于使用非侵入式电刺激来治疗医学病症的具有电极的头戴式装置，涉及适用于评估医学病症的头戴式装置，并且涉及与此类头戴式装置一起使用的电极布置。
技术介绍
本专利技术涉及用于对头部区域施加电刺激的设备和方法。所公开设备可用于刺激外周神经和颅神经、用于对脑区进行经颅刺激、并且用于感测各种身体参数。可刺激头部区域中的外周神经和颅神经来治疗各种病症，诸如慢性疼痛、偏头痛、紧张性头痛、丛集性头痛、纤维肌痛、抑郁症、创伤后压力综合征、焦虑、紧张、双相障碍、精神分裂症、强迫症(OCD)、失眠、癫痫、注意力缺损症(ADD)、注意力缺乏多动症(ADHD)、帕金森氏病、阿尔茨海默病、多发性硬化症和脑损伤(诸如中风和创伤性脑损伤(TBI))。在刺激头部区域中的外周神经和颅神经以治疗此类病症时，这些神经的解剖学(诸如枕神经和三叉神经的解剖学)以及它们到脑干区域(诸如蓝斑和中缝大核)以及更高的脑区(诸如丘脑和皮质)的投射可以是有利的。可以侵入性地或非侵入性地对头部区域中的浅表外周神经和颅神经(诸如枕神经分支和三叉神经分支)施加神经刺激。外周神经刺激的侵入式手术包括已在许多临床试验中证明可缓解慢性偏头痛的枕神经刺激。另一种较新的治疗偏头痛的手术结合了对枕神经分支(枕大神经和枕小神经)和三叉神经分支(大多数是眶上神经和滑车上神经，偶尔还有/或者颧颞神经和耳颞神经)两者的刺激。最近的临床结果支持以下预期：与单独刺激枕神经或三叉神经相比，对枕神经分支和三叉神经分支的组合施加外周神经刺激可以产生更好的结果。事实上，据报告，通过对枕神经和三叉神经植入外周神经刺激来进行治疗的头部范围疼痛患者的缓解率超过70％。这是对应用仅对枕神经或三叉神经使用刺激(据报告，这仅产生40％的缓解率)的改进。然而，植入式外周神经刺激仍然是一种侵入性且价格昂贵的手术，有着高并发症(包括感染、出血或皮下积液)发病率，以及硬件相关的故障(诸如植入的导线的迁移和断裂以及脉冲发生器失效)。已发现，对三叉神经分支(诸如眶上神经和滑车上神经)进行非侵入式刺激作为偏头痛的预防性疗法和其他病症(诸如癫痫和抑郁症)的治疗方法是安全的。由于通过头发传递电流具有挑战性，对枕神经(枕大神经、枕小神经和第三枕神经分支)的刺激主要通过植入的神经刺激器执行。尽管如此，也可以经皮刺激枕神经分支。当大致经过枕骨的上项线的解剖高度时，枕神经位于皮下浅表处，并且如果将电极放置在头发下且足够靠近头皮，则可以达到有效的神经激发，从而在没有与侵入式手术相关联的风险的情况下实现与植入式刺激的那些类似的临床益处。经颅直流电刺激(tDCS)是已研究用于以下事项的另一种模式：治疗各种医学和/或生理病症，诸如慢性疼痛、偏头痛、抑郁症、创伤后压力障碍、双相障碍、精神分裂症、癫痫、注意力缺损症(ADD)、注意力缺乏多动症(ADHD)、帕金森氏病和阿尔茨海默病；以及帮助从中风和创伤性脑损伤恢复以及认知学习。tDCS通常是指施加在1mA-2mA范围内的恒定低电流刺激，所述刺激直接递送至脑部的区域，从而调节靶向神经元的活性。通常，与正极或阳极相关联的电极致使靶神经活动增强，而与负极或阴极相关联的电极致使神经活动减弱。
技术实现思路
根据本专利技术的一些教义，提供一种头戴式装置，其包括：细长主体构件，其足够长以环绕使用者的头部，所述细长主体构件具有闭合状态并且包括前部区段和一对臂区段，每个臂区段背离所述前部区段延伸并终止于后部端部；闭合机构，其与所述臂区段的所述后部端部相关联，所述闭合机构具有打开位置和闭合位置，其中，当所述闭合机构处于所述闭合位置时，所述主体构件处于所述闭合状态，由此所述头戴式装置成完整圆周；以及至少一个电极或至少一个传感器，其安装在所述主体构件的内表面上，所述至少一个电极或所述至少一个传感器适于与处理单元电通信，其中所述头戴式装置被配置来在所述头戴式装置套戴在所述使用者的头部上时，迫使将所述至少一个电极或所述至少一个传感器抵靠所述使用者头部的皮肤进行定位，并且其中所述臂区段是弹性的并且具有预定义预紧力，使得当所述臂区段向外移位时，所述预紧力将所述臂区段朝向彼此驱动。根据本专利技术的一些教义，还提供一种头戴式装置，其包括：细长主体构件，其足够长以环绕使用者的头部，所述细长主体构件具有闭合状态并且包括前部区段和一对臂区段，每个臂区段背离所述前部区段延伸并终止于后部端部；闭合机构，其与所述臂区段的所述后部端部相关联，所述闭合机构具有打开位置和闭合位置，其中，当所述闭合机构处于所述闭合位置时，所述主体构件处于所述闭合状态，由此所述头戴式装置成完整圆周；以及至少一个电极或至少一个传感器，其安装在所述主体构件的内表面上，所述至少一个电极或所述至少一个传感器适于与处理单元电通信，其中所述头戴式装置被配置来在所述头戴式装置套戴在所述使用者的头部上时，迫使将所述至少一个电极或所述至少一个传感器抵靠所述使用者头部的皮肤进行定位，其中所述臂区段是弹性的并且具有预定义预紧力，使得当所述臂区段向外移位时，所述预紧力将所述臂构件朝向彼此驱动，并且其中，在所述使用者套戴所述头戴式装置的整个过程中，所述后部端部被配置来向所述头部施加力，使得所述后部端部连续地接合所述头部。在一些实施方案中，所述使用者是人类使用者。在一些此类实施方案中，所述细长主体构件的长度小于700mm、680mm或660mm。在一些实施方案中，所述主体构件具有静止状态，并且其中，在所述静止状态下，所述臂区段中的一个的至少一部分与所述臂区段中的另一个的至少一部分重叠。在一些实施方案中，所述力所具有的量值不大于20N、15N或10N。在一些实施方案中，所述预紧力将所述臂区段朝向所述闭合状态驱动。在一些实施方案中，所述预紧力将所述臂区段朝向所述静止状态驱动。在一些实施方案中，所述预定义预紧力适于确保所述臂区段的所述后部端部在套戴所述头戴式装置的过程中接合所述使用者的头皮并且在头发之间刮动，使得当套戴所述头戴式装置时，所述至少一个电极或所述至少一个传感器至少与所述使用者的所述头皮进行直接物理接触。在一些实施方案中，当套戴所述头戴式装置时，所述至少一个电极或所述至少一个传感器还与所述使用者的所述头皮进行直接电接触。在一些实施方案中，所述臂区段被配置成使得在套戴所述头戴式装置的过程中，所述后部端部接合所述使用者头部的侧部，从而在所述臂区段的所述端部与所述使用者头部的所述侧部之间形成角度，所述角度在套戴所述头戴式装置的整个过程中促进所述后部端部与所述头皮之间的接触。在一些实施方案中，所述角度在90度至20度的范围内。在一些实施方案中，所述前部区段包括前部构件，并且所述臂区段包括臂构件，所述臂构件与所述前部构件相异并连接到所述前部构件。在一些实施方案中，所述头戴式装置还包括至少一个大小调整机构，所述至少一个大小调整机构被配置来使得能够对所述主体构件的周长进行调整，以便舒适地周向配合在具有不同周长的头部周围。在一些实施方案中，所述至少一个大小调整机构包括刚性大小调整机构。在一些实施方案中，所述至少一个大小调整机构包括各自与所述臂区段中的一个相关联的两个大小调整机构。在一些实施方案中，所述大小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种头戴式装置，其包括：细长主体构件，其足够长以环绕使用者的头部，所述细长主体构件具有闭合状态并且包括：(i)前部区段；以及(ii)一对臂区段，每个臂区段背离所述前部区段延伸并终止于后部端部；闭合机构，其与所述臂区段的所述后部端部相关联，所述闭合机构具有打开位置和闭合位置，其中，当所述闭合机构处于所述闭合位置时，所述主体构件处于所述闭合状态，由此所述头戴式装置成完整圆周；以及至少一个电极或至少一个传感器，其安装在所述主体构件的内表面上，所述至少一个电极或所述至少一个传感器适于与处理单元电通信，其中所述头戴式装置被配置来在所述头戴式装置套戴在所述使用者的头部上时，迫使将所述至少一个电极或所述至少一个传感器抵靠所述使用者头部的皮肤进行定位，其中所述臂区段是弹性的并且具有预定义预紧力，使得当所述臂区段向外移位时，所述预紧力将所述臂构件朝向彼此驱动，并且其中，在所述使用者套戴所述头戴式装置的整个过程中，所述后部端部被配置来向所述头部施加力，使得所述后部端部连续地接合所述头部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.27 GB 1601536.41.一种头戴式装置，其包括：细长主体构件，其足够长以环绕使用者的头部，所述细长主体构件具有闭合状态并且包括：(i)前部区段；以及(ii)一对臂区段，每个臂区段背离所述前部区段延伸并终止于后部端部；闭合机构，其与所述臂区段的所述后部端部相关联，所述闭合机构具有打开位置和闭合位置，其中，当所述闭合机构处于所述闭合位置时，所述主体构件处于所述闭合状态，由此所述头戴式装置成完整圆周；以及至少一个电极或至少一个传感器，其安装在所述主体构件的内表面上，所述至少一个电极或所述至少一个传感器适于与处理单元电通信，其中所述头戴式装置被配置来在所述头戴式装置套戴在所述使用者的头部上时，迫使将所述至少一个电极或所述至少一个传感器抵靠所述使用者头部的皮肤进行定位，其中所述臂区段是弹性的并且具有预定义预紧力，使得当所述臂区段向外移位时，所述预紧力将所述臂构件朝向彼此驱动，并且其中，在所述使用者套戴所述头戴式装置的整个过程中，所述后部端部被配置来向所述头部施加力，使得所述后部端部连续地接合所述头部。2.如权利要求1所述的头戴式装置，其中所述主体构件具有静止状态，并且其中，在所述静止状态下，所述臂区段中的一个的至少一部分与所述臂区段中的另一个的至少一部分重叠。3.如权利要求1所述的头戴式装置，其中所述预定义预紧力适于确保所述后部端部在套戴所述头戴式装置的过程中接合所述使用者的头皮并且在头发之间刮动，使得当套戴所述头戴式装置时，所述至少一个电极或所述至少一个传感器至少与所述使用者的所述头皮进行直接物理接触。4.如权利要求3所述的头戴式装置，其中当套戴所述头戴式装置时，所述至少一个电极或所述至少一个传感器还与所述使用者的所述头皮进行直接电接触。5.如前述权利要求中任一项所述的头戴式装置，其中所述臂区段被配置成使得在套戴所述头戴式装置的过程中，所述后部端部接合所述使用者头部的侧部，从而在所述后部端部与所述使用者头部的所述侧部之间形成角度，所述角度在套戴所述头戴式装置的整个过程中促进所述后部端部与所述头皮之间的接触。6.如前述权利要求中任一项所述的头戴式装置，其中所述前部区段包括前部构件，并且所述臂区段包括臂构件，所述臂构件与所述前部构件相异并连接到所述前部构件。7.如前述权利要求中任一项所述的头戴式装置，其还包括至少一个大小调整机构，所述至少一个大小调整机构被配置来使得能够对所述主体构件的周长进行调整，以便舒适地周向配合在具有不同周长的头部周围。8.如权利要求7所述的头戴式装置，其中所述主体构件包括至少一个柔性太阳穴臂部分、邻近每个所述臂区段的所述后部端部的一对柔性后部部分以及所述至少一个大小调整机构。9.如权利要求8所述的头戴式装置，其中所述主体构件包括沿着所述头戴式装置的所述前部区段延伸的单个柔性太阳穴臂部分以及一对所述柔性后部部分。10.如权利要求8所述的头戴式装置，其中所述臂区段中的每一个包括邻近所述前部区段的柔性太阳穴臂部分以及邻近所述臂区段的所述端部的柔性后部部分。11.如权利要求8至10中任一项所述的头戴式装置，其中所述至少一个太阳穴臂部分的柔性程度确定所述臂区段的弹性。12.如权利要求8至11中任一项所述的头戴式装置，其中所述臂区段中的每一个的所述后部部分是弯曲的，并且所述后部部分的弯曲度被配置来在套戴所述头戴式装置的整个过程中促进所述臂区段的所述端部与所述头皮之间的连续接触。13.如权利要求8至12中任一项所述的头戴式装置，其中，在套戴所述头戴式装置的过程中，所述预定义预紧力主要作用在所述臂区段的所述后部端部上。14.如权利要求7至13中任一项所述的头戴式装置，其中所述大小调整机构被配置来在所述使用者首次套戴所述头戴式装置时被调整，并且随后保持由所述使用者限定的大小，而不要求进行另外的调整。15.如前述权利要求中任一项所述的头戴式装置，其中所述闭合机构包括磁性闭合机构，所述磁性闭合机构包括位于所述臂区段的所述后部端部中的每一个处的磁性可吸引元件，所述磁性可吸引元件适于彼此吸引并接合，从而使所述头戴式装置闭合。16.如权利要求15所述的头戴式装置，其中所述磁性可吸引元件中的每一个具有限定球表面且设置在壳体中的至少一部分，其中所述磁性可吸引元件的所述球表面适于在单个点处彼此接合，从而使所述头戴式装置闭合。17.如权利要求15或权利要求16所述的头戴式装置，其中所述磁性可吸引元件可旋转地设置在所述壳体中，并且适于鉴于所述头戴式装置的所述后部端部的特定对齐以最佳极性取向自动取向。18.如前述权利要求中任一项所述的头戴式装置，其中所述至少一个电极具有设置在其周围的弹性、柔性密封边沿，使得当所述至少一个电极接合所述使用者的皮肤表面时，所述密封边沿围绕所述至少一个电极进行密封。19.如前述权利要求中任一项所述的头戴式装置，其中所述至少一个电极包括安装在所述前部区段的内表面上的至少一个前部电极。20.如权利要求19所述的头戴式装置，所述至少一个前部电极中的至少一个被配置来在套戴所述头戴式装置时设置在所述使用者的滑车上神经和眶上神经中的至少一个上方。21.如权利要求18所述的头戴式装置，所述至少一个前部电极中的至少一个包括经颅刺激电极，所述经颅刺激电极被配置来在套戴所述头戴式装置时设置在所述使用者的前部脑区上方。22.如权利要求19至21中任一项所述的头戴式装置，其中：所述至少一个前部电极包括第一前部电极和第二前部电极，所述第一前部电极和所述第二前部电极中的每一个具有第一端部、第二端部、高度和长度，所述第一前部电极和所述第二前部电极的所述高度在其极大点处在10mm至40mm的范围内，所述第一前部电极和所述第二前部电极在所述细长主体构件上彼此水平地并排布置，使得所述第一前部电极的所述第二端部邻近所述第二前部电极的所述第一端部，其间具有一定距离，所述距离在1mm至15mm的范围内，并且由所述第一电极的所述长度、所述第二电极的所述长度和所述距离组成的长度在20mm至55mm的范围内。23.如权利要求22所述的头戴式装置，其中所述第一前部电极被配置来在套戴所述头戴式装置时设置在所述使用者头部的一侧的所述滑车上神经上方，并且所述第二前部电极被配置来在套戴所述头戴式装置时设置在所述使用者头部的所述一侧的所述眶上神经上方。24.如权利要求22或权利要求23所述的头戴式装置，所述第一前部电极和所述第二前部电极中的每一个包括：(a)液体吸收层，所述液体吸收层具有生物相容性接触表面，所述接触表面适于抵靠所述皮肤表面并置；以及(b)电极背衬，所述电极背衬附接到所述液体吸收层，所述背衬含有至少一个导电材料或元件，所述导电材料或元件在所述液体吸收层充满液体时与所述液体吸收层电连接。25.如权利要求24所述的头戴式装置，其中所述第一前部电极和所述第二前部电极设置在连结基板上，所述共享基板包括与所述第一前部电极的所述电极背衬电接触的第一接触部分以及与所述第二前部电极的所述电极背衬电接触的第二接触部分。26.如权利要求22至25中任一项所述的头戴式装置，其中所述第一前部电极的面积与所述第二前部电极的面积之间的比在0.5-2的范围内。27.如权利要求26所述的头戴式装置，其中所述第一电极的所述面积等于所述第二电极的所述面积。28.如权利要求26或权利要求27所述的头戴式装置，其中所述第一前部电极和所述第二前部电极具有完全相同的轮廓。29.如权利要求22至27中任一项所述的头戴式装置，所述第一前部电极和所述第二前部电极在其下部端部处沿着单个凹形轮廓延伸，所述单个凹形轮廓限定在位于凹面的相反端部处的第一边界点与第二边界点之间并且适于大体沿循所述使用者的眉毛的轮廓线，其中：A/L≥0.5mmA是由所述凹面的所述边界点之间的线和所述凹面界定的面积；L是所述边界点之间的所述线的长度；所述长度(L)为至少10mm；其中位于所述凹形轮廓上的第一点与在所述周边上位于与所述凹形轮廓相对的一侧上且在所述第一点处相对于所述轮廓以垂直方式对齐的第二点之间的线具有长度H，其中，在整个所述凹形轮廓上，H最大/H最小≤2.5,H最大是H在所述整体内的最大值；并且H最小是H在所述整体内的最小值。30.如权利要求29所述的头戴式装置，其中所述线与所述第一前部电极的邻近所述距离的所述第二端部之间的角度在45度-110度的范围内。31.如前述权利要求中任一项所述的头戴式装置，其还包括至少一个可压缩部分，所述至少一个可压缩部分安装在所述主体构件的内表面上并且适于接合所述使用者的所述皮肤，所述可压缩部分朝向所述头戴式装置的中心径向延伸。32.如权利要求31所述的头戴式装置，其中所述至少一个可压缩部分适于在所述使用者套戴所述头戴式装置时被迫抵靠所述使用者的皮肤并抵靠所述皮肤压缩，使得所述头戴式装置未被所述使用者套戴时与所述头戴式装置被所述使用者套戴时相比，所述可压缩部分更大程度地朝向所述头戴式装置的所述中心径向延伸。33.如权利要求31或权利要求32所述的头戴式装置，其中所述至少一个可压缩部分包括安装到连接到所述前部区段的柔性叶片上的可压缩部分，所述柔性叶片具有静止状态和伸展状态。34.如权利要求33所述的头戴式装置，其中，在所述伸展状态下，所述柔性叶片的弯曲度对应于套戴所述头戴式装置的使用者的头皮的弯曲度。35.如权利要求33或权利要求34所述的头戴式装置，其中所述至少一个可压缩部分包括所述至少一个电极和围绕所述至少一个电极的电极壳体，所述电极壳体包括至少一个中空腔室，所述至少一个中空腔室适于捕集在所述至少一个可压缩部分和所述至少一个电极被压缩时从所述至少一个电极排出的液体。36.如前述权利要求中任一项所述的头戴式装置，所述主体构件还包括邻近所述臂构件的所述后部端部设置的至少一个后部区段。37.如权利要求36所述的头戴式装置，其中所述至少一个后部区段包括至少部分渐缩区段，所述至少部分渐缩区段从具有第一宽度的第一部分渐缩到具有第二宽度的第二部分，所述第二宽度小于所述第一宽度。38.如权利要求37所述的头戴式装置，其中所述至少部分渐缩区段在所述第二部分处终止于所述闭合机构。39.如权利要求36至38中任一项所述的头戴式装置，其中所述至少一个电极包括至少部分地安装在所述后部区段上的至少一个后部电极。40.如权利要求39所述的头戴式装置，所述至少一个后部电极中的至少一个被配置来在套戴所述头戴式装置时设置在所述使用者的至少一个枕神经分支上方。41.如权利要求39所述的头戴式装置，所述至少一个后部电极中的至少一个包括经颅刺激电极，所述经颅刺激电极被配置来在套戴所述头戴式装置时设置在所述使用者的枕部脑区上方。42.如权利要求39至41中任一项所述的头戴式装置，其中：所述至少一个后部电极包括第一后部电极和第二后部电极，所述第一后部电极和所述第二后部电极中的每一个具有第一端部、第二端部、高度和长度，所述第一后部电极和所述第二后部电极的所述高度在5mm至35mm的范围内，所述第一后部电极和所述第二后部电极在所述细长主体构件上彼此水平地并排布置，使得所述第一后部电极的所述第二端部邻近所述第二后部电极的所述第一端部，其间具有一定距离，所述距离在1mm至10mm的范围内，并且由所述第一电极的所述长度、所述第二电极的所述长度和所述距离组成的长度在10mm至55mm的范围内。43.如权利要求42所述的头戴式装置，其中所述第一后部电极被配置来在套戴所述头戴式装置时设置在所述使用者头部的一侧的第一枕神经分支上方，并且所述第二后部电极被配置来在套戴所述头戴式装置时设置在所述使用者头部的所述一侧的第二枕神经分支上方。44.如权利要求42或权利要求43所述的头戴式装置，所述第一后部电极和所述第二后部电极中的每一个包括：(a)液体吸收层，所述液体吸收层具有生物相容性接触表面，所述接触表面适于抵靠所述皮肤表面并置；以及(b)电极背衬，所述电极背衬附接到所述液体吸收层，所述背衬含有至少一个导电材料或元件，所述导电材料或元件在所述液体吸收层充满液体时与所述液体吸收层电连接。45.如权利要求44所述的头戴式装置，其中所述第一后部电极和所述第二后部电极设置在连结基板上，所述连结基板包括与所述第一后部电极的所述电极背衬电接触的第一接触部分以及与所述第二后部电极的所述电极背衬电...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·达尔，A·科恩，R·贝尔森，J·巴奥，
申请(专利权)人：纽洛利夫有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL