CN107073260A - 用于神经刺激和身体参数的感测的头戴式装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种头戴式装置，所述头戴式装置用于将电刺激递送到头部的皮肤表面或感测使用者的头部的一个或多个身体参数。

Description

用于神经刺激和身体参数的感测的头戴式装置

发明领域

本发明涉及用于向头部区域施加电刺激的设备和方法，涉及具有用于使用非侵入性电刺激治疗医疗状况的电极的头戴式装置，涉及适于评估医疗状况的头戴式装置，并且涉及用于与此类头戴式装置一起使用的电极布置。

相关申请

本申请享有于2014年9月17日提交的标题为“HEADSET FOR NEUROSTIMULATIONAND SENSING OF BODY PARAMETERS”的美国临时专利申请号为62/051,643的优先权，所述专利申请通过引用的方式并入本文，如同在本文中完全阐述一样。

发明背景

本发明涉及用于向头部区域施加电刺激的设备和方法。所公开的设备可用于刺激外周神经和颅神经，用于经颅刺激脑部区域，并且用于感测各种身体参数。

头部区域中的外周神经和颅神经可被刺激以治疗各种病症，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、创伤后应激综合症、焦虑、压力、双相性精神障碍、精神分裂症、强迫症(OCD)、失眠、癫痫、注意缺陷障碍(ADD)、注意缺陷多动障碍(ADHD)、帕金森病、阿尔茨海默氏病、多发性硬化症和脑损伤诸如中风和创伤性脑损伤(TBI)。头部区域中的外周神经和颅神经的解剖，诸如枕神经和三叉神经的解剖，以及它们对脑干区域(诸如蓝斑和中缝巨胞核)以及更高的脑区域(诸如丘脑和皮质)的投射在刺激这些神经以便治疗此类病症时可能是有利的。

可侵入性或非侵入性地施加头部区域中的浅表外周神经和颅神经(诸如枕骨和三叉神经)的神经刺激。外周神经刺激的侵入性程序包括枕神经刺激，其已经显示在许多临床试验中为慢性偏头痛提供缓解。另一个更近期的用于治疗偏头痛的程序结合了对枕神经分支(较大和较小)和三叉神经分支(主要是眶上和滑车上，偶尔还有/或颧颞和耳颞部神经分支)两者的刺激。最近的临床结果支持以下期望：与单独的枕神经或三叉神经的刺激相比，将外周神经刺激施加到枕神经分支和三叉神经分支的组合可以导致更好的结果。事实上，据报道，用向枕神经和三叉神经施加植入的外周神经刺激治疗患有宽头痛的患者的反应率优于80％。这是仅向枕神经或三叉神经使用刺激的改善，据报道所述刺激仅产生40％的反应率。然而，植入的外周神经刺激仍然是具有高的并发症发生率的侵入性且昂贵的程序，所述并发症包括皮肤下的感染、出血或流体收集，以及与硬件相关的事故，诸如植入导电布线的迁移和破裂以及脉冲发生器故障。

三叉神经分支(诸如眶上和滑车上)的非侵入性刺激被发现作为偏头痛的预防性疗法和作为其他病症诸如癫痫和抑郁症的治疗是安全的。由于通过头发传递电流的挑战，枕神经(较大、较小和第三枕支)的刺激主要用植入的神经刺激器进行。尽管如此，枕神经分支也可以经皮地刺激。当在大约枕骨的上项线的解剖高度上经过时，枕神经位于皮肤下方，并且如果电极被放置在头发下面并且足够接近头皮，可以达到有效的神经激励，从而实现类似的临床对植入刺激的益处，而没有与侵入性程序相关的风险。

经颅直流电刺激(tDCS)是已经研究用于治疗各种医学和/或生理状况诸如慢性疼痛、偏头痛、抑郁症、创伤后应激障碍、双相性精神障碍、精神分裂症、癫痫、注意缺陷障碍(ADD)、注意缺陷多动障碍(ADHD)、帕金森病和阿尔茨海默病，以及用于帮助从中风和创伤性脑损伤恢复和帮助认知学习的另一种模态。tDCS通常是指施加在1-2mA范围内、直接递送到脑区域的恒定的低电流刺激，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导致目标神经的活性增加，而与负极或阴极相关联的电极导致神经活性的减小。

发明概要

根据本发明的一些教导，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和静止或松弛状态；与所述主体构件的端部相关联的闭合机构，所述闭合机构具有打开状态和闭合状态，其中当所述闭合机构处于所述打开状态时，所述主体构件处于所述静止状态，并且当所述闭合机构处于所述闭合状态时，所述主体构件处于所述闭合状态并且形成周向头戴式装置；以及安装在所述主体构件上的至少一个电极或至少一个传感器，所述至少一个电极或至少一个传感器被配置成在所述周向头戴式装置佩戴在所述头部上时抵靠所述使用者的头部的皮肤定位，并且与处理单元电通信。

在一些实施方案中，在所述闭合状态下，所述头戴式装置具有第一长度，并且在所述静止状态下，所述头戴式装置具有第二长度，所述第二长度短于所述第一长度。在一些实施方案中，第一长度不大于65cm、不大于63cm或不大于61cm。在一些实施方案中，第一长度不小于30cm、不小于35cm，或不小于40cm。

在一些实施方案中，第二长度不大于第一长度的95％、不大于93％、或不大于91％。在一些实施方案中，第二长度不小于第一长度的8％、不小于10％、或不小于12％。

在一些实施方案中，所述主体构件包括至少一个后部构件，所述至少一个后部构件是至少半刚性的并且被配置成在佩戴所述头戴式装置期间在头发之间犁进以接近所述使用者的头皮，使得当佩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处于与所述使用者的所述头皮的直接物理接触和直接电接触中的至少一者。

在一些实施方案中，所述至少一个后部构件包括至少部分地渐缩的构件，其从具有第一宽度的第一部分渐缩到具有小于所述第一宽度的第二宽度的第二部分。

在一些实施方案中，所述至少一个电极中的至少一个包括至少部分地安装在所述后部构件上的后部电极。在一些实施方案中，所述后部电极被配置成在佩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。在一些实施方案中，所述后部电极包括分叉的后部电极，所述分叉的后部电极被配置成在佩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的两个垂直对准点的上方。

在一些实施方案中，在所述犁进期间，所述闭合机构处于与适于邻近所述使用者的所述头部的所述后部构件的平面基本上对准的犁进位置，并且在所述头戴式装置的静止状态下，所述闭合机构处于第二位置，相对于所述后部构件的所述平面向下指向。

在一些实施方案中，所述后部构件还包括适于接合所述使用者的手指的至少一个电绝缘抓握部分。

在一些实施方案中，所述主体构件还包括：至少半刚性的前部构件；以及中间构件，其设置在所述前部构件与所述至少一个后部构件之间；其中至少在所述头戴式装置的所述静止状态下，所述前部构件和所述至少一个后部构件形成整体和/或一体单元。

在一些实施方案中，在所述头戴式装置的所述闭合状态下，所述前部构件和所述至少一个后部构件可相对于彼此垂直移动。

在一些实施方案中，所述中间构件包括半刚性部分和可拉伸部分，其中在所述静止状态下，所述半刚性部分限定所述中间构件的结构，使得所述中间构件有助于所述整体和/或一体单元。

在一些实施方案中，在所述主体构件的所述闭合状态下，所述可拉伸部分被拉伸以延伸超过所述半刚性部分的长度，从而限定柔性部分，所述前部构件和所述至少一个后部构件在所述柔性部分处可相对于彼此垂直移动。

在一些实施方案中，可拉伸部分包括单个可拉伸元件。在一些实施方案中，可拉伸部分包括多个可拉伸元件。在一些实施方案中，可拉伸部分包括弹簧，诸如不锈钢弹簧或恒力弹簧。

在一些实施方案中，所述半刚性部分包括附接到所述前部构件的半刚性套筒，并且所述可拉伸部分包括延伸穿过所述半刚性套筒的可拉伸带，在所述静止状态下，所述半刚性部分接合所述后部构件，从而形成所述前部构件、所述中间构件和所述后部构件的所述整体和/或一体单元，以及在所述闭合状态下，所述可拉伸带被拉伸到大于所述半刚性套筒的长度的长度，从而使所述后部构件与所述前部构件间隔开，使所述半刚性部分与所述后部构件脱离接合，并且限定所述中间构件的柔性区段，所述后部构件在所述柔性区段处可相对于所述前部构件和所述半刚性套筒垂直移动。

在一些实施方案中，所述半刚性部分包括附接到所述前部构件的半刚性芯部，并且所述可拉伸部分包括可拉伸套筒，所述半刚性芯部穿过所述可拉伸套筒，在所述静止状态下，所述可拉伸套筒的长度基本上与所述半刚性芯部相同，并且半刚性芯部接合所述后部构件中的狭槽，从而形成所述前部构件、所述中间构件和所述后部构件的所述整体和/或一体单元，并且在所述闭合状态下，所述可拉伸套筒被拉伸到大于所述半刚性芯部的长度的长度，由此使所述后部构件与所述前部构件间隔开，将所述芯部从所述后部构件中的所述狭槽释放，并且限定所述中间构件的柔性区段，所述后部构件在所述柔性区段处可相对于所述前部构件和所述半刚性套筒垂直移动。

在一些实施方案中，所述至少一个电极中的至少一个包括安装在所述前部构件的内表面上的前部电极。在一些实施方案中，所述前部电极被配置成在佩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者上方。

在一些实施方案中，所述前部构件包括至少一个定位指示器，从而使所述使用者在佩戴所述头戴式装置期间能使所述前部构件在所述使用者的所述头部上居中，使得所述至少一个电极或所述至少一个传感器在佩戴所述头戴式装置时被准确地定位。

在一些实施方案中，所述处理单元设置在所述前部构件内。

在一些实施方案中，所述处理单元包括控制元件，所述控制元件在功能上与所述至少一个电极或与所述至少一个传感器相关联，并且被配置成控制所述至少一个电极或所述至少一个传感器的操作。

在一些实施方案中，所述处理单元包括接收器，所述接收器在功能上与所述至少一个电极或与所述至少一个传感器相关联，并且被配置成从所述至少一个电极或从所述至少一个传感器接收输入。在一些实施方案中，接收器可以是任何种类的有线或无线接收器。

在一些实施方案中，所述处理单元包括收发器，所述收发器在功能上与所述至少一个电极或与所述至少一个传感器相关联，并且被配置成控制所述至少一个电极或所述至少一个传感器的操作和从所述至少一个电极或所述至少一个传感器接收输入。在一些实施方案中，接收器可以是任何种类的有线或无线收发器。

在一些实施方案中，所述处理单元安装在所述主体构件上，并且通过至少一个电导体与所述至少一个电极或至少一个传感器通信。在一些实施方案中，所述至少一个电导体的至少一部分穿过所述主体构件的可拉伸部分。

在一些实施方案中，所述至少一个可拉伸部分包括可拉伸弹性元件，所述可拉伸弹性元件包括具有中空中心并通过桥接部分彼此连接的多个几何形状，所述电导体穿过所述可拉伸元件的所述几何形状，并相对于所述几何形状保持在其中的固定位置中，其中所述可拉伸元件的拉伸导致所述几何形状的变形和所述电导体的螺纹形状的变形，而不损坏所述电导体。

在一些实施方案中，所述至少一个可拉伸部分包括可拉伸弹性带，所述可拉伸弹性带中形成有通道，使得在所述可拉伸弹性带的每个区段中，所述通道的长度大于所述区段的长度，所述电导体穿过所述通道，并且相对于所述带至少部分地固定在所述通道内，其中所述可拉伸带的拉伸导致所述通道和穿过其中的所述电导体的形状的改变，而不损坏所述电导体。

在一些实施方案中，所述至少一个可拉伸部分包括具有形成在其中的中空通道的可拉伸弹性带和形成在所述中空通道内的多个销，所述电导体围绕所述销穿过所述通道，并且可相对于所述销在所述通道内移动，其中所述可拉伸带的拉伸导致所述销之间的距离的延伸以及所述电导体围绕所述销的布置的相应变化，而不损坏所述电导体。

在一些实施方案中，所述头戴式装置还包括电源，所述电源在功能上与所述至少一个电极或与所述至少一个传感器相关联，向所述至少一个电极或向所述至少一个传感器提供电流以进行操作。

在一些实施方案中，所述至少一个电极包括刺激电极，所述刺激电极被配置成将电刺激递送到所述使用者的所述头部的皮肤表面。在一些实施方案中，所述刺激电极在佩戴所述头戴式装置时设置在神经或神经接头上方，并且被配置成将所述电刺激递送到所述神经或神经接头。在一些实施方案中，所述刺激电极被配置成将所述电刺激递送到所述使用者的至少一个脑区域。

在一些实施方案中，所述至少一个电极包括被配置成感测所述使用者的身体部分的至少一个电参数的感测电极。

在一些实施方案中，所述主体构件的至少一部分是柔性的。在一些实施方案中，所述主体构件的至少一部分是可拉伸的。

在一些实施方案中，所述至少一个电极中的至少一个包括安装在所述主体构件的内表面上的侧电极。在一些实施方案中，所述侧电极被配置成当佩戴所述头戴式装置时设置在所述使用者的颧颞神经和耳颞神经中的至少一者上方。在一些实施方案中，所述侧电极被配置成当佩戴所述头戴式装置时设置在所述使用者的太阳穴上方并且在所述使用者的耳朵前部。

在一些实施方案中，所述头戴式装置还包括至少一个尺寸调节机构，从而使得能够调节所述主体构件的周长以围绕所述使用者的所述头部周向地舒适地配合。

在一些实施方案中，所述至少一个尺寸调节机构被配置成改变所述主体构件的物理长度。在一些实施方案中，所述至少一个尺寸调节机构被配置成改变所述主体构件的弹性部分的弹性长度，而不改变所述主体构件的物理长度。

在一些实施方案中，所述头戴式装置还包括鼻梁部分，所述鼻梁部分在其中心处附接到所述主体构件，并且在佩戴所述头戴式装置期间可定位在所述使用者的鼻梁上。在一些实施方案中，所述鼻梁部分可拆卸地和可更换地附接到所述主体构件。

在一些实施方案中，所述头戴式装置还包括眼镜部分，所述眼镜部分在其中心处附接到所述主体构件，并且在佩戴所述头戴式装置期间可定位在所述使用者的眼睛之上。在一些实施方案中，所述眼镜部分可移除地和可更换地附接到所述主体构件。

在一些实施方案中，所述闭合机构包括位于所述端部中的每一个处的磁体，所述磁体的至少一部分限定球面，所述磁体设置在磁体壳体中，其中所述磁体的所述球面适于在单个点处彼此接合，从而闭合所述头戴式装置。在一些此类实施方案中，所述磁体适于彼此吸引，以便当所述磁体处于不大于10mm、不大于20mm或不大于30mm的距离时闭合所述头戴式装置。在一些实施方案中，所述磁体可旋转地设置在所述磁体壳体中，并且适于在给定所述头戴式装置的所述端部的特定对准时以最佳极性取向自动定向。

根据本发明的一些教导，还提供一种将头戴式装置佩戴在使用者头部上的方法，所述方法包括：提供根据本文的教导的头戴式装置，所述头戴式装置处于所述静止状态；将所述头戴式装置定位成邻近所述使用者的所述头部，使得当所述主体构件处于所述静止状态时，所述头戴式装置的至少一部分抵靠所述使用者的所述头部的皮肤定位；以及使用所述闭合机构，将所述主体构件闭合到所述闭合状态，从而包围所述使用者的所述头部并将所述头戴式装置紧固在所述使用者的所述头部上。

在一些实施方案中，所述方法还包括：在所述闭合之前，向后推动所述头戴式装置，由此犁穿所述头发并清除所述使用者的头皮区域，以便使所述至少一个电极或所述至少一个传感器与所述头皮物理接触。

在一些实施方案中，所述方法还包括在推动期间将所述主体构件固持在形成主体构件的一部分的电绝缘抓握部处。

附图简述

本发明仅通过举例的方式并参考附图而在本文中描述。现在要特别详细地参考附图，应强调的是，所示的细节仅是作为举例并且仅是出于说明性讨论本发明的优选实施方案的目的，并且所述细节是以提供本发明的原理和概念方面的最适用和最易理解的描述为理由而存在。有鉴于此，不应试图使本发明的结构细节的展示程度超过对本发明的基本理解所必需的程度，而参考附图的描述会使得本领域的技术人员明白本发明的若干形式可以如何在实践中实施。在整个附图中，相同的附图标记用于指定相同的功能，但不一定是相同的元件。

在附图中：

图1A和图1B是根据本文的教导的本发明头戴式装置的实施方案的透视图；

图1C和图1D是根据本文的教导的本发明头戴式装置的另一实施方案的透视图；

图2A和图2B是位于使用者头部上的图1A和图1B的本发明头戴式装置的透视图；

图3A、图3B、图3C、图3D和图3E提供了将图1A和图1B的本发明头戴式装置佩戴在使用者头部上的方法的步骤的透视图；

图4提供了处于静止状态的图1A和图1B的本发明头戴式装置的剖视图；

图5提供了处于闭合状态的图1A和图1B的本发明头戴式装置的俯视平面图；

图6和图7分别提供了处于静止状态和闭合状态的根据本文教导的本发明头戴式装置的另一实施方案的剖视图；

图8A是设置电极基底的电极焊盘的截面图；

图8B和图8C提供了根据本发明的具有(图8B)和不具有(图8C)多层电极焊盘的电极基底的透视图；

图9提供了被配置成选择性地刺激眶上区域中的神经分支的本发明电极的尺寸；

图10A和图10B是分别处于静止状态和处于发绺状态的图1A和图1B的本发明头戴式装置的包括锥形端部和闭合机构的后部构件的侧视图；

图10C和图10D是根据本文的教导的适于犁穿头发的本发明头戴式装置的后部构件的示意性俯视平面图和侧视平面图；

图11A和图11B分别提供了处于打开位置和折叠位置的处于静止状态的图1A和图1B的本发明头戴式装置的俯视平面图；

图12A和图12B是包括根据本文的教导的尺寸调节机构的实施方案的图1A和图1B的本发明头戴式装置的前部构件的透视图和前视平面图；

图13A和图13B是包括根据本文的教导的尺寸调节机构的另一实施方案的图1A和图1B的本发明头戴式装置的前部构件的透视图和前视平面图；

图14A和图14B是包括根据本文的教导的尺寸调节机构的又一实施方案的图1A和图1B的本发明头戴式装置的前部构件的透视图和前视平面图；

图15是包括根据本文的教导的后部尺寸调节机构的实施方案的图1A和图1B的本发明头戴式装置的后部构件的透视图；

图16是包括根据本文的教导的后部尺寸调节机构的实施方案的图1A和图1B的本发明头戴式装置的后部构件的示意性剖视图；

图17A、图17B、图17C、图17D和图17E是根据本文的教导的用于闭合图1A和图1B的本发明头戴式装置的闭合机构的五个实施方案的透视图；

图18A和图18B是根据本文的教导的使得使用者能够更容易地抓握本发明头戴式装置的后部构件的两个实施方案的透视图；

图19是本文教导的包括包括分叉的后部构件的本发明头戴式装置的实施方案的透视图；

图20A、图20B和图20C提供了具有延伸穿过其的导电布线的可拉伸构件的实施方案的视图，所述可拉伸构件适用于根据本文的教导的本发明头戴式装置，图20A提供透视图，并且图20B和图20C分别提供处于静止状态和拉伸状态的侧视平面图；

图21A、图21B和图21C提供了具有延伸穿过其的导电布线的可拉伸构件的另一实施方案的视图，所述可拉伸构件适用于根据本文的教导的本发明头戴式装置，图21A提供透视图，并且图21B和图21C分别提供处于静止状态和拉伸状态的侧视平面图；

图22A、图22B、图22C和图22D提供了具有延伸穿过其的导电布线的可拉伸构件的又一实施方案的视图，所述可拉伸构件适用于根据本文的教导的本发明头戴式装置，图22A提供透视图，图22B和图22C分别提供处于静止状态和拉伸状态的侧视平面图，并且图22D提供了沿着图22B中的截面线A-A截取的剖视图；

图23是位于根据本文的教导的本发明头戴式装置的前部构件内的可拉伸构件的布置的实施方案的透视图；

图24是位于本文的教导的本发明头戴式装置的前部构件内的两种类型的可拉伸构件的布置的实施方案的透视切开视图；

图25A和图25B提供了位于根据本文的教导的本发明头戴式装置的前部构件内的两种类型的可拉伸构件的布置的另一实施方案的剖视图，所述可拉伸构件分别处于静止状态和拉伸状态；

图26是位于使用者头部上并且包括鼻梁支撑构件的图1A和图1B的发明头戴式装置的实施方案的前视图；

图27是位于使用者头部上并且包括相关联眼镜的图1A和图1B的发明头戴式装置的实施方案的透视前视图；

图28提供了适于与远程控制单元、移动电话和计算机通信的佩戴的本发明头戴式装置的透视图；

图29是包括侧电极的图1A和图1B的本发明头戴式装置的实施方案的透视图；

图30A和图30B提供了位于使用者头部上的图29的头戴式装置的示意图，使得其中所包括的电极刺激使用者头部中的特定神经接头；

图31提供可用于根据本文所述的任何实施方案的本发明头戴式装置中的电子电路的实施方案的示意性框图；并且

图32是类似于图1A和图1B的本发明头戴式装置的包括身体参数的传感器的本发明头戴式装置的实施方案的透视图。

具体实施方式

本文所描述的装置和方法包括具有一个或多个集成电极的头戴式装置，所述集成电极用于向外周神经、颅神经和脑区域施加电刺激。本发明头戴式装置是头部安装构造，其可用作施加电刺激以治疗各种病症的平台，所述病症诸如偏头痛和紧张性头痛、纤维肌痛、抑郁症、创伤后应激综合症、焦虑、强迫症(OCD)、失眠、癫痫、注意缺陷多动障碍(ADHD)、帕金森病、阿尔茨海默氏病、多发性硬化以及中风。本发明头戴式装置可促进运动和认知学习，并且可引起放松本发明头戴式装置还可以用作各种传感器的平台，以便检测和/或评估各种病症。

刺激电极和其与头皮的接触的质量是本发明设备的功能的一个基本方面。确保电极与头皮之间的最佳导电性对于将电流正确传递到靶组织是必要的，这是有效治疗的基础。不正确的导电性可能导致疗法失败、令人不愉快的感觉、甚至是由于高电流密度的“热点”而引起的皮肤刺激。发明人还发现，无论针对头部区域施加何种指示，电流对头部区域的非侵入性施加都可能产生许多挑战，包括在头发存在时的刺激、头皮和前额的高水平的感觉敏感性、电极与头皮之间的牢固接触和导电性的临界性(不管头部大小和轮廓的变化如何)以及刺激电极在目标神经和脑区域上的准确布局。

本发明的几个方面涉及旨在确保电流从电极适当地递送到目标组织并且以有效且舒适的方式治疗并评估头部区域的特征。

现在参考附图：

图1A和图1B是根据本文的教导的本发明头戴式装置的实施方案的透视图。

如图所示，根据本文的教导的实施方案的本发明头戴式装置1010可被配置成包括连接到一对柔性臂构件1014的前部构件1012，所述柔性臂构件1014也可以称为中间构件，每个构件终止于后部构件1016。前部构件1012、柔性臂构件1014和后部构件1016一起形成头戴式装置主体。

在一些实施方案中，前部构件1012通常是至少部分柔性的或至少半刚性的，并且可由塑料或任何其他合适的材料形成。前部构件1012适于包围人的前额区域，因此具有通常适合于人类头部形状的曲率。

如以下参考图4进一步详细描述的，臂构件1014中的每一个包括柔性材料，诸如聚丙烯、聚氨酯或聚乙烯。在一些实施方案中，每个臂构件1014包括或具有以螺纹方式拧入其中的可拉伸构件1018，诸如弹性带构件，所述可拉伸构件1018终止于后部构件1016。可拉伸构件1018可由任何合适的材料形成，所述材料包括硅酮、聚氨酯-聚脲共聚物弹性纤维、氯丁橡胶、编织的弹性聚酯、编结的弹性尼龙、编结的弹性聚酯、聚异戊二烯(合成橡胶)、不锈钢弹簧以及恒力弹簧。在一些实施方案中，可拉伸构件1018包括单一材料和/或单一结构。在一些实施方案中，可拉伸构件1018包括多种材料或结构，如以下参考图24、图25A和图25B所描述的。

在一些实施方案中，臂构件1014包括半刚性部分，以便适当地支撑可拉伸构件1018，并且在头戴式装置1010的静止状态下允许前部构件1012和后部构件1016形成整体和/或一体结构，如以下参考图3A和图3B所描述的。另外，臂构件1014是半刚性的，并且不是完全刚性的，以便允许臂构件1014符合使用者的头部形状和/或吸收施加到臂构件上的不同位置的压力，而不会导致装置的治疗部分(以下所描述的)从它们的正确位置移动。例如，当使用者躺下并且使用者头部的侧面被支撑或接合使用者躺下的表面时，压力被施加到臂构件1014，并且臂构件的部分柔性吸收所述压力，并且确保头戴式装置1010的治疗和/或感测部件保持正确定位。

在一些实施方案中，每个后部构件1016包括半刚性构件1020(在一些实施方案中由塑料形成)，并且包括刚性榫舌突出部1022，所述榫舌突出部1022在头戴式装置1010的静止状态下容纳在形成臂构件1014的一部分的插槽1024中。在一些实施方案中，后部构件1016还包括尺寸调节机构1026，以下将参考图15和图16进一步详细描述。后部构件1016还包括连接到锥形端部1029并在以下参考图17A至图17E进一步详细描述的闭合机构1028。

前部构件1012可被配置成在其内表面上包含一对前部电极系统1030，并且后部构件1016中的每一个可被配置成在其内表面上包含一个或多个后部电极系统1040。电极系统1030和1040中的每一个包括电极基底1032和电极焊盘1034，其结构和功能如以上参考图8A、图8B和图8C所描述的。在一些实施方案中，电极系统1030和1040中的一个或多个可包括如以上参考图9所描述的结构化和功能化的三叉电极。在一些实施方案中，电极系统1030和1040中的一个或多个可包括感测电极，所述感测电极被配置成感测所述使用者的身体部分的至少一个电参数，例如像脑电图(EEG)、皮肤电导响应(SCR)、阻抗体积描记器(IPG)，肌电图仪(EMG)等。

将理解，头戴式装置1010可包括附加电极，如图29至图30B所示，附加电极具有与电极1030和1040的结构和/或功能类似的结构和/或功能。进一步应当理解，电极系统1030和/或1040可被排除或移动到头戴式装置1010上的其他位置，如适合于刺激特定神经或神经集、特定脑区或用于感测特定参数的位置。例如，电极系统1040可被移动以便沿着柔性臂构件1014移动。作为另一个实例，头戴式装置1010可仅包括位于臂构件1014上的单对电极系统，所述电极可被配置成当佩戴头戴式装置时位于头发下方，同时可以排除电极系统1030和1040。

前部构件1012可被配置成包含电子电路1042，所述电子电路1042可被配置成通过导电布线(未示出)电耦合到电源(诸如电池1044)并且电耦合到电极系统1030和1040。如以下参考图20A至图22D所描述的，在一些实施方案中，导电布线的至少一部分通过可拉伸构件1018延伸到后部电极系统1040。在一些实施方案中，导电布线可以是独立地可拉伸的，而不遵循可拉伸构件1018的结构或嵌入其中。

在一些实施方案中，电子电路1042和/或电池1044可位于头戴式装置1010外部，和/或可与头戴式装置1010远程通信。

电子电路1042可被配置成包括刺激电路、微处理器、充电电路和用户接口，如以下参考图31所描述的。

刺激电路可被配置成产生双相的带电平衡电脉冲、单相电脉冲和/或直流电刺激。

根据所描述的优选实施方案的更进一步的特征，刺激电路可被配置成产生0-60mA、0-40mA、0-20m或0-15mA的强度范围内的电刺激。

根据所描述的优选实施方案的更进一步的特征，刺激电路可被配置成产生持续时间为10-600μsec、50-500μsec、100-500μsec、100-450μsec、150-400μsec、或150-450μsec的刺激脉冲。

根据所描述的优选实施方案的更进一步的特征，刺激电路可被配置成产生频率为1-500Hz、10-300Hz、10-250Hz、20-180Hz或30-180Hz的刺激脉冲。

根据本文的教导的更进一步的特征，头戴式装置1010，具体地电子电路1042可适于使用合适的方法施加经颅电刺激，所述方法诸如经颅直流电刺激(tDCS)、经颅交流电刺激(tACS)和经颅随机噪声刺激(tRNS)，如以上背景部分中所描述的。

具体地，使用头戴式装置用于经颅电刺激需要刺激电流穿过头部组织的更高穿透深度，以便直接影响脑区域。为了实现这种更深的电流穿透深度，可以同时激活彼此远离定位的电极的组合。例如，前部电极可与后部电极同时激活。另外，可修改电极的位置，以便增加相邻电极之间的距离，从而提供更深的电流穿透深度。

根据本文的教导的实施方案的更进一步的特征头戴式装置1010可被配置成连接到外部电子电路和/或刺激电路，从而将电流从外部刺激器传递到电极系统1030和/或1040。在一些实施方案中，头戴式装置1010可被配置成连接到可位于身体的各个区域处的至少一个外部电极。在一些实施方案中，头戴式装置1010可被配置成连接到外部电子电路和处理器，以便将信号从设置在头戴式装置1010上的传感器传递到外部处理器。

在一些实施方案中，电池1044可设置在前部构件1012内，并且可通过将充电器插入根据某些实施方案位于前部构件1012上的充电端口1046中来再充电。

前部构件1012还可被配置成在其外表面上包括用户控件和接口1048。也就是说，在一些实施方案中，本发明头戴式装置1010的其他部分，诸如后部构件1016或臂1014，可被配置成包括用户接口1048。在一些实施方案中，用户接口1048或附加用户接口(未示出)可位于头戴式装置1010外部，并且可使用有线或无线通信远程地与头戴式装置1010通信，如以下参考图31所解释的。

如上所述，电子电路1042和用户接口1048被配置成控制和/或激活头戴式装置1010中所包括的电极。在一些实施方案中，用户接口1048被配置成控制和/或激活至少两对电极，并且在一些实施方案中多于两对电极。因此，在一些实施方案中，刺激电路和/或用户接口1048被配置成使得能够激活一个特定电极或一对特定电极或通道，以及调节由激活的电极提供的电流强度或激活的电极的其他刺激参数。在一些实施方案中，可同时激活电极的任何子集，并且在一些实施方案中，例如在电子电路1042的制造期间预定义特定子集。在一些此类实施方案中，用户接口1048不仅能够控制特定电极或特定通道，而且能够控制激活的电极子集。

在一些实施方案中，用户控件和接口1048包括用于分别增加和减小由前部电极系统1030提供的刺激强度的一对前部强度按钮1050a和1050b，以及用于分别增加和减小由后部电极系统1040提供的刺激强度的一对后部强度按钮1052a和1052b。应当理解，用户控件和接口1048可包括用于在头戴式装置1010中所包括的每个电极的类似的强度按钮。

用户控件和接口1048还可包括用于激活和禁用电子电路1042以及用于在头戴式装置1010的操作模式之间改变的模式改变按钮1054。例如，除了接通和关闭头戴式装置之外，头戴式装置1010可具有多种预设操作模式，诸如睡眠模式、维护模式和治疗模式，并且按钮1054的重复操作可在这些模式之间切换。

诸如LED灯的操作指示器1056可形成用户控件和接口1048的一部分，并且可设置在前部构件1012的外表面上。指示器1056可在头戴式装置1010被接通时和/或当电极系统1030和/或1040被激活时向使用者进行指示，从而帮助使用者在这些电极可操作时防止与电极的不期望的接触。

在一些实施方案中，用户控件和接口1048还包括用于向使用者提供头戴式装置1010的使用的可听指示的诸如扬声器或蜂鸣器的音频元件(未示出)，所述指示诸如激活头戴式装置、关闭头戴式装置、按压接口1048上的按钮、改变刺激模式等的指示。

在一些实施方案中，用户控件和接口1048还可包括至少一个定位指示器1058，例如呈位于前部构件1012的中心中的凹口的形式。定位指示器1058通过提供针对头戴式装置放置的验证(例如通过帮助使用者确认定位指示器1058与使用者的鼻部对准)来帮助使用者正确地佩戴头戴式装置。

从图1A和图1B的比较可看出，由于可拉伸构件1018在闭合状态下的延伸，头戴式装置1010在闭合状态下比在静止状态下更长，如以下参考图2A和图2B所描述的。

在一些实施方案中，图1B所示的处于闭合状态的头戴式装置1010的周长不大于65cm、不大于63cm或不大于61cm。在一些实施方案中，图1B所示的处于闭合状态的头戴式装置1010的周长不小于30cm、不小于35cm或不小于40cm。在一些实施方案中，头戴式装置1010在静止状态下的长度不大于头戴式装置在闭合状态下的长度的95％、不大于93％、或不大于91％。在一些实施方案中，头戴式装置1010在静止状态下的长度不小于头戴式装置在闭合状态下的长度的8％、不小于10％、或不小于12％。

现在参考图1C和图1D，这些图是根据本文的教导的本发明头戴式装置1070的另一实施方案的透视图。图1C和图1D的头戴式装置1070基本上与图1A和图1B的头戴式装置1010相同，其中相同的数字表示相同的元件。

如图1C和图1D所示，头戴式装置1070不包括柔性臂构件(诸如图1A和图1B的臂构件1014)或插槽(诸如图1A和图1B的插槽1024)。因此，图1C和图1D的可拉伸构件1018不包括刚性榫舌突出部，诸如图1A和图1B的突出部1022。

在头戴式装置1070中，每个可拉伸构件1018直接延伸到前部构件1012中的狭槽1072外部，并终止于后部构件1016。

由于省略了柔性臂构件1014、榫舌突出部1022和插槽1024，所以在头戴式装置1070的佩戴期间不支撑可拉伸构件1018，如以下参考图3A至图3E所描述的。因此，为了确保在佩戴头戴式装置1070期间适当放置前部构件1012，使用者可发现在前部构件1012由其他装置支撑时佩戴头戴式装置更方便。例如，使用者可以仰卧姿势躺下他的背部或向后延伸他的头部，使得前部构件1012由使用者的前额支撑，或者可面向前方躺下，同时他的前额指向地面或另一表面，使得前部构件1012由使用者躺下的表面抵靠前额支撑。

现在参考图2A和图2B，这些图是位于使用者头部上的图1A和图1B的本发明头戴式装置的透视图。还参考图3A、图3B、图3C、图3D和图3E，这些图提供了将图1A和图1B的本发明头戴式装置佩戴在使用者头部上的方法的步骤的透视图。

如图3A所示，在佩戴头戴式装置1010的初始步骤中，使用者用手指1002固持头戴式装置，使得前部构件1012紧密靠近使用者的头部1000的前额。如图所示，手指1002将头戴式装置1010固持在后部构件1016处，通常固持后部构件的塑料部分，以便确保使用者的安全。例如，使用者可以专用的、电绝缘的抓握部固持后部构件1016，诸如以下参考图18A和图18B进一步详细描述的那些。

如图2A中特别清楚地所示，本文的教导的特定特征是，在头戴式装置1010的初始佩戴步骤期间，后部构件1016的刚性榫舌1022设置在对应的臂构件1014的榫舌插槽1024内，从而确保后部构件1016保持与臂构件1014和与前部构件1012对准，进而形成单个整体和/或一体单元，并且前部构件1012不会相对于臂构件1014“下垂”。这种构造允许使用者确保头戴式装置1010的前部构件1012在即使不固持在前部构件上的情况下在头部1000上的正确定位。另外，使用者将头戴式装置1010固持在位于可拉伸构件1018的端部处的后部构件1016处，以便更容易地实现可拉伸构件1018的向后拉动，同时如下所述闭合头戴式装置。

本文的教导的另一个特定特征是后部构件1016终止于锥形端部1029，所述锥形端部1029连接到闭合机构1028。因此，当使用者将后部构件1016固持成邻近太阳穴时闭合机构1028位于发际线1004附近，并且锥形端部1029可在佩戴头戴式装置1010期间犁穿头发和/或在头发下方犁进，以确保后部电极1040(并且在一些实施方案中为沿着臂构件1014和/或沿着可拉伸构件1018定位的任何其他电极)抵靠着使用者的头皮而没有头发干扰。

另外转向图3B，可以看出，使用者放置头戴式装置1010，其中前部构件1012接触使用者的前额，使得闭合机构1028和锥形端部1029犁穿头发，并且后部构件1016设置在使用者的耳朵上方。当头戴式装置被完全佩戴时，位于耳朵上方的两个后部构件1016的对称放置确保前部构件1012在使用者的前额上或邻近使用者的前额的中心放置，以及定位在头戴式装置1010上的电极的正确的周向和纵向放置。刚性榫舌1022仍然设置在插槽1024中，使得前部构件1012、臂构件1014和后部构件1016形成整体和/或一体单元，并且对准且不相对于彼此下垂。使用者可通过确保定位指示器1058与鼻梁纵向对准来确保头戴式装置1010正确地定位在他的头部上。

本发明的一个特定特征是在一些实施方案中，定位指示器1058包括位于前部构件1012上的凹口或其他触觉上可区分的特征部，从而使得使用者能够通过感知指示器以及同时感知他或她的脸的中心部分(诸如鼻梁)来验证指示器1058的定位，而不需要镜子或另一个人的视觉辅助。

图3C示出固持后部构件1016并将其向后拉的手指1002，同时锥形端部1029犁穿头发并保持紧密接近头皮的表面，以便能够在后部电极与头皮之间形成直接接触。如图所示，头发覆盖在后部构件1016上，同时锥形端部1029在头皮表面上的发根之间犁进。

图3D从后面示出使用者的头部1000，其示出闭合机构1028和锥形端部1029继续犁穿头发。当使用者朝向头部的后部拉动后部构件1016以便关闭闭合机构1028时，可拉伸构件1018从臂构件1014(在一些实施方案中在头发下方)伸出，使得刚性榫舌1022离开插槽1024，如在图38B中所示。可拉伸构件1018在头戴式装置1010的佩戴期间向头部施加径向压力，从而确保前部构件1012保持在适当位置，同时前部电极系统触碰使用者的前额。

在图2B和图3E中，头戴式装置1010完全佩戴在使用者头部1000上，并且闭合机构1028在使用者头部的后部处闭合。前部构件1012接合使用者的前额，使得前部电极系统在两侧的眶上和滑车上神经的区域中接合使用者的皮肤，并且可刺激这些神经。后部构件1016的后部电极系统在头发下面、在使用者头部的后部处的枕神经区域中接合使用者的头皮，并且可以刺激这些神经。在前部构件1012上和在后部构件1016上拉动可拉伸构件1018时，它们向使用者的头部施加径向压力，从而确保前部和后部电极系统保持其适当位置并保持与使用者的皮肤紧密接触。如上所述，在一些(未示出的)实施方案中，附加电极系统可用于刺激其他神经或神经接头，诸如颧颞神经和耳颞神经，或者经皮刺激脑区域，诸如额部、枕、顶骨和颞叶区域，或者一些电极可包括被配置成感测使用者头部的一部分的电参数的感测电极。另外，由于可拉伸构件1018从柔性臂构件1014伸出，刚性榫舌1022不再位于插槽1024内。

现在参考图4，图4提供了处于静止状态的图1A和图1B的本发明头戴式装置的剖视图，并且参考图5，图5提供了处于闭合状态的图1A和图1B的本发明头戴式装置的俯视平面图。

图4示出处于静止位置的头戴式装置1010，其中闭合机构1028打开，并且可拉伸构件1018设置在臂构件1014内并且延伸穿过臂构件1014，以及沿着前部构件1012的一部分延伸，如以下参考图23和图24进一步详细描述。如图所示，在头戴式装置1010的静止状态下，刚性榫舌1022设置在插槽1024内，从而确保后部构件1016和臂构件1014在静止状态下作为整体和/或一体单元起作用，并且通常不会相对于彼此垂直移动。

如图5所示，闭合机构1028被关闭，使得头戴式装置1010的周长足以围绕使用者的整个头部。在图4所示的闭合状态下，可拉伸构件1018从臂构件1014伸出，使得刚性榫舌1022离开插槽1024，并且后部构件1016可相对于前部构件1012垂直移动。如上所述，在头戴式装置1010的闭合状态下，电极1030和1040被定位成使得当佩戴时，它们被适当地放置以刺激目标神经和/或脑区域，如以上参考图2B、图3E、图30A和图30B所描述的。

现在参考图6和图7，这些图分别提供了处于静止状态和闭合状态的根据本文教导的本发明头戴式装置的另一实施方案的剖视图。

如图6所示，头戴式装置1110类似于图1A和图1B的头戴式装置1010，其中相同的数字指示相同的部分。头戴式装置1110包括其上安装有一对电极系统1130的前部构件1112和各自具有安装在其上的电极系统1140并终止于锥形端部1129的后部构件1116，所述锥形端部1129具有安装在其上的用于关闭围绕使用者头部的头戴式装置1110的闭合机构1128的一部分。

设置在前部构件1112与后部构件1116之间的一对柔性臂构件1114各自包括可拉伸的或弹性的套筒部分1160，所述套筒部分1160例如由硅酮、聚氨酯-聚脲共聚物弹性纤维、氯丁橡胶、编织的弹性聚酯、编结的弹性尼龙、编结的弹性聚酯和聚异戊二烯(合成橡胶)形成。套筒部分1160具有穿过其中并向套筒部分1160提供支撑的半刚性芯部1162，所述芯部由柔性材料诸如聚丙烯、聚氨酯、聚乙烯和不锈钢制成。套筒部分1160和芯部1162在位于前部构件1112内的一端处彼此附接，并且在一些实施方案中，还附接到前部构件1112，例如附接到其主体部分。在套筒部分的另一端处，每个套筒1160连接到围绕后部构件1116内的狭槽1166的后部构件1116的壁部分1164。

本文的教导的本发明实施方案的特定特征是，如图6的放大部分中清楚地看到的，当头戴式装置1110处于静止状态时，芯部1162的端部1168设置在后部构件1116的狭槽1166内，从而确保后部构件1116和臂构件1114在静止状态下作为整体和/或一体单元起作用，并且通常不相对于彼此垂直移动。

转向图7，可以看出，闭合机构1128是闭合的，使得头戴式装置1110的周长足以围绕使用者的整个头部。在图7所示的闭合状态下，可拉伸套筒部分1160比芯部1162延伸得更远，使得芯部1162的端部1168离开后部构件1116的插槽1166，并且后部构件1116可相对于前部构件1112垂直移动。如上所述，在头戴式装置1110的闭合状态下，电极1130和1140被定位成使得当佩戴时，它们被适当地放置以刺激目标神经和/或脑区域，如以上参考图2B、图3E、图30A和图30B所描述的。

图8A是设置在电极基底60中的电极焊盘56a的横截面，电极焊盘和电极基底的组合适用于本文所述的头戴式装置，例如作为电极1030和/或1040。电极基底60可被配置成通过细长的柔性连接带84物理地耦合到头戴式装置(诸如头戴式装置1010)，并且可通过导电布线158电耦合到头戴式装置电路，诸如电路1042(图1A)。电极基底60可被配置成包括至少一个电极基底壳体150，所述电极基底壳体150包括围绕“底板”的隆起的周向壁，从而产生适于接收至少一个导电电极焊盘56a的空腔。根据某一实施方案，电极基底壳体150优选地由诸如硅或热塑性聚氨酯(TPU)的柔性材料制成。

电极基底壳体150可被配置成包括至少部分地设置在电极基底壳体150底板之上或之内的导电材料154。导电层适于通过电导体158电耦合到电路。

导电层154可被配置成包括诸如不锈钢、铜、黄铜、硅碳、导电银印刷涂料、不锈钢网或其他导电元件的材料。当导电层154由碳制成时，可在其底表面上印刷附加的导电涂料层。这种导电涂料层可改善导电层154的表面上的电流分布的均匀性，并且从而改善电极焊盘56a的表面上的电流分布的均匀性。导电层154优选地可以是柔性的，以便不损害电极基底60的整体柔性，并且从而确保其与各种头部轮廓的对准。在某些实施方案中，导电层154可在其面积上受到限制，并且可被配置成仅覆盖电极基底壳体150的底板表面的一部分。在这种情况下，导电层154可以不是柔性的，并且可由本领域技术人员已知的各种导电材料制成。导电层154可被配置成电耦合到电导体(电缆或布线)158，并且从而电连接到头戴式装置电路。

电极焊盘56a可被配置成可释放地(物理地和电气地)耦合到电极基底壳体150。电极焊盘56a可包括至少一部分水或其他液体吸收材料，诸如非织造织物、毡或海绵。当耦合到壳体150时，电极焊盘56a被配置成与导电层154电接触。当佩戴头戴式装置时，焊盘56a被推向皮肤表面并且可产生与皮肤表面(包括头皮的皮肤表面)的电接触，以便将电流传递到皮肤表面。

在一些实施方案中，可将电极焊盘56a干燥地提供给使用者，并且使用者可在使用之前用水、盐水、导电凝胶或其他合适的液体浸泡电极焊盘56a。在其他实施方案中，电极焊盘56a可用导电凝胶预浸泡，使得凝胶主要在焊盘中被吸收，并且使用者不需要浸泡焊盘。导电凝胶可以是适合与电极一起使用的任何市售的导电凝胶。应当理解，使用导电凝胶可改善导电性并减少焊盘56a的脱水，并且预浸湿的焊盘56a对于使用者来说可能更容易和更不杂乱。

电极焊盘56a和与头戴式装置相关联的其他电极可被配置成从皮肤表面接收(感测)电流或其他生物信号，例如像脑电图(EEG)，并且通过头戴式装置电路将所述电流或生物信号传递到包括微处理器的电子电路或者将所述电流或生物信号无线地传输到远程单元。

电极焊盘56a可以是一次性的并且可由使用者方便地替换。

电极焊盘56a可被配置成包括比焊盘56a的中心区域薄的周边边缘156。周边边缘156可通过各种制造工艺，诸如超声波焊接、RF焊接或热压缩制成。通过将薄边缘156插入壳体150中的对应凹槽152中，电极焊盘56a能够可逆地物理耦合到壳体150并且电耦合到导电层154。

电极焊盘56a可被配置成具有比壳体150更大的面积。因此，电极焊盘可被挤压到壳体150中，以便可逆地(物理地、电气地)耦合到壳体150。

电极基底壳体150可被配置成包括导电机械按扣连接器，所述导电机械按扣连接器被配置成以物理地和电气地两种方式可逆地耦合到附接到电极焊盘56a的对应连接器。

在图8B和图8C中提供了具有和不具有本发明的多层电极焊盘56a的电极基底60的透视图。

在标题为“HEADSET FOR TREATMENT AND ASSESSMENT OF MEDICAL CONDITIONS”的PCT申请公开号WO2014/141213中描述了附加电极配置，所述申请通过引用的方式并入本文，如同在本文中完全阐述一样。

图9是电极110a的实施方案的图示，所述电极可被配置用于刺激眶上区域，诸如图1A和图1B的电极1030和1040中的一个或多个。电极110a可包括被配置成面向皮肤表面的生物相容性导电材料，并且可被配置成包括附接到导电接触表面的电极背衬。背衬可包含可与导电接触表面电耦合的至少一种导电材料或元件。

电极110a可被配置成具有导电接触表面，所述导电接触表面具有以下尺寸：

(i)具有长度为20mm至55mm、25mm至50mm或30mm至45mm的长尺寸(D_L)。

(ii)具有长度为10mm至30mm、10mm至25mm或12mm至20mm的窄尺寸(D_N)。

凹形轮廓E具有由边界点G和F限定的凹面，这些点设置在凹面的相对端部处。

通常，A/L为至少0.5mm，

A是由虚线K和凹面界定的区域；

L是线K的长度(在边界点G和F之间)，(L)至少为10mm，其中线设置在凹形轮廓上的第一点与电极110a的周界上的第二点之间，位于与凹形轮廓E相对的一侧上，并且在第一点处相对于轮廓E以垂直的方式对准，具有长度H，并且其中，在整个凹形轮廓上，

H_最大/H_最小≤2.5

H_最大是在所述整体上的H的最大值；以及

H_最小是在所述整体上的H的最小值。

被配置成刺激眶上区域的两个电极之间的距离可以在5-45mm、8-35mm或8-25mm的范围内。附加电极可位于头戴式装置上，以便刺激其他神经，例如颧颞神经或耳颞神经。头戴式装置还可包括被配置成刺激枕骨区域的电极。

现在参考图10A和图10B，这些图是分别处于静止状态和处于发绺状态的图1A和图1B的本发明头戴式装置1010的包括锥形端部1029和闭合机构1028的后部构件1016的侧视平面图。

图10A示出后部构件1016以及闭合机构1028和后部构件1016的锥形端部1029。如图所示，在一些实施方案中，在静止状态期间，锥形端部1029和闭合机构1028的与锥形端部相连接的部分相对于后部构件1016的水平轴线指向向下。锥形端部1029的这种定位提供了用于犁进的预加载位置，这确保了在头发层下面犁进时，锥形端部1029保持与头皮的接触，从而确保后部构件1016和后部电极系统1040和/或将要定位在使用者的头发下方的任何其他电极将与头皮的皮肤物理和/或电接触，并且不会被头发层阻碍。

转向图10B，在佩戴头戴式装置1010期间，在后部构件1016和锥形端部1029犁穿使用者的头发时，锥形端部1029和闭合机构1028的与锥形端部相连接的部分与后部构件1016的水平轴线基本上对准，并且在休息状态期间，由于使用者的手指向后推动后部构件1016而施加的切向力而指向更高处。当头戴式装置1010佩戴在使用者头部上时，通过可拉伸构件1018施加类似的力。

现在参考图10C和图10D，这些图是根据本文的教导的适于犁穿头发的本发明头戴式装置的后部构件(诸如头戴式装置1010的后部构件1016)的示意性俯视平面图和侧视平面图。应当理解，图10C和图10D关于头戴式装置1010的后部构件1016进行描述，但同样适用于本文所述的其他实施方案和未明确描述的其他实施方案。

如图10C所示，在一些实施方案中，后部构件1016是锥形的，使得后部构件1016在连接到可拉伸构件1018的端部(由A指示)处的宽度大于后部构件1016在头戴式装置1010的邻近闭合机构1028的开口端(由A′指示)处的宽度，使得A＞A′。在本文未示出的其他实施方案中，后部构件1016的宽度可在其整个长度上固定，使得A＝A′。后部构件1016的窄且优选锥形的结构允许后部构件1016在头发下方和/或穿过头发并且在发根之间有效地犁进，以便在将头发从后部构件1016和与其相关联和/或设置在存在头发的位置处的电极的下方推动远离的同时到达头皮表面。

在一些实施方案中，后部构件1016在其最宽点处的宽度A不大于40mm、不大于30mm或不大于20mm。在一些实施方案中，后部构件1016的长度(由L指示)不大于100mm、不大于80mm、不大于60mm或不大于50mm。在一些实施方案中，后部构件1016的长度(由L指示)不小于5mm、不小于10mm或不小于20mm。

应当理解，在后部构件1016具有设置在其上的电极系统(诸如图1A和图1B所示)的实施方案中，后部构件1016的尺寸必须足够大以容纳电极系统，并且因此受到最小电极尺寸的限制。在没有电极设置在后部构件1016上的实施方案中，可使用任何合适的尺寸，并且可基于其他参数确定尺寸，所述参数诸如佩戴头戴式装置时的使用方便性、后部构件犁开头发的有效性等。

应当进一步理解，在一些实施方案(诸如后部构件1016包括电极系统的实施方案)中，后部构件1016的宽度的渐缩不需要沿着后部构件的长度是线性的，和/或后部构件不需要沿着其整个长度渐缩。例如，后部构件可包括具有固定宽度或非常轻微渐缩的电极部分，并且可在远离电极的第二部分中以更大的角度渐缩，以在闭合机构处达到宽度A′。

转向图10D，可以看出，在一些实施方案中，后部构件1016的厚度可以是渐缩的，使得后部构件1016在连接到可拉伸构件1018的端部(由B指示)处的厚度大于后部构件1016在头戴式装置1010的邻近闭合机构1028的开口端(由B′指示)处的厚度，使得B＞B’。在其他未示出的实施方案中，后部构件1016的厚度可在其整个长度上固定，使得B＝B′。后部构件1016的低轮廓且优选锥形的结构允许后部构件1016在头发下方和/或穿过头发并且在发根之间有效地犁进，以便在将头发从后部构件1016和与其相关联和/或设置在存在头发的位置处的电极的下方推动远离的同时到达头皮表面。

在一些实施方案中，后部构件1016在其最厚点B处的厚度不大于25mm、不大于20mm或不大于15mm。在一些实施方案中，后部构件1016在其最薄点B′处的厚度不大于25mm、不大于15mm、不大于10mm或不大于5mm。

在一些实施方案中，后部构件1016是半刚性的，并且具有内表面，当头戴式装置1010完全佩戴时，所述内表面获得对应于使用者的头皮的曲率的曲率R，同时可拉伸构件1018将径向压力朝向使用者的头部施加到后部构件1016上。

如以上参考图3A至图3E所描述的，本文的教导的特定特征是后部构件1016，特别是锥形端部1029被设计成在佩戴头戴式装置1010期间犁穿使用者的头发，以便确保后部电极系统1040和/或附加电极系统直接接合头皮的皮肤，并且不被头发层阻碍。因此，后部构件1016及其具体地锥形端部1029是足够刚性的，以便不会由于在犁穿头发期间由头发和头皮施加的力而弯曲或翘曲。

现在参考图11A和图11B，这些图分别提供了处于打开位置和折叠位置的处于静止状态的图1A和图1B的本发明头戴式装置的俯视平面图。图11A示出处于打开位置和静止状态的头戴式装置1010，如以上参考图4所描述的。在静止状态下，头戴式装置1010具有在50-180mm范围内、在80-160mm范围内或在100-140mm范围内的宽度尺寸W，以及在70-220mm范围内、在100-200mm范围内，或在120-180mm范围内的第一长度尺寸L1。

图11B示出处于静止状态和折叠位置的头戴式装置1010，其中臂构件1014以与眼镜折叠的类似方式折叠，以便大体平行于前部构件1012。任何合适类型的铰链机构(未示出)可用于折叠臂构件1014，所述铰链机构诸如弹簧铰链、桶铰链、互锁铰链和构建在臂构件1014中的整体式铰链。此外，铰链机构可由任何合适类型的材料形成，所述材料包括塑料和诸如不锈钢的金属。

本文的教导的特定特征是，在折叠位置中，头戴式装置1010具有在20-100mm范围内、在30-85mm范围内或在40-70mm范围内的第二长度尺寸L2，从而使得头戴式装置容易运输，例如在类似于眼镜盒的适当盒中。在一些优选的实施方案中，第二长度尺寸L2不大于第一长度尺寸L1的50％、不大于L1的40％、不大于L1的30％以及甚至不大于L1的20％。

现在参考图12A和图12B，这些图是包括根据本文的教导的尺寸调节机构的实施方案的本发明头戴式装置1010的前部构件1012的透视图和前视平面图。

如示出的实施方案中所见，前部构件1012包括滑动和锁定尺寸调节机构，其在前部构件1012的顶表面和底表面中的每一者上包括一对轨道1210，所述轨道包括多对固定点1212。每对固定点1212包括设置在前部元件1012的顶表面上的第一固定点和设置在前部元件1012的底表面上的第二固定点，第一固定点和第二固定点纵向对准。

一对半刚性带支撑元件1214设置在前部构件1012内，并且可以是大致平面的或可以稍微弯曲以匹配前部构件1012的曲率。带支撑元件1214连接到可拉伸元件的位于前部构件1012内的端部，诸如连接到图4所示的可拉伸构件1018的端部或者连接到图6所示的可拉伸套筒1160的端部。每个带支撑元件1214连接到可在轨道1210内、在固定点1212之间移动的一对滑动按钮1216。

对于头戴式装置的尺寸调节，使用者按压按钮1216并且在轨道1210内移动它们，从而移动带支撑元件1214，并且改变可拉伸元件的附接到带支撑元件的长度。例如，当使用者将按钮1216从位于前部构件1012的中心附近的固定点1212c移动到更靠近前部构件1012的端部的固定点1212b或1212a时，带支撑元件1214相应地进一步朝向前部构件1012的端部移动。由于带支撑元件1214附接到可拉伸构件1018的事实，带支撑元件1214的移动导致可拉伸构件1018的端部更靠近前部构件1012的端部的移动，从而导致可拉伸构件的更长部分位于前部构件1012的外部并且增加头戴式装置1010的周长，因此扩大头戴式装置的周长

图13A和图13B是包括根据本文的教导的尺寸调节机构的另一实施方案的本发明头戴式装置1010的前部构件1012的透视图和前视平面图。

如示出的实施方案中所见，前部构件1012包括滑动和锁定尺寸调节机构，其在前部构件1012的前向表面上包括一对轨道1220，每个轨道包括多对固定点1222。

一对半刚性带支撑元件1224设置在前部构件1012内，并且可以是大致平面的或可以稍微弯曲以匹配前部构件1012的曲率。带支撑元件1224连接到可拉伸元件的位于前部构件1012内的端部，诸如连接到图4所示的可拉伸构件1018的端部或者连接到图6所示的可拉伸套筒1160的端部。每个带支撑元件1224连接到可在轨道1220内、在固定点1222之间移动的滑动按钮1226。

对于头戴式装置的尺寸调节，使用者按压按钮1226并且在轨道1220内移动它们，从而移动带支撑元件1224，并且改变弹性元件的附接到带支撑元件的长度。例如，当使用者将按钮1226从位于前部构件1012的中心附近的固定点1222c移动到更靠近前部构件1012的端部的固定点1222b或1222a时，带支撑元件1224相应地进一步朝向前部构件1012的端部移动。由于带支撑元件1224附接到可拉伸构件1018的事实，带支撑元件1224的移动导致可拉伸构件1018的更靠近前部构件1012的端部的端部移动，从而导致可拉伸构件的更长部分位于前部构件1012的外部并且增加头戴式装置1010的周长，因此扩大头戴式装置的周长。

现在参考图14A和图14B，这些图是包括根据本文的教导的尺寸调节机构的又一实施方案的本发明头戴式装置1010的前部构件1012的透视图和前视平面图。

如示出的实施方案中所见，前部构件1012包括类似于自行车头盔的嵌齿轮尺寸调节机构的嵌齿轮尺寸调节机构。嵌齿轮机构包括设置在前部构件1012内并且可由设置在前部构件1012的前向表面上的孔中的螺钉1236控制的嵌齿轮1230。嵌齿轮1230接合一对半刚性带支撑元件1234的锯齿形表面1232，所述半刚性带支撑元件1234设置在前部构件1012内，并且可以稍微弯曲以匹配前部构件1012的曲率。带支撑元件1234连接到弹性元件的位于前部构件1012内的端部，诸如连接到图4所示的可拉伸构件1018的端部或者连接到图6所示的可拉伸套筒1160的端部。

对于头戴式装置的尺寸调节，使用者旋转螺钉1236，从而旋转嵌齿轮1230，引起锯齿形表面1232和带支撑元件1234的运动，并改变可拉伸构件附接到带支撑元件的长度。例如，当使用者顺时针旋转螺钉1236时，嵌齿轮1230的旋转导致带支撑元件1234相应地进一步朝向前部构件1012的端部移动。由于带支撑元件1234附接到可拉伸构件1018的事实，带支撑元件1234的移动导致可拉伸构件1018的更靠近前部构件1012的端部的端部移动，从而导致可拉伸构件的更长部分位于前部构件1012的外部并且增加头戴式装置1010的周长，因此扩大头戴式装置的周长。

现在参考图15，图15是根据本文的教导的包括后部尺寸调节机构1026的实施方案的本发明头戴式装置1010的后部构件1016的透视图。

如图所示，后部构件1016可包括成环超尺寸调节机构1026。在此类实施方案中，后部构件1016的半刚性构件1020沿着后部构件1016的整个长度从刚性榫舌1022延伸到通常位于电极系统1040上方的锥形端部1029。在一些实施方案中，可拉伸构件1018或其较窄的延伸部沿着半刚性构件1020、在第一桥1240下方和在第二桥1242下方延伸到刚性榫舌1022之下，所述第一桥和第二桥形成半刚性构件1020的一部分。

可拉伸构件1018中的或其延伸部中的多个孔口1248中的一个接合形成半刚性构件1020的一部分的销1246，从而将可拉伸构件1018紧固到半刚性构件1020。接合销1246的特定孔口1248限定可拉伸构件1018的可作为头戴式装置1010的周长的一部分的长度。可拉伸构件1018的多余部分1244(其设置在与销1246接合并且不包括在头戴式装置1010的圆周中的孔口1248远侧)可围绕第二桥1242形成环状并且紧固在第一桥1240下方，以便防止多余的带围绕使用者拍打，打扰使用者，或者被周围的物品卡住。

为了调节头戴式装置1010的尺寸，使用者通过使孔口1248与销1246脱离而从半刚性构件1020释放可拉伸构件1018。使用者然后可移动可拉伸构件1018，使得另一个孔口1248对应于销1246，并且可将所述孔口1248置于将可拉伸构件1018紧固到半刚性构件1020的销1246周围，从而改变可拉伸构件1018的增加头戴式装置1010的圆周的部分的长度。例如，为了扩大头戴式装置1010的周长，使用者将接合销1246的孔口1248从更近侧孔口(诸如孔口1248a)更改为更远侧孔口(诸如孔口1248b)，从而使可拉伸构件1018的增加头戴式装置的圆周的部分延伸，并缩短多余部分1244。

图16是包括根据本文的教导的后部尺寸调节机构的另一实施方案的图1A和图1B的本发明头戴式装置1010的后部构件1016的剖视图。

如图所示，后部构件1016可包括弹性尺寸调节机构，其中可拉伸构件1018的弹性长度改变，但是可拉伸构件1018的形成头戴式装置1010的圆周的一部分的物理长度不改变。在此类实施方案中，可拉伸构件1018沿着后部构件1016的整个半刚性构件1020从刚性榫舌1022延伸到锥形端部1029，所述锥形端部1029通常位于半刚性构件1020和相对于刚性构件1020位于固定位置中的电极系统1040上方。

设置在可拉伸构件1018中的多个孔口1258中的一个中并且位于半刚性构件1020中的对应位置中的销1256将可拉伸构件1018紧固到半刚性构件1020。销1256的特定放置限定了可拉伸构件1018的弹性长度，而不改变可拉伸构件1018的作为头戴式装置1010的圆周的一部分可用的的物理长度，并且不改变可拉伸构件1018与半刚性构件1020之间的相对定位。

为了调节头戴式装置1010的尺寸，使用者将销1256移动到另一孔口1258，从而改变可拉伸构件1018的在佩戴头戴式装置1010的同时可拉伸的弹性长度，而不改变头戴式装置的静止状态周长。例如，为了允许具有较大头部的使用者舒适地佩戴头戴式装置1010而不增加施加到使用者头部的径向力，使用者可将销1256移动到更远侧孔口1258，从而使得可拉伸构件1018的更大部分能在佩戴头戴式装置1010时被拉伸。

应当理解，可使用其他机构来固定可拉伸构件1018的弹性长度，以及将可拉伸构件1018固定到半刚性构件1020，所有这些机构都被认为在本文的教导的范围内。

现在参考图17A、图17B、图17C、图17D和图17E，它们是图1A和图1B的头戴式装置1010的闭合机构1028的五个实施方案的透视图。

图17A示出基于钩眼的闭合机构1028。如图所示，一个后部构件1016的锥形端部1029a包括钩1270，而另一个锥形端部1029b被挖空并形成用于卡住钩的环或孔眼1272。当使用者佩戴头戴式装置1010时，使用者在锥形端部1029a上滑动锥形端部1029b，然后释放。钩1270被卡在环1272中，然后头戴式装置1010关闭并且紧固在使用者的头部周围。头戴式装置1010由于可拉伸构件1018所施加的拉力而保持在使用者头部周围。

图17A的实施方案的一个缺点是其是定向的，并且需要使用者记住哪一侧包括环并且应当滑过包括钩的一侧以便紧固头戴式装置1010。这个缺点可通过图17B所示的实施方案克服，其中钩-眼闭合机构1028是双向的。如图17B所示，后部构件1016中的每一个的锥形端部1029在其远端处包括钩1280，以及靠近钩1280的中空环1282。当佩戴头戴式装置1010时，使用者不需要担心锥形端部1029彼此重叠的方向。使用者可将锥形端部1029拉到另一端上，使得设置在下锥形端部1029上的钩1280将卡在较高锥形端部1029的环1282中，并且头戴式装置1010将被紧固在使用者的头部上。

图17C示出另一种类型的钩-眼闭合机构1028，其中闩锁垂直发生而不是水平发生。如图所示，后部构件1016中的一个的锥形端部1029a包括在其下形成中空环1292的突出桥1291，而另一个锥形端部1029b的尖端成形为钩1290。当佩戴头戴式装置1010时，使用者可在锥形端部1029a的垂直上方提升锥形端部1029b，并将钩1290向下滑动到环1292中。

图17D示出基于磁体的使用的闭合机构1028。如图所示，后部构件1016的每个锥形端部1029终止于磁体部分1296。一个磁体部分1296a包括销1297，而另一个磁体部分1296b包括适于容纳销1297的孔1298。磁体部分1296被布置成当彼此相邻布置时彼此吸引，从而引导销1297接合孔1298并将头戴式装置紧固在使用者头部上。在一些实施方案中，未在图17D中示出，磁体1296可大致垂直于锥形端部1029，使得不需要将磁体一个在另一个之上重叠，以便将销1297紧固在孔1298中。在一些实施方案中，磁体包括钕磁体。

图17E示出基于磁体的使用的另一闭合机构1028。如图所示，后部构件1016的每个锥形端部1029终止于磁体壳体1299中，所述磁体壳体1299容纳磁体1299a，所述磁体1299a包括限定至少一个球面的球体的至少一部分。在一些实施方案中，磁体1299a包括球体的一部分，诸如球形帽或半球形。在其他实施方案中，磁体1299a包括球体。在一些实施方案中，磁体1299a的球面具有在2mm至20mm范围内、在3mm至15mm范围内或在4-10mm范围内的半径。在一些实施方案中，磁体1299a的吸持力在0.5N至15N的范围内、在1N至10N的范围内、或在1.5N至7N的范围内。

磁体1299a适于在其球面处彼此接合，从而闭合头戴式装置1010。由于磁体1299a的接合表面的球形形状，两个磁体1299a之间的接触点是最小的并且基本上是单个点，从而防止使用者的头发在闭合机构1028内的夹紧。

在一些实施方案中，磁体1299a可在磁体壳体1299内旋转，并且被布置成当彼此相距较小距离时彼此吸引，以便使使用者更容易在佩戴头戴式装置时闭合头戴式装置1010，而不看到闭合机构1028，如以上参考图3A至图3E所解释的。在一些实施方案中，磁体被布置成当它们处于不大于10mm、不大于20mm或不大于30mm的距离时彼此吸引。此外，由于磁体在磁体壳体1299内旋转的能力，磁体的极性取向可以在后部构件1016之间的给定对准或角度下将其自身调节到两个磁体之间的最佳取向或对准。在一些实施方案中，磁体包括钕磁体。

将理解，任何合适的闭合机构可用于紧固头戴式装置1010，使得其在佩戴时不会掉落或移动。然而，本文的教导的特定特征是，在图17A至图17E所示的所有实施方案中，闭合机构1028的覆盖区，特别是闭合机构1028的在闭合机构闭合时彼此接触的表面的覆盖区较小，从而减少并且在一些情况下甚至防止头发在闭合使用者头部上的头戴式装置时被闭合机构1028的元件夹住和/或拉动。

现在参考图18A和图18B，这些图是用于使得使用者能够更容易地抓握本文的教导的本发明头戴式装置(诸如头戴式装置1010)的后部构件1016的两个实施方案的透视图。

如图18A所示，在一些实施方案中，后部构件1016可在其外表面上包括多个抓握部1300，以使得使用者能够在佩戴头戴式装置1010时更容易地推动后部构件1016。在一些实施方案中，后部构件包括两个侧部抓握部1300a和1300b以及远侧抓握部1300c，每个抓握部被配置成由使用者的单个手指接合。当佩戴头戴式装置时，使用者可将他的手指接合到抓握部1300，以便向后推动后部构件并且犁穿头发，如上所述。例如，使用者可将他的中指放置在抓握部1300a上，并且将他的拇指放置在抓握部1300b上以牢固地固持后部构件1016，并且可通过用他的食指推压抓握部1300c来推动后部构件。

图18B示出后部构件1016的实施方案，所述后部构件1016包括大致水平地设置在后部构件的中心处的抓握部1302。在一些实施方案中，抓握部1302足够大以由至少两个手指固持，使得当佩戴头戴式装置1010时，使用者可固持抓握部1302并将其向后推动，从而向后推动后部构件1016，如以上参考图3A至图3E所示。在一些实施方案中，抓握部1302可由柔性和/或弹性材料制成，所述材料诸如硅酮、橡胶等，或者可由半刚性材料制成，所述材料诸如高密度聚乙烯或聚丙烯，包括一体式铰链，使得一旦佩戴头戴式装置1010，就可以推动抓握部1302平靠在后部构件1016的表面上，从而不会使使用者感到不适，例如在使用者躺下时。

图18B还示出可拉伸构件1018的配置的一个实施方案。如图所示，在一些实施方案中，可拉伸构件1018直接连接到后部构件1016的半刚性构件1020的近侧边缘，并且不在后部构件的整个长度上延伸。

现在参考图19，图19是本文教导的包括包括分叉的后部构件的本发明头戴式装置的实施方案的透视图。

在一些实施方案中，期望在单个头戴式装置1010中包括多于一对的后部电极1040，例如以便刺激沿着神经的两个位置(诸如枕大神经)，这可以提高神经刺激的功效。

如图19所示，在一些此类实施方案中，每个可拉伸构件1018的远端是分叉的，限定两个可拉伸区段1310a和1310b。每个可拉伸区段1310a和1310b分别终止于后部构件1016a和1016b，后部构件1016a和1016b基本上如上所述地构造和操作。通常，后部构件1016a和1016b分别包括后部电极系统1040a和1040b以及分别终止于闭合机构1028a和1028b的锥形端部1029a和1029b。

在一些实施方案中，后部构件1016a和1016b通过半刚性桥部分1312彼此连接，所述半刚性桥部分1312保持后部构件1016a与1016b之间的相对距离，并且有助于确保安装在其上的电极的正确定位。在一些实施方案中，桥部分1312相对于后部元件1016的表面升高，以便最小化桥部分1312与使用者头发的干扰和由此可能引起的不适，并且防止使用者的头发靠在桥部分1312上(这可能干扰使用者向后拉动后部构件1016的能力)。

在一些实施方案中，头戴式装置1010的一侧上的一对后部电极系统1040a和1040b可与头戴式装置1010的另一侧上的一对后部电极系统1040a和1040b分开激活，例如作为两个刺激通道。例如，可激活头戴式装置1010的左侧上的一对电极1040a和1040b以提供对左侧枕神经分支的单侧刺激，并且可激活头戴式装置1010的右侧上的一对电极1040a和1040b以提供右侧枕神经分支的单侧刺激。当电流沿着神经在电极之间流动时，这种电极布置和刺激方案可以使得能够更有效地激励神经。这种布置还可以允许针对左和右枕神经分支中的每一个分别调节或控制刺激方案和/或强度，从而最大化刺激功效和使用者的舒适度。

现在参考图20A、图20B和图20C，这些图提供了具有延伸穿过其的导电布线的可拉伸构件的实施方案的视图，所述可拉伸构件适用于根据本文的教导的本发明头戴式装置，图20A提供透视图，并且图20B和图20C分别提供处于静止状态和拉伸状态的侧视平面图。

如图所示，根据本文的教导的可拉伸元件1400包括具有中空中心1404的多个几何形状1402所述几何形状1402通过桥接部分1406彼此连接。可拉伸构件1400可由任何合适的材料形成，所述材料诸如硅酮、聚氨酯-聚脲共聚物弹性纤维、氯丁橡胶、编织的弹性聚酯、编结的弹性尼龙、编结的弹性聚酯和聚异戊二烯(合成树胶)，所有这些材料是高弹性材料，其可以在对其施加相对低的力的同时变形并改变它们的几何形状，并且当施加到其上的力被移除时可返回到其原始形状。如以下所解释的，几何形状1402关于轴线1408垂直对称。在所示的实施方案中，几何形状1402包括菱形形状，但是可使用任何其他合适的几何形状，诸如椭圆形或圆形。导电布线1409穿过几何形状1402的材料，并且相对于几何形状处于固定位置。在一些实施方案中，导电布线1409在几何形状1402的设置在轴线1408上方的部分与几何形状的设置在轴线1408下方的部分之间交替。

从图20B和图20C的比较可看出，可拉伸元件1400从如图20B所示的静止状态下的长度B到图20C所示的拉伸状态下的长度B′的拉伸导致几何形状1402的变形和可拉伸元件的总长度的延伸。由于形状1402的变形，导电布线1409的形状发生变化，而不改变可拉伸元件1400内的布线的长度并且不损坏布线。几何形状1402的变形还可导致元件1400的宽度从静止状态宽度A到拉伸状态宽度A′的减小，使得A≥A’。

可拉伸元件1400的延伸β被定义为B′与B之间的差除以剩余长度B，如数学上由β＝(B’-B)/B表示。在一些实施方案中，元件1400的延伸β优选在0-3.0的范围内、更优选在0.2-2.0的范围内、或甚至更优选在0.4-1.5的范围内。

现在参考图21A、图21B和图21C，这些图提供了具有延伸穿过其的导电布线的可拉伸构件的另一实施方案的视图，所述可拉伸构件适用于根据本文的教导的本发明头戴式装置，图21A提供透视图，并且图21B和图21C分别提供处于静止状态和拉伸状态的侧视平面图。

如图所示，根据本文的教导的可拉伸元件1410包括可拉伸带1412，例如由硅酮、聚氨酯-聚脲共聚物弹性纤维、氯丁橡胶，编织的弹性聚酯、编结的弹性尼龙、编结的弹性聚酯、聚异戊二烯(合成橡胶)制成，所有这些都是高弹性材料，其可以在施加相对低的力的同时变形并改变它们的几何形状，并且当施加到其上的力被移除时可返回到其原始形状，导电布线1419穿过带1412中的专用通道1414，从而形成为使得在可拉伸带1412的每个区段中，通道1414的长度大于带的长度。在所示的实施方案中，通道1414是波形，但是可使用任何其他合适的形状，例如之字形。在一些实施方案中，导电布线1419的至少一些部分相对于带1412固定在通道1414内，使得带1412的拉伸导致由布线覆盖的长度的延伸，以及导电布线1419的形状的随之改变。

从图21B和图21C的比较可看出，可拉伸元件1410从如图21B所示的静止状态下的长度B到图21C所示的拉伸状态下的长度B′的拉伸导致带1412的延伸和可拉伸元件的总长度的延伸。作为带1412的拉伸的结果，导电布线1419的形状存在相应的变化，显示为导电布线的波形形状的频率的变化，而不改变可拉伸元件1410内的布线的长度并且不损坏布线。带1412的拉伸还可导致元件1410的宽度从静止状态宽度A到拉伸状态宽度A′的减小，使得A≥A’。

可拉伸元件1410的延伸β被定义为B′与B之间的差除以剩余长度B，如数学上由β＝(B’-B)/B表示。在一些实施方案中，元件1410的延伸β优选在0-1.5的范围内、更优选在0.1-1.0的范围内、或甚至更优选在0.2-0.7的范围内。

现在参考图22A、图22B、图22C和图22D，这些图提供了具有延伸穿过其的导电布线的可拉伸构件的又一实施方案的视图，所述可拉伸构件适用于根据本文的教导的本发明头戴式装置，图22A提供透视图，图22B和图22C分别提供处于静止状态和拉伸状态的侧视平面图，并且图22D提供了沿着图22B中的截面线A-A截取的剖视图。

如图所示，根据本文的教导的可拉伸元件1420包括可拉伸带1422，例如由硅酮、聚氨酯-聚脲共聚物弹性纤维、氯丁橡胶，编织的弹性聚酯、编结的弹性尼龙、编结的弹性聚酯、聚异戊二烯(合成橡胶)制成，所有这些都是高弹性材料，其可以在施加相对低的力的同时变形并改变它们的几何形状，并且当施加到其上的力被移除时可返回到其原始形状，其包括中空通道部分1424，所述中空通道部分1424具有形成在通道内的多个销1426。在一些实施方案中，销由与带1422相同的材料制成，并且可与其整体体形成，如图22D所示。导电布线1429在通道部分1424内围绕销1426螺纹连接，例如呈波形或锯齿形，使得销1426支撑布线1429并将其保持在适当位置。在一些实施方案中，布线1429不固定在通道部分1424内，并且可相对于销1426移动。

从图22B和图22C的比较可看出，可拉伸元件1420从如图22B所示的静止状态下的长度B到图22C所示的拉伸状态下的长度B′的拉伸导致带1422的延伸和可拉伸元件的总长度的延伸。作为带1422的拉伸和相邻销1426之间的距离的延伸的结果布线1429在销1426上的布置存在相应的变化，示出为导电布线的波形形状的频率的变化，而不改变可拉伸元件1420内的布线的长度并且不损坏布线。带1422的拉伸还可导致元件1420的宽度从静止状态宽度A到拉伸状态宽度A′的减小，使得A≥A’。

可拉伸元件1420的延伸β被定义为B′与B之间的差除以剩余长度B，如数学上由β＝(B’-B)/B表示。在一些实施方案中，元件1420的延伸β优选在0-1.5的范围内、更优选在0.1-1.0的范围内、或甚至更优选在0.2-0.7的范围内。

现在参考图23，图23是位于根据本文的教导的本发明头戴式装置的前部构件内的可拉伸构件的布置的实施方案的透视图。

如图23所示，可拉伸构件1018可布置在前部构件1012内，使得它们重叠。例如，在所示的实施方案中，示出为从前部构件1012的右侧延伸出的第一可拉伸构件1018a在一个或多个第一锚固点1430a(示出在前部构件1012的左侧上)处锚固到前部构件1012。示出为从前部构件1012的左侧延伸出的第二可拉伸构件1018b在一个或多个第二锚固点1430b(示出在前部构件1012的右侧上)处锚固到前部构件1012。因此，可拉伸构件1018a和1018b的区段在于第一锚固点与第二锚固点1430之间延伸的区域1432中重叠。

将理解，图23所示的可拉伸构件1018的布置允许每个可拉伸构件1018具有更大的长度，而不改变头戴式装置1010的周长。较大的长度允许可拉伸构件1018的延伸分布在较大的长度上，防止可拉伸构件1018的过度拉伸和由此可能引起的过大的压力。

现在参考图24，图24是位于根据本文的教导的本发明头戴式装置的前部构件内的两种类型的可拉伸构件的布置的实施方案的透视切开图。

如图所示，可拉伸构件可在大体布置在前部构件的中心中的锚固点1440处锚固到前部构件1012。在所示的实施方案中，每个可拉伸构件包括由第一类型的可拉伸材料形成的第一部分1442，这里示出为类似于以上参考图20A至图20C所描述的基于椭圆形的可拉伸材料，所述第一部分设置在前部构件1012内，可拉伸构件的第二部分1444由第二类型的可拉伸材料形成，这里示出为平面弹性带，但其也可以是如以上参考图21A至图22D所描述的带，所述第二部分从前部构件1012的端部延伸到后部构件1016的起始处，并且在一些实施方案中也在后部构件1016的部分上方和/或穿过后部构件1016的所述部分。在一些实施方案中，每个可拉伸构件还包括设置在后部构件1016的至少一部分上或穿过后部构件1016的所述至少一部分的第三部分1446。在一些实施方案中，第三部分1446由第三类型的可拉伸材料形成。在一些实施方案中，诸如所示的实施方案，第三部分1446由与第一部分1442相同类型的可拉伸材料形成。

将理解，在可拉伸构件中使用两种不同类型的可拉伸材料有助于提供可拉伸元件的充分拉伸，而不对使用者的头部施加过大的径向压力。具体地，如以上关于图20A至图20C所描述的基于几何形状的可拉伸材料允许相对长的延伸，同时使用比使用其他类型的可拉伸元件达到相同延伸所需的力更小的力。由于可拉伸元件的长度例如受到柔性臂构件(如图1A和图1B所示)的长度的限制，使用这种可拉伸材料使得可拉伸元件能够拉伸到所需长度而不是初始长，而不对使用者的头部施加过大的径向压力。

现在参考图25A和图25B，这些图提供了位于根据本文的教导的本发明头戴式装置1010的前部构件1012内的两种类型的可拉伸构件的布置的另一实施方案的剖视图，所述可拉伸构件分别处于静止状态和拉伸状态。

如图25A和图25B所示，可拉伸构件可包括连接到第二类型的可拉伸元件1452的恒力弹簧1450，诸如简单的弹性带，或以上分别参考图21A至图21C和图22A至图22D描述的弹性构件1410或1420。在所示的实施方案中，两个恒力弹簧1450大致设置在前部构件1012的中心1454处，并且锚固在其中。每个弹簧线圈1450的松弛端连接到可拉伸元件1452，所述可拉伸元件1452延伸穿过前部构件1012中的合适的狭槽1456，然后继续延伸穿过柔性臂构件1014。

在如图25A所示的静止状态下，每个恒力弹簧1450的大部分被盘绕，使得由弹簧贡献的长度较短，并且可拉伸元件1452延伸穿过狭槽1456并且穿过套筒1014到达后部元件1016(未示出)。当使用者佩戴头戴式装置1010并向后拉动后部元件1016时，每个恒力弹簧1450被拉动和展开，使得可拉伸元件1452延伸出套筒1014，并且套筒1014中和狭槽1456中的空间被拉伸的恒力弹簧1450填充，如图25B所示。

应当理解，在一些实施方案中，恒力弹簧1450可排除对尺寸调节机构的需要，因为弹簧1450可采取不同的长度，并且因此在功能上调节头戴式装置的尺寸，同时保持使用者头部上的径向压力固定，无论尺寸是多少。在一些实施方案中，恒力弹簧1450也可以用作电导体。

现在参考图26，图26是包括鼻梁支撑构件1470并且定位在使用者头部上的本发明头戴式装置1010的前视图。

鼻梁支撑构件1470可被配置成位于前部构件1012的中心区域中。鼻梁支撑构件1470可以是刚性或半刚性的，并且可具有适于在鼻部的上部和鼻梁的两侧对准的两个细长部分1472。将鼻梁支撑构件1470定位在鼻部上方可允许使用者例如在佩戴头戴式装置时确定头戴式装置1010的旋转和纵向布置。

鼻梁支撑构件1470还可被配置成抵抗重力进一步支撑前部构件1012，从而使得使用者能够更容易地佩戴头戴式装置1010，并且排除对图3A和图3B所示的头戴式装置1010在初始步骤期间形成整体和/或一体单元的需要。

在一些实施方案中，鼻梁支撑构件1470通过一个或多个销1474可拆卸地和可替换地附接到前部构件1012，所述一个或多个销1474被配置成插入前部构件1012中的对应孔中，并且可通过将销1474拉出容纳它们的孔来从前部构件1012拆下。可为各个使用者选择各种尺寸和形状的鼻梁支撑构件1470。在一些实施方案中，鼻梁支撑构件1470具有足够的柔性和/或弹性，以便允许使用者手动调节鼻梁，以便对使用者的鼻部进行最佳调节。

现在参考图27，图27是包括相关联眼镜1480并且定位在使用者头部上的本发明头戴式装置1010的前视图。

眼镜1480可被配置成位于前部构件1012的中心区域中。将眼镜1480定位在鼻部和眼睛上方可允许使用者例如在佩戴头戴式装置时确定头戴式装置1010的旋转和纵向布置。

眼镜1480还可被配置成抵抗重力进一步支撑前部构件1012，从而使得使用者能够更容易地佩戴头戴式装置1010，并且排除对图3A和图3B所示的头戴式装置1010在初始步骤期间形成整体和/或一体单元的需要。在一些实施方案中，眼镜1480通过一个或多个销1484可拆卸地附接到前部构件1012，所述一个或多个销1484被配置成插入前部构件1012中的对应孔中，并且可通过将销1484拉出容纳它们的孔来从前部构件1012拆下。在一些实施方案中，眼镜1480可包括用于改善视力的光学透镜、适合用作太阳镜的深色透镜，非光学透明透镜或可用于阻挡外部光的高度暗透镜，例如以便在偏头痛发作期间援助或放松。

图28示出头戴式装置1010以及遥控器或遥控头戴式装置560、移动电话570和膝上型计算机/PC 580的透视图。

在一些实施方案中，头戴式装置1010可被配置成与遥控器560无线通信。遥控器560可由使用者使用以向头戴式装置1010发送命令，诸如刺激启动或停止命令或者用于增加或减小刺激强度的命令。遥控器560还可以向使用者呈现关于头戴式装置1010的状态的各种视觉和音频指示。

头戴式装置1010可被配置成与移动电话570无线通信。移动电话接口可用于呈现由头戴式装置1010无线发送的各种数据，例如，关于头戴式装置1010的状态和使用日志的视觉和音频指示。

头戴式装置1010可被配置成与膝上型计算机/PC 580无线通信。移动电话接口可用于呈现由头戴式装置1010无线发送的各种数据，诸如关于头戴式装置1010的状态和使用日志的视觉和音频指示。

头戴式装置1010与遥控器560、移动电话570以及膝上型计算机580之间的通信可以本领域普通技术人员已知的各种方式，例如通过蓝牙通信来执行。

现在参考图29，图29是包括侧电极1492的本发明头戴式装置1490(类似于图1A和图1B的本发明头戴式装置1010)的实施方案的透视图，并且类似于图30A和图30B，绞盘提供位于使用者头部上的头戴式装置1490的示意性图示，使得其中所包括的电极刺激使用者头部中的特定神经分支。

如图29所示，一个或多个侧电极1492可安装在柔性臂构件1014中的每一个上。在所示的实施方案中，每个臂构件1014包括设置在靠近前部构件1012的臂构件1014上的近侧电极1492a和设置在靠近臂构件1014的远端的臂构件1014上的远侧电极1492b。在一些实施方案中，当头戴式装置1490由使用者佩戴时，侧电极1492中的一些或全部位于包括头发的区域处，并且由于如上所述的锥形端部1029使头发犁离而与皮肤直接接触。

将理解，侧电极1492的构造和操作类似于以上参考图1A和图1B所描述的电极1030和1040。应当理解，在一些实施方案(未示出)中，侧电极1492可以是头戴式装置1490中所包括的主电极或仅有的电极，因此可省略电极1030和/或1040。还应当理解，在一些实施方案中侧电极1492中的一些或全部可以是感测电极，诸如脑电图(EEG)电极、皮肤电导响应(SCR)电极、阻抗体积描记器(IPG)电极或肌电图(EMG)电极。

如图30A和图30B所示包括在图1A和图1B的头戴式装置1490和/或头戴式装置1010中的每个电极被配置成当头戴式装置佩戴在使用者的头部上时定位在一个或多个特定神经或脑区域以进行刺激。

转向图30A，可看出，后部电极系统1040可被定位来刺激由附图标记1494指示的枕大神经和/或由附图标记1495指示的枕小神经和/或第三枕神经(未示出)。在一些实施方案中，诸如当进行经颅刺激时，后部电极1040中的至少一个可与至少一个前部电极1030或与至少一个侧电极1492同时被激活，从而刺激使用者大脑的额叶、颞叶和/或枕叶区域。

在一些实施方案中，近侧电极1492a可被定位来刺激由附图标记1496指示的颧颞神经，并且远侧电极1492b可被定位来刺激由附图标记1497指示的耳颞神经。在一些实施方案中，诸如当进行经颅刺激时，侧电极1492中的至少一个可与至少一个前部电极1030、与至少一个对侧侧电极1492或与至少一个后部电极1040同时被激活，从而刺激使用者大脑的额叶、颞叶和/或枕叶区域。

转向图30B，可看出，设置在前部构件1012上的前部电极系统1030可被定位来刺激由附图标记1498指示的滑车上神经的右和左分支，和/或由附图标记1499指示的眶上神经的右和左分支神经，。

现在参考图31，图31提供了可用于根据本文所述的任何实施方案的本发明头戴式装置中的电子电路的实施方案的示意性框图，所述头戴式装置诸如图1A和图1B的头戴式装置1010、图1C和图1D的头戴式装置1070、或图29至图30B的头戴式装置1490。

如图所示，电子电路(诸如以上参考图1A和图1B描述的电子电路1042)可包括微控制器1500、高压电路1502、刺激电路1504、内部电源1506、射频(RF)收发器1508、模拟信号处理电路1510、与电路1042电连接的可再充电电池(诸如图1A和图1B的电池1044)、充电电路1514、加速度计1516和用户接口1048，例如如以上参考图1A和图1B所描述的。在一些实施方案中，电子电路1042可包括未示出的附加传感器，如下所述。

如上所述，电子电路1042可与电连接到内部电源1506的可再充电电池1044电关联并由其供电。在一些实施方案中，内部电源1506向高压电路1502供电所述高压电路1502又电连接到刺激电路1504。充电电路1514与可充电电池1044电关联，并且可与外部电源(诸如充电器1518)对接。高压电路1502在高达120的电压测量值下向刺激电路1504提供电流。

在一些实施方案中，刺激电路1504从微控制器1500接收信息和/或命令。刺激电路1504被配置成通过设置在头戴式装置上的一个或多个刺激电极1520(诸如图1A和图1B的刺激电极1030和/或1040)和图29的刺激电极1492向使用者的神经组织提供电刺激脉冲。

在一些实施方案中，电子电路1042可包括类似于电路1502的两个或更多个高压电路(未示出)，每个高压电路在高达120伏的电压下向至少两个刺激电极1520提供电流。在一些实施方案中，电子电路1042可包括至少两个电流隔离输出通道(未示出)，每个输出通道向至少两个刺激电极1520提供输出。

在一些实施方案中，电子电路1042还包括反馈和测量电路1524，其从刺激电极1520收集电压或电流水平信息，并将收集的信息提供给微控制器1500。微控制器1500使用所提供的反馈来监测并控制刺激电极1520中的电压和电流水平，以便保持期望的刺激水平，优化能量消耗并确保使用者的安全。在一些实施方案中，微控制器1500可例如通过提供听觉或触觉指示来警告使用者，或者可在紧急情况或头戴式装置的不正常功能的情况下停止提供用于刺激的电流。例如，如果由于一个或多个电极1520与使用者皮肤的不适当接触而检测到电流水平的减小，则微控制器1500可警告使用者并且可停止提供用于刺激的电流。

在一些实施方案中，微控制器1500可指示刺激电路1504以各种模式和/或不同的时间段输出电流。例如，微控制器1500可指示刺激电路1502提供具有上升、下降或保持稳定的振幅的电流。在一些实施方案中，微控制器1500关于各种刺激参数(诸如刺激电路输出的电流的电流振幅、脉冲频率、相持续时间和振幅)指示刺激电路1504。在一些实施方案中，微控制器指示刺激电路1504提供具有刺激参数中的至少一个的不断变化的模式的输出。

在一些实施方案中，微控制器1500可指示刺激电路1504为多个激活的电极对中的每一个提供具有不同模式的输出信号。例如，刺激电路1504可以50Hz的脉冲频率和300μsec的相持续时间刺激一对电极，另一对电极以100Hz的脉冲频率和200μsec的相持续时间进行刺激。在任何给定的时间，微控制器1500可仅激活一对电极，可激活电极的组合，可以同时、顺序地或交替地激活若干电极。

在一些实施方案中，一些电极1520可提供交流信号作为输出，而其他电极1520可提供直流作为输出。在一些实施方案中，至少两个电极1520可交替在交流电与直流电之间作为输出提供的电流类型。

在一些实施方案中，在基于位于脑区域上方的电极的极性确定脑的某个区域的激励的直流刺激期间，微控制器1500可将至少一个电极1520分配给可以是阳极或带正电荷的电极，并且至少一个其他电极1520可被指定为阴极或带负电荷的电极。

在一些实施方案中，如上所述由微控制器1500确定或分配的刺激模式可存储在微控制器1500中或与其相关联的易失性或非易失性存储器(未示出)中，并且可由使用者激活。在一些实施方案中，所存储的刺激模式可由使用者例如通过包括在头戴式装置中的用户接口1048或者通过外部用户接口来修改。在一些实施方案中，临床医生可在患者访问临床医生时物理地或者例如通过与患者的外部接口通信的远程云基站门户远程地修改针对患者的存储的刺激模式。

在一些实施方案中，电子电路1042可被配置成从一个或多个传感器(诸如感测电极1526)接收诸如脑电图(EEG)信号、皮肤电导响应(SCR)信号、阻抗体积描记器(IPG)信号、肌电图(EMG)信号或其他生物信号。从感测电极1526接收的模拟信号输入可由模拟信号处理电路1510处理，并且可从其传送到微控制器1500。在一些实施方案中，电子电路1042可被配置成从设置在头戴式装置上或头戴式装置内或位于使用者附近其他地方的附加传感器接收数字、模拟或其他输入。在一些实施方案中，由于从一个或多个附加传感器接收的输入，微控制器1500可改变一个或多个刺激参数。例如，在从模拟信号处理电路1510接收到某个EEG输入时，微控制器1500可修改由刺激电路1504提供的刺激电流的一个或多个参数，诸如电流振幅、脉冲频率等。在一些实施方案中，在从模拟信号处理电路1510接收到输入时，微控制器1500可激活电极的特定组合和/或序列和/或可修改由某些电极提供的刺激的持续时间。

在一些实施方案中，加速度计1516或任何其他合适的方位传感器可被配置成感测头戴式装置的角度位置，从而提供针对头戴式装置在使用者头部上的正确放置的指示。例如，在使用者将头戴式装置倒置在他的头部上的情况下，加速度计可将感测到的头戴式装置定向数据传递到微控制器1500，所述微控制器1500可检测头戴式装置的错放，并且可防止电极的激活，保持头戴式装置的位置。可例如通过用户接口1048或通过远程接口来警告使用者头戴式装置的错放，并且可指示使用者校正头戴式装置位置。

在一些实施方案中，从附加传感器和/或从感测电极1526接收的输入可例如通过外部接口和基于云的门户直接传递给患者的临床医生或护理员，从而允许临床医生或护理者监视患者的状况，并相应地改变患者的治疗计划和刺激模式。

在一些实施方案中，RF收发器1508可以使微控制器1500能够通过射频与外部装置1528的接口通信，所述外部装置1528诸如移动电话、平板电脑、个人数字助理(PDA)或计算机。RF收发器1508可向微控制器1500发送数字信息，并且可从微控制器1500接收数字信息。

装置1528的接口可包括可以从易于访问的资源(诸如从因特网)下载的软件应用。接口可向使用者提供例如通过显示器的头戴式装置状态的指示，包括例如与活动刺激通道、刺激强度、活动程序、治疗时间、头戴式装置电池状态、以及RF通信状态，以及各种警报，例如与电极接触质量相关的警报以及在头上的适当或不正确的头戴式装置对准相关的信息。另外，接口可例如通过显示器向使用者提供使用日志和/或报告，诸如与日常刺激时间、在刺激期间使用的刺激参数和所使用的治疗程序相关的信息。接口还可向使用者显示或以其他方式向使用者提供从包括在头戴式装置中或与头戴式装置相关联的传感器接收的原始信息或处理后的信息。

在一些实施方案中，可以经由外部装置1528的接口远程控制头戴式装置。例如，外部接口可以使其使用者能够激活或关闭头戴式装置、开始或暂停刺激、调节一个或多个通道的刺激强度、以及选择治疗程序。在一些实施方案中，微处理器1500收集的信息可通过外部接口传输到远程位置，例如基于云的门户，其中信息可例如由临床医生或护理人员存储或可被分析和/或监视。在一些实施方案中，使用头戴式装置进行治疗的患者可使用外部装置1528的接口来提供关于他们的状况的输入或信息，从而使得临床医生能够监视患者的状况并且提供针对修改的治疗计划的建议或主动地修改患者的刺激参数。患者还可使用外部接口将新的治疗程序下载到头戴式装置。

在一些实施方案中，位于头戴式装置上的用户接口1048和外部用户接口可启用对头戴式装置的并行控制，允许使用者通过任一接口来操作头戴式装置。在一些实施方案中，外部接口仅用作显示器，并且不提供对头戴式装置的主动控制。在一些实施方案中，排除了头戴式装置上的用户接口1048，并且通过外部接口执行与头戴式装置的所有交互。在一些实施方案中，外部接口包括专有电子装置。在一些实施方案中，外部接口可通过诸如USB电缆的电缆与电子电路1042通信。

现在参考图32，图32是类似于图1A和图1B的本发明头戴式装置1010的包括传感器1602的本发明头戴式装置1600的实施方案的透视图。

如图32所示，在一些实施方案中，一个或多个传感器1602安装在头戴式装置1600上，并且被配置成当佩戴头戴式装置时感测使用者的各种身体参数。在所示实施方案中，一个或多个前部传感器1602a设置在前部构件1012上，一个或多个后部传感器1602b设置在后部构件1016上。然而，应当理解，传感器1602可设置在头戴式装置1600上的任何合适的位置，例如臂构件1014上。在一些实施方案中，除了传感器1602之外，头戴式装置1600可包括刺激或感测电极，诸如图1A和图1B的电极1030和1040。

传感器1602可包括任何合适类型的传感器，例如温度传感器、定向传感器、血压传感器、脉搏血氧仪传感器、电导率传感器、例如用于测量皮肤电导响应(SCR)和阻抗体积描记器(IPG)、脑电图(EEG)和肌电图(EMG)的传感器。

使用者以与以上参考图3A至图3E所描述的方式类似的方式佩戴头戴式装置1600，使得后部构件1016犁穿头发并且使得后部传感器1602b直接接合头皮的皮肤，并且不会被位于下面的头发层阻挡。

如本文在说明书和随后的权利要求部分中所使用的，术语“或”被认为是包括性的，因此短语“A或B”是指任何组“A”、“B”以及“A和B”。

如本文在说明书和随后的权利要求部分中所使用的，术语“整体”意味着在结构上表现为单个、至少半刚性的整体。

如本文在说明书和随后的权利要求部分中所使用的，关于头戴式装置、头戴式装置框架等的术语“整体可佩戴的”是指能够佩戴头戴式装置、头戴式装置框架或像单个的、至少半刚性的整体。

如本文在说明书和随后的权利要求部分中所使用的，术语“周向头戴式装置”是指当头戴式装置闭合机构处于闭合状态时或当头戴式装置处于操作模式时适于完全包围头戴式装置使用者的头部。

如本文在说明书和随后的权利要求部分中所使用的，关于头戴式装置或头戴式装置部件的术语“操作模式”等是指装配到使用者头部上的头戴式装置或头戴式装置部件，在适当的旋转和纵向布置中，施加电刺激。

如本文在说明书和随后的权利要求部分中所使用的，术语“一体”是指表现为单个整体结构的结构。所述术语可特别地应用于诸如电极焊盘的柔性结构。

应了解，为清楚起见在独立的实施方案的上以下中描述的本发明的某些特征也可能在单个实施方案中以组合方式提供。相反，出于简洁目的而在单个实施方案的上以下中所描述的本发明的各种特征也可以分开地或以任何适合的子组合来提供。类似地，取决于一个或多个特定权利要求的权利要求的内容一般可以取决于其他未指明的权利要求、或者与其内容组合，在它们之间没有任何特定的明显不相容性。

虽然已结合本发明的具体实施方案描述了本发明，但显而易见的是，许多替代、修改以及变化对于本领域的技术人员将是清楚的。因此，意图涵盖落在所附权利要求书的精神和广泛范围内的所有这些替代、修改以及变化。

Claims (50)

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和静止状态；

与所述主体构件的端部相关联的闭合机构，所述闭合机构具有打开状态和闭合状态，其中当所述闭合机构处于所述打开状态时，所述主体构件处于所述静止状态，并且当所述闭合机构处于所述闭合状态时，所述主体构件处于所述闭合状态并且形成周向头戴式装置；以及

安装在所述主体构件上的电极和传感器中的至少一个，所述电极和传感器中的至少一个被配置成在所述周向头戴式装置佩戴在所述头部上时抵靠所述头部的皮肤定位，并且进一步被配置成与处理单元电通信。

2.根据权利要求1所述的头戴式装置，其中在所述闭合状态下，所述头戴式装置具有第一长度，并且在所述静止状态下，所述头戴式装置具有第二长度，所述第二长度短于所述第一长度。

3.根据权利要求2或权利要求3所述的头戴式装置，所述主体构件包括至少一个后部构件，所述至少一个后部构件是至少半刚性的并且被配置成在佩戴所述头戴式装置期间在头发之间犁进以接近所述使用者的头皮，使得当佩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处于与所述使用者的所述头皮的直接物理接触和直接电接触中的至少一者。

4.根据权利要求3所述的头戴式装置，其中所述至少一个后部构件包括至少部分地渐缩的构件，其从具有第一宽度的第一部分渐缩到具有小于所述第一宽度的第二宽度的第二部分。

5.根据权利要求3或权利要求4所述的头戴式装置，其中所述至少一个电极中的至少一个包括至少部分地安装在所述后部构件上的后部电极。

6.根据权利要求5所述的头戴式装置，所述后部电极被配置成在佩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。

7.根据权利要求5或权利要求6所述的头戴式装置，其中所述后部电极包括分叉的后部电极，所述分叉的后部电极被配置成在佩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的两个垂直对准点的上方。

8.根据权利要求3至7中任一项所述的头戴式装置，其中在所述犁进期间，所述闭合机构处于与适于邻近所述使用者的所述头部的所述后部构件的平面基本上对准的犁进位置，并且在所述头戴式装置的静止状态下，所述闭合机构处于第二位置，相对于所述后部构件的所述平面向下指向。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的头戴式装置，所述后部构件还包括适于接合所述使用者的手指的至少一个电绝缘抓握部分。

10.根据权利要求3至9中任一项所述的头戴式装置，所述主体构件还包括：

至少半刚性的前部构件；以及

中间构件，其设置在所述前部构件与所述至少一个后部构件之间；

其中至少在所述头戴式装置的所述静止状态下，所述前部构件和所述至少一个后部构件形成整体单元。

11.根据权利要求10所述的头戴式装置，其中在所述头戴式装置的所述闭合状态下，所述前部构件和所述至少一个后部构件可相对于彼此垂直移动。

12.根据权利要求10或权利要求11所述的头戴式装置，其中所述中间构件包括半刚性部分和可拉伸部分，其中在所述静止状态下，所述半刚性部分限定所述中间构件的结构，使得所述中间构件有助于所述整体单元。

13.根据权利要求12所述的头戴式装置，其中在所述主体构件的所述闭合状态下，所述可拉伸部分被拉伸以延伸超过所述半刚性部分的长度，从而限定柔性部分，所述前部构件和所述至少一个后部构件在所述柔性部分处可相对于彼此垂直移动。

14.根据权利要求12或权利要求13所述的头戴式装置，其中：

所述半刚性部分包括附接到所述前部构件的半刚性套筒，并且所述可拉伸部分包括延伸穿过所述半刚性套筒的可拉伸带，

在所述静止状态下，所述半刚性部分接合所述后部构件，从而形成所述前部构件、所述中间构件和所述后部构件的所述整体单元，以及

在所述闭合状态下，所述可拉伸带被拉伸到大于所述半刚性套筒的长度的长度，从而使所述后部构件与所述前部构件间隔开，使所述半刚性部分与所述后部构件脱离接合，并且限定所述中间构件的柔性区段，所述后部构件在所述柔性区段处可相对于所述前部构件和所述半刚性套筒垂直移动。

15.根据权利要求12或权利要求13所述的头戴式装置，其中：

所述半刚性部分包括附接到所述前部构件的半刚性芯部，并且所述可拉伸部分包括可拉伸套筒，所述半刚性芯部穿过所述可拉伸套筒，

在所述静止状态下，所述可拉伸套筒的长度基本上与所述半刚性芯部相同，并且半刚性芯部接合所述后部构件中的狭槽，从而形成所述前部构件、所述中间构件和所述后部构件的所述整体单元，并且

在所述闭合状态下，所述可拉伸套筒被拉伸到大于所述半刚性芯部的长度的长度，由此使所述后部构件与所述前部构件间隔开，将所述芯部从所述后部构件中的所述狭槽释放，并且限定所述中间构件的柔性区段，所述后部构件在所述柔性区段处可相对于所述前部构件和所述半刚性套筒垂直移动。

16.根据权利要求10至15中任一项所述的头戴式装置，其中所述至少一个电极中的至少一个包括安装在所述前部构件的内表面上的前部电极。

17.根据权利要求16所述的头戴式装置，所述前部电极被配置成在佩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者上方。

18.根据权利要求10至17中任一项所述的头戴式装置，所述前部构件包括至少一个定位指示器，从而使所述使用者在佩戴所述头戴式装置期间能使所述前部构件在所述使用者的所述头部上居中，使得所述至少一个电极或所述至少一个传感器在佩戴所述头戴式装置时被准确地定位。

19.根据权利要求10至18中任一项所述的头戴式装置，其中所述处理单元设置在所述前部构件内。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的头戴式装置，其中所述处理单元包括控制元件，所述控制元件在功能上与所述至少一个电极或与所述至少一个传感器相关联，并且被配置成控制所述至少一个电极或所述至少一个传感器的操作。

21.根据权利要求1至20中任一项所述的头戴式装置，其中所述处理单元包括接收器，所述接收器在功能上与所述至少一个电极或与所述至少一个传感器相关联，并且被配置成从所述至少一个电极或从所述至少一个传感器接收输入。

22.根据权利要求1至21中任一项所述的头戴式装置，其中所述处理单元包括收发器，所述收发器在功能上与所述至少一个电极或与所述至少一个传感器相关联，并且被配置成控制所述至少一个电极或所述至少一个传感器的操作和从所述至少一个电极或所述至少一个传感器接收输入。

23.根据权利要求1至22中任一项所述的头戴式装置，其中所述处理单元安装在所述主体构件上，并且通过至少一个电导体与所述至少一个电极或至少一个传感器通信。

24.根据权利要求23所述的头戴式装置，其中所述至少一个电导体的至少一部分穿过所述主体构件的可拉伸部分。

25.根据权利要求24所述的头戴式装置，其中所述至少一个可拉伸部分包括可拉伸弹性元件，所述可拉伸弹性元件包括具有中空中心并通过桥接部分彼此连接的多个几何形状，所述电导体穿过所述可拉伸元件的所述几何形状，并相对于所述几何形状保持在其中的固定位置中，

其中所述可拉伸元件的拉伸导致所述几何形状的变形和所述电导体的螺纹形状的变形，而不损坏所述电导体。

26.根据权利要求24所述的头戴式装置，其中所述至少一个可拉伸部分包括可拉伸弹性带，所述可拉伸弹性带中形成有通道，使得在所述可拉伸弹性带的每个区段中，所述通道的长度大于所述区段的长度，所述电导体穿过所述通道，并且相对于所述带至少部分地固定在所述通道内，

其中所述可拉伸带的拉伸导致所述通道和穿过其中的所述电导体的形状的改变，而不损坏所述电导体。

27.根据权利要求24所述的头戴式装置，其中所述至少一个可拉伸部分包括具有形成在其中的中空通道的可拉伸弹性带和形成在所述中空通道内的多个销，所述电导体围绕所述销穿过所述通道，并且可相对于所述销在所述通道内移动，

其中所述可拉伸带的拉伸导致所述销之间的距离的延伸以及所述电导体围绕所述销的布置的相应变化，而不损坏所述电导体。

28.根据权利要求1至27中任一项所述的头戴式装置，其还包括电源，所述电源在功能上与所述至少一个电极或与所述至少一个传感器相关联，向所述至少一个电极或向所述至少一个传感器提供电流以进行操作。

29.根据权利要求1至28中任一项所述的头戴式装置，所述至少一个电极包括刺激电极，所述刺激电极被配置成将电刺激递送到所述使用者的所述头部的皮肤表面。

30.根据权利要求29所述的头戴式装置，所述刺激电极在佩戴所述头戴式装置时设置在神经或神经接头上方，并且被配置成将所述电刺激递送到所述神经或神经接头。

31.根据权利要求29所述的头戴式装置，所述刺激电极被配置成将所述电刺激递送到所述使用者的至少一个脑区域。

32.根据权利要求1至31中任一项所述的头戴式装置，所述至少一个电极包括被配置成感测所述使用者的身体部分的至少一个电参数的感测电极。

33.根据权利要求1至32中任一项所述的头戴式装置，所述主体构件的至少一部分是柔性的。

34.根据权利要求1至33中任一项所述的头戴式装置，所述主体构件的至少一部分是可拉伸的。

35.根据权利要求1至34中任一项所述的头戴式装置，其中所述至少一个电极中的至少一个包括安装在所述主体构件的内表面上的侧电极。

36.根据权利要求35所述的头戴式装置，所述侧电极被配置成当佩戴所述头戴式装置时设置在所述使用者的颧颞神经和耳颞神经中的至少一者上方。

37.根据权利要求35所述的头戴式装置，所述侧电极被配置成当佩戴所述头戴式装置时设置在所述使用者的太阳穴上方并且在所述使用者的耳朵前部。

38.根据权利要求1至37中任一项所述的头戴式装置，其还包括至少一个尺寸调节机构，从而使得能调节所述主体构件的周长以围绕所述使用者的所述头部周向地舒适地配合。

39.根据权利要求38所述的头戴式装置，所述至少一个尺寸调节机构被配置成改变所述主体构件的物理长度。

40.根据权利要求38所述的头戴式装置，所述至少一个尺寸调节机构被配置成改变所述主体构件的弹性部分的弹性长度，而不改变所述主体构件的物理长度。

41.根据权利要求1至40中任一项所述的头戴头戴式装置，其还包括鼻梁部分，所述鼻梁部分在其中心处附接到所述主体构件，并且在佩戴所述头戴式装置期间可定位在所述使用者的鼻梁上。

42.根据权利要求41所述的头戴式装置，其中所述鼻梁部分可拆卸地和可更换地附接到所述主体构件。

43.根据权利要求1至42中任一项所述的头戴式装置，其还包括眼镜部分，所述眼镜部分在其中心处附接到所述主体构件，并且在佩戴所述头戴式装置期间可定位在所述使用者的眼睛之上。

44.根据权利要求43所述的头戴式装置，其中所述眼镜部分可移除地和可更换地附接到所述主体构件。

45.根据权利要求1至44中任一项所述的头戴式装置，其中所述至少一个传感器包括空间取向传感器，其被配置成在佩戴时感测所述头戴式装置的角位置。

46.根据权利要求1至45中任一项所述的头戴式装置，其中所述闭合机构包括位于所述端部中的每一个处的磁体，所述磁体的至少一部分限定球面，所述磁体设置在磁体壳体中，其中所述磁体的所述球面适于在单个点处彼此接合，从而闭合所述头戴式装置。

47.根据权利要求46所述的头戴式装置，其中所述磁体适于彼此吸引，以便当所述磁体处于不大于10mm、不大于20mm或不大于30mm的距离时闭合所述头戴式装置。

48.根据权利要求46或权利要求47所述的头戴式装置，其中所述磁体可旋转地设置在所述磁体壳体中，并且适于在给定所述头戴式装置的所述端部的特定对准时以最佳极性取向自动定向。

49.一种将头戴式装置佩戴在使用者头部上的方法，所述方法包括：

提供根据前述权利要求中任一项所述的头戴式装置，所述头戴式装置处于所述静止状态；

将所述头戴式装置定位成邻近所述使用者的所述头部，使得当所述主体构件处于所述静止状态时，所述头戴式装置的至少一部分抵靠所述使用者的所述头部的皮肤定位；以及

使用所述闭合机构，将所述主体构件闭合到所述闭合状态，从而包围所述使用者的所述头部并将所述头戴式装置紧固在所述使用者的所述头部上。

50.根据权利要求49所述的方法，其还包括：在所述闭合之前，向后推动所述头戴式装置，由此犁穿所述头发并清除所述使用者的所述头皮区域，以便使所述至少一个电极或所述至少一个传感器与所述头皮物理接触。