CN106580263A - 一种头戴式老年痴呆症诊疗仪及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种头戴式老年痴呆症诊疗仪及其控制方法，诊疗仪包括设有电路安装腔的头盔本体和连接在头盔本体上的眼罩；眼罩上设置有虚拟现实系统、两个目镜和两个电极；虚拟现实系统包括微图像源、两个显示屏和光学模块；微图像源将虚拟场景信息传输到两显示屏上，两显示屏显示的虚拟场景经光学模块后投射到两目镜上；电路安装腔中的电路板上设置有处理器；处理器的第一数据端与微图像源连接，第二数据端连接有定位传感模块，供电端经第一电源开关与电源连接；电源还经第二电源开关连接有用于提供微电流的电路系统。本发明的诊疗仪不仅能检测用户是否有老年痴呆的症状，同时可以针对性地对用户进行治疗，降低用户使用成本，用户体验感好。

Description

一种头戴式老年痴呆症诊疗仪及其控制方法

技术领域

本发明涉及诊疗设备技术领域，具体涉及一种头戴式老年痴呆症诊疗仪及其控制方法。

背景技术

“老年痴呆症”又称“阿尔茨海默病”，是一种起病隐匿进行性发展的神经系统退化性疾病，临床上主要有记忆障碍、失语、失认、执行功能障碍以及人格和行为改变等特征。临床医学上，根据患者的认知能力和身体机能恶化程度分成三个时期，轻度痴呆期、中度痴呆期和重度痴呆期，一般在轻度痴呆期治疗效果最好。

目前，随着电子技术的快速发展，市场上出现了一批针对“老年痴呆症”进行治疗的诊疗仪。一般需要由医生先确定是否患病后再进行诊治，但是由于“老年痴呆症”早期具有一定的隐蔽性，发现患病一般都处于中度痴呆期和重度痴呆期，治疗效果较差。因此，尽早发现是否患有病症具有重要意义。

“虚拟现实”(VR)技术是一种借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段，可以创建真实度较高的虚拟环境，能让用户快速沉溺进该模拟环境中。

经颅直流电刺激是一种非侵入性的利用恒定、低强度直流电流调节大脑皮层神经元活动的技术。经颅直流电刺激以微弱直流电流作用于大脑皮质，根据刺激的极性不同引起静息膜电位超极化或者去极化的改变，使得大脑不同区域产生兴奋和抑制。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明公开了一种头戴式老年痴呆症诊疗仪及其控制方法，本发明将VR技术和老年痴呆症治疗相结合，通过益智虚拟场景能快速精确地检测用户是否有老年痴呆的症状，同时针对用户的症状程度进行治疗，该诊疗仪的整体结构简单，使用非常简便，用户体验感好。

本发明的技术方案如下：

一种头戴式老年痴呆症诊疗仪，包括设有电路安装腔的头盔本体和连接在头盔本体上的眼罩；所述眼罩上设置有虚拟现实系统、两个目镜和两个电极；所述虚拟现实系统包括用于提供虚拟场景的微图像源、显示虚拟场景的两个显示屏和光学模块；所述微图像源将虚拟场景信息传输到两显示屏上，两显示屏显示的虚拟场景经光学模块后投射到两目镜上；所述电路安装腔中的电路板上设置有处理器；处理器的第一数据端与所述微图像源连接，第二数据端连接有用于采集头盔本体位置信息的定位传感模块，供电端经第一电源开关与电源连接；所述电源还经第二电源开关连接有用于提供微电流的电路系统，所述两电极与电路系统的输出端连接。

上述结构中，当处理器检测到用户有老年痴呆的症状时，由处理器控制第二电源开关，电源提供的电流经过升压电路和H桥电路后从电极输出稳定的微电流；同时在所述升压电路的输出端设置有电压检测模块，电压检测模块将检测的电压信息反馈到中央处理单元；在所述H桥电路的输出端设置有电流检测模块，电流检测模块将检测的电流信息反馈到中央处理单元；该诊疗仪能快速精确地检测用户是否有老年痴呆的症状，同时针对用户的症状程度进行治疗。

进一步地，上述头戴式老年痴呆症诊疗仪中，所述头盔本体两侧设置有耳机部，所述耳机部内设置有语音播报模块，所述语音播报模块与所述处理器的第三数据端连接。耳机部通过横梁连接在头盔本体的两侧。

进一步地，上述头戴式老年痴呆症诊疗仪中，所述头盔本体相对于所述眼罩的一侧设置有固定带，固定带上设置有按摩装置，固定带两端分别与所述头盔本体两侧的耳机部连接。

进一步地，上述头戴式老年痴呆症诊疗仪中，所述定位传感模块包括至少两个陀螺仪。

进一步地，上述头戴式老年痴呆症诊疗仪中，所述电路系统包括依次连接的升压电路和H桥电路；H桥电路的输出端与所述两电极连接；在所述升压电路的输出端设置有电压检测模块，电压检测模块将检测的电压信息反馈到所述处理器；在所述H桥电路的输出端设置有电流检测模块，电流检测模块将检测的电流信息反馈到所述处理器。

进一步地，上述头戴式老年痴呆症诊疗仪中，所述升压电路为boost升压电路。

进一步地，上述头戴式老年痴呆症诊疗仪中，所述H桥电路包括三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6和三极管Q7；三极管Q2、三极管Q4、三极管Q6和三极管Q7均为NPN型三极管，三极管Q3和三极管Q5为PNP型三极管；当处理器发送的第二控制信号PWM2输入H桥电路，经电阻R4后与三极管Q2的基极连接，三极管Q2、三极管Q3和三极管Q6导通，其余三极管处于截止状态，电流依次经过三极管Q3、电极A、电极B和三极管Q6并形成第一电流回路AB；当处理器发送的第三控制信号PWM3输入H桥电路，经电阻R11后与三极管Q7的基极连接，三极管Q4、三极管Q5和三极管Q7导通，其余三极管处于截止状态，电流依次经过三极管Q5、电极B、电极A和三极管Q4形成第二电流回路BA。

一种控制上述头戴式老年痴呆症诊疗仪的控制方法，包括以下步骤：

S1：打开第一电源开关，启动诊疗仪，当诊疗仪检测到头盔本体上的微图像源按钮被点击时，所述微图像源将选中的虚拟场景信息传输到两显示屏，两显示屏显示的虚拟场景经光学模块后投射到目镜上；

S2：用户在语音播报模块的提示下执行预设任务，同时定位传感模块检测在任务期间头盔本体的位置信息，并将位置信息传输到处理器；

S3：处理器将用户的任务完成信息与预设信息进行对比，判断是否异常；所述任务完成信息可以为用户执行预设任务的综合得分，得分可以设置以下四个等级8～10分、6～8分、4～6分和4分以下；可以设定若综合得分低于8分则判定信息异常；

S4：若出现异常，则由处理器控制第二电源开关打开，电流经升压电路和H桥电路后从电极输出微电流；同时设置在升压电路输出端的电压检测模块将检测的电压信息反馈至处理器，设置在H桥电路输出端的电流检测模块将检测的电流信息反馈至处理器；

S5：设置在眼罩内的电极输出稳定的微电流；微电流在1～2毫安。

进一步地，上述头戴式老年痴呆症诊疗仪的控制方法中，所述任务完成信息为用户执行预设任务的综合得分，综合得分分为以下四个等级：8～10分、6～8分、4～6分和4分以下。

本发明的显著效果：本发明公开的一种头戴式老年痴呆症诊疗仪及其控制方法，将VR虚拟现实技术和老年痴呆症治疗设备相结合，通过让用户执行预设任务，根据用户的任务完成信息能快速精确地检测用户是否有老年痴呆的症状，并对用户完成任务的情况进行综合打分，从而针对用户的症状程度进行治疗，该诊疗仪的整体结构简单，使用非常简便，用户体验感好。

附图说明

图1为本发明实施例中诊疗仪的工作原理框图；

图2为本发明实施例中诊疗仪的正面结构示意图；

图3为本发明实施例中诊疗仪的背面结构示意图；

图4为本发明实施例中诊疗仪的眼罩内部结构示意图；

图5为本发明实施例中诊疗仪的升压电路电路图；

图6为本发明实施例中诊疗仪的H桥电路电路图；

图7为本发明实施例中诊疗仪的控制流程图。

附图标记：

1-头盔本体；2-眼罩；3-连接带；4-耳机部；5-横梁；6-固定带

21-目镜；22-电极；61-按摩装置

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例：

参照图1～图3，一种头戴式老年痴呆症诊疗仪，包括包括头盔本体1、眼罩2、连接带3、耳机部4、横梁5、固定带6、目镜21、电极22、按摩装置61；头盔本体1内部设有用于安装电路板电路容纳腔；眼罩2通过连接带3连接在头盔本体1上；耳机部4通过横梁5连接在头盔本体1两侧，耳机部4内设置有语音播报模块；所述眼罩2上设置有虚拟现实系统、两个目镜21和两个电极22；电极22包括电极A和电极B；两个目镜21设置在对应人体眼部的位置，两个电极22设置在对应人体大脑背外侧前额叶皮层部位；所述头盔本体1相对于眼罩2的一侧设置有固定带6，固定带6上设置有按摩装置61，固定带6两端分别与耳机部4连接。

参照图4～图6，所述虚拟现实系统包括用于提供虚拟场景的微图像源、显示虚拟场景的两个显示屏和光学模块；所述微图像源将虚拟场景信息传输到两显示屏上，两显示屏显示的虚拟场景经光学模块后投射到两目镜21上；所述电路安装腔中的电路板上设置有处理器；处理器的第一数据端与所述微图像源连接，第二数据端连接有用于采集头盔本体1位置信息的定位传感模块，第三数据端与语音播报模块连接，供电端经第一电源开关与电源连接；所述电源还经第二电源开关连接有用于提供微电流的电路系统；所述电路系统包括依次连接的升压电路和H桥电路；H桥电路的输出端与所述两电极22连接；在所述升压电路的输出端设置有电压检测模块，电压检测模块将检测的电压信息反馈到所述处理器；在所述H桥电路的输出端设置有电流检测模块，电流检测模块将检测的电流信息反馈到所述处理器。

参照图5，所述升压电路为boost升压电路，包括电感L1、二极管D1、NPN型三极管Q1和电容C2；当处理器发送的第一控制信号PWM1输入H桥电路，经电阻R1后与三极管Q1的基极连接，三极管Q1导通，输入电压流过电感L1，二极管D1防止电容C2对地放电，电感L1吸收电量；当第一控制信号PWM1停止后，三极管Q1截止，电感L1缓缓放电，为电容C2充电，电容C2两端电压升高，电容C2充电完成后，电容C2两端电压高于输入电压，完成升压。

参照图6，所述H桥电路包括三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6和三极管Q7；三极管Q2、三极管Q4、三极管Q6和三极管Q7均为NPN型三极管，三极管Q3和三极管Q5为PNP型三极管；当处理器发送的第二控制信号PWM2输入H桥电路，经电阻R4后与三极管Q2的基极连接，三极管Q2、三极管Q3和三极管Q6导通，其余三极管处于截止状态，电流依次经过三极管Q3、电极A、电极B和三极管Q6并形成第一电流回路AB；当处理器发送的第三控制信号PWM3输入H桥电路，经电阻R11后与三极管Q7的基极连接，三极管Q4、三极管Q5和三极管Q7导通，其余三极管处于截止状态，电流依次经过三极管Q5、电极B、电极A和三极管Q4形成第二电流回路BA。

优选地，定位传感模块设置四个陀螺仪；光学模块为光学组合玻璃，光学组合玻璃为多块平面玻璃；两显示屏显示的虚拟场景经过光学组合玻璃后将虚拟场景影像投射到目镜21上面。

在实际应用中，上述的微图像源能提供虚拟场景，例如：具有绿树青草和蓝天白云的虚拟公园，在虚拟公园的不同位置分散着不同的虚拟物品的影像；虚拟影像在两显示屏进行显示，再经过光学组合玻璃投射到目镜21上面；通过2个显示屏可以为双眼提供立体图像，同时可以产生立体视觉效果；当用户头部运动时，头盔本体1的位置将发生改变，定位传感模块可以实现检测用户头部位置信息，位置信息包括移动方向、移动角度和移动速度等；中央处理单元根据这些用户头部位置信息可以计算出用户当前姿态，并将姿态对应的姿势信息在显示屏中的虚拟图像进行显示。上述的H桥电路可以确保微电流的正负切换，使得微电流进入颅内的方向可以进行调整，使特定区域的颅内神经元细胞产生所需要的超极化和去极化变化，达到减缓记忆力减退的目的。

参照图7，一种上述头戴式老年痴呆症诊疗仪的控制方法，包括以下步骤：

S1：打开第一电源开关，启动诊疗仪，当诊疗仪检测到头盔本体1上的微图像源按钮被点击时，所述微图像源将选中的虚拟场景信息传输到两显示屏，两显示屏显示的虚拟场景经光学模块后投射到目镜21上；两显示屏显示的虚拟场景经光学模块后投射到目镜21上；微图像源按钮设置在头盔本体1上，形状设置为圆形，微图像源按钮具有选择和确定功能，用户可以通过微图像源按钮选择特定的虚拟场景。

S2：用户在语音播报模块的提示下执行预设任务，同时定位传感模块检测在任务期间头盔本体1的位置信息，并将位置信息传输到处理器；在用户执行任务期间，语音播报模块还能根据用户执行情况针对性进行语音鼓励。

S3：处理器将用户的任务完成信息与预设信息进行对比，判断是否异常；所述任务完成信息可以为用户执行预设任务的综合得分，得分可以设置以下四个等级8～10分、6～8分、4～6分和4分以下；可以设定若综合得分低于8分则判定信息异常；在实际应用中，任务可以采用如下模式：用户收集指定的虚拟物品(包括各种水果、蔬菜、不同面值货币等)，收集完这些目标物品之后返回原来测试开始的地方，在收集过程中，中央处理单元可以根据完成指令的情况如收集物品的数量、对错、鉴别所需收集物品的时长、是否返回原地等因素进行综合评分，并根据综合评分判断用户是否有早期老年痴呆症或记忆力减退的症状。

S4：若出现异常，则由处理器控制第二电源开关打开，电流经升压电路和H桥电路后从电极22输出微电流；同时设置在升压电路输出端的电压检测模块将检测的电压信息反馈至处理器，设置在H桥电路输出端的电流检测模块将检测的电流信息反馈至处理器；

S5：设置在眼罩2内的电极22输出稳定的微电流；微电流为恒定的低强度直流电流，一般稳定在2毫安；微电流可以经过电极A从人体的大脑背外侧前额叶皮层部位输入头颅，从电极B输出，将人体头颅作为阻抗，H桥电路中形成第一电流回路AB；微电流可以经过电极B从人体的大脑背外侧前额叶皮层部位输入头颅，从电极A输出，H桥电路中形成第二电流回路BA；从而可以对用户进行治疗；在治疗过程中，语音播报模块在中央处理单元的控制下播放舒缓的音乐，可以调节用户情绪，使得治疗和记忆训练得到更好的效果。

本发明公开的一种头戴式老年痴呆症诊疗仪及其控制方法，主要包括利用虚拟场景检测老年痴呆症和通过微电流治疗老年痴呆症两部分，将VR虚拟现实技术和老年痴呆症治疗设备相结合；让用户趣味性地执行预先设定的任务，并根据完成情况快速精确地检测用户是否有老年痴呆的症状，若用户有老年痴呆的症状，则针对症状程度进行治疗；通过微电流可以使刺激区域大脑皮层神经元兴奋性升高，促进神经重塑和修复，改善老年痴呆症患者或记忆力减退患者记忆减退的症状；同时可以利用上述虚拟记忆进行认知检测训练，配合舒缓的音乐，使用户在虚拟记忆认知检测训练的同时用微电流刺激改善大脑皮层活动和音乐刺激舒缓情绪，进而提高用户的认知水平，强化用户的记忆力；而且该诊疗仪结构简单，成本低，用户体验感好。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种头戴式老年痴呆症诊疗仪，其特征在于，包括设有电路安装腔的头盔本体和连接在头盔本体上的眼罩；所述眼罩上设置有虚拟现实系统、两个目镜和两个电极；所述虚拟现实系统包括用于提供虚拟场景的微图像源、显示虚拟场景的两个显示屏和光学模块；所述微图像源将虚拟场景信息传输到两显示屏上，两显示屏显示的虚拟场景经光学模块后投射到两目镜上；

所述电路安装腔中的电路板上设置有处理器；处理器的第一数据端与所述微图像源连接，第二数据端连接有用于采集头盔本体位置信息的定位传感模块，供电端经第一电源开关与电源连接；所述电源还经第二电源开关连接有用于提供微电流的电路系统，所述两电极与电路系统的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的头戴式老年痴呆症诊疗仪，其特征在于，所述头盔本体两侧设置有耳机部，所述耳机部内设置有语音播报模块，所述语音播报模块与所述处理器的第三数据端连接。

3.根据权利要求2所述的头戴式老年痴呆症诊疗仪，其特征在于，所述头盔本体相对于所述眼罩的一侧设置有固定带，固定带上设置有按摩装置，固定带两端分别与所述头盔本体两侧的耳机部连接。

4.根据权利要求1所述的头戴式老年痴呆症诊疗仪，其特征在于，所述定位传感模块包括至少两个陀螺仪。

5.根据权利要求1所述的头戴式老年痴呆症诊疗仪，其特征在于，所述电路系统包括依次连接的升压电路和H桥电路；H桥电路的输出端与所述两电极连接；在所述升压电路的输出端设置有电压检测模块，电压检测模块将检测的电压信息反馈到所述处理器；在所述H桥电路的输出端设置有电流检测模块，电流检测模块将检测的电流信息反馈到所述处理器。

6.根据权利要求5所述的头戴式老年痴呆症诊疗仪，其特征在于，所述升压电路为boost升压电路。

7.根据权利要求5所述的头戴式老年痴呆症诊疗仪，其特征在于，所述H桥电路包括三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6和三极管Q7；三极管Q2、三极管Q4、三极管Q6和三极管Q7均为NPN型三极管，三极管Q3和三极管Q5为PNP型三极管；当处理器发送的第二控制信号PWM2输入H桥电路，经电阻R4后与三极管Q2的基极连接，三极管Q2、三极管Q3和三极管Q6导通，其余三极管处于截止状态，电流依次经过三极管Q3、电极A、电极B和三极管Q6并形成第一电流回路AB；当处理器发送的第三控制信号PWM3输入H桥电路，经电阻R11后与三极管Q7的基极连接，三极管Q4、三极管Q5和三极管Q7导通，其余三极管处于截止状态，电流依次经过三极管Q5、电极B、电极A和三极管Q4形成第二电流回路BA。

8.一种权1～权7任一所述头戴式老年痴呆症诊疗仪的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：打开第一电源开关，启动诊疗仪，当诊疗仪检测到头盔本体上的微图像源按钮被点击时，所述微图像源将选中的虚拟场景信息传输到两显示屏，两显示屏显示的虚拟场景经光学模块后投射到目镜上；

S2：用户在语音播报模块的提示下执行预设任务，同时定位传感模块检测在任务期间头盔本体的位置信息，并将位置信息传输到处理器；

S3：处理器将用户的任务完成信息与预设信息进行对比，判断是否异常；

S4：若出现异常，则由处理器控制第二电源开关打开，电流经升压电路和H桥电路后从电极输出微电流；同时设置在升压电路输出端的电压检测模块将检测的电压信息反馈至处理器，设置在H桥电路输出端的电流检测模块将检测的电流信息反馈至处理器；

S5：设置在眼罩内的电极输出稳定的微电流。

9.根据权利要求8所述的头戴式老年痴呆症诊疗仪的控制方法，其特征在于，所述任务完成信息为用户执行预设任务的综合得分，综合得分分为以下四个等级：8～10分、6～8分、4～6分和4分以下。