CN108525124A - 经颅直流电刺激设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种经颅直流电刺激设备，该经颅直流电刺激设备包括电源模块、存储模块、脑电采集模组、智能模块、微处理器、刺激电极；该存储模块用于存储脑电波模型；该脑电采集模组用于采集用户的脑电波信号；该智能模块与该存储模块、该脑电采集模组、该微处理器相连，该智能模块用于根据该脑电波模型、该脑电采集模组采集的用户的脑电波信号向该微处理器输出电流控制信号；该微处理器与该刺激电极相连，该微处理器用于根据该智能模块输出的电流控制信号控制该刺激电极中的刺激电流。本发明可以根据预先设置的脑电波模型控制刺激电极中的刺激电流，相比现有技术能够有效减少过量刺激或刺激不足情况的发生，进而提高治疗效果。

Description

经颅直流电刺激设备

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，具体涉及一种经颅直流电刺激设备。

背景技术

随着社会的发展以及人口老龄化进程的加快，一些神经系统疾病，例如阿尔茨海默症(老年痴呆)等的发病率越来越高。阿尔茨海默症患者具有记忆障碍、执行功能障碍等临床表现，因此严重影响了患者的正常生活。

经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation，tDCS)是一种非侵入性的、低成本以及易于使用的技术，它通过将两个电极(通常是一个阴极和一个阳极)贴在颅骨的不同区域，向颅内的特定区域输送恒定的、低强度的直电流，从而提高或降低大脑皮层神经元的兴奋性，进而引起大脑功能性的改变，可用于阿尔茨海默症、帕金森病以及认知障碍等疾病的临床治疗研究。

然而，目前经颅直流电刺激设备的使用，特别是在家用中，面临一个无法控制剂量的问题，人们通常根据经验对设备进行控制使用，容易导致过量刺激或刺激不足，不利于治疗效果的提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种经颅直流电刺激设备，可以提高治疗效果。

为实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种经颅直流电刺激设备，包括电源模块、存储模块、脑电采集模组、智能模块、微处理器、刺激电极；

所述存储模块用于存储脑电波模型；

所述脑电采集模组用于采集用户的脑电波信号；

所述智能模块与所述存储模块、所述脑电采集模组、所述微处理器相连，所述智能模块用于根据所述脑电波模型、所述脑电采集模组采集的用户的脑电波信号向所述微处理器输出电流控制信号；

所述微处理器与所述刺激电极相连，所述微处理器用于根据所述智能模块输出的电流控制信号控制所述刺激电极中的刺激电流。

进一步地，所述经颅直流电刺激设备还包括用于固定于用户头部的穿戴部件，所述存储模块、所述脑电采集模组、所述微处理器、所述刺激电极安装在所述穿戴部件上。

进一步地，所述经颅直流电刺激设备还包括与所述微处理器相连的阻抗检测模块；

所述微处理器还用于根据所述阻抗检测模块检测的电阻判断所述穿戴部件是否正确佩戴于用户头部。

进一步地，所述经颅直流电刺激设备还包括与所述微处理器相连的过电流保护模组；

当所述过电流保护模组检测到所述刺激电极中的刺激电流超过预设值时所述过电流保护模组向所述微处理器输出断电信号，以使所述微处理器停止向所述刺激电极中输出电流。

进一步地，所述经颅直流电刺激设备还包括与所述微处理器相连的通信模块，所述通信模块用于从服务端获取所述脑电波模型，所述微处理器还用于将所述通信模块从服务端获取的脑电波模型存储在所述存储模块中。

进一步地，所述通信模块为无线通信模块。

进一步地，所述无线通信模块包括以下的至少一种：WIFI模块、2G模块、3G模块、4G模块、蓝牙模块。

进一步地，所述微处理器还用于将所述脑电采集模组采集的用户的脑电波信号通过所述通信模块上传至所述服务端。

进一步地，所述电源模块包括电池、充电模组以及升压模组。

进一步地，所述经颅直流电刺激设备还包括与所述微处理器相连的三轴加速度器。

本发明提供的经颅直流电刺激设备，可以根据预先设置的脑电波模型控制刺激电极中的刺激电流，相比现有技术能够有效减少过量刺激或刺激不足情况的发生，进而提高治疗效果。

附图说明

图1是本发明实施方式提供的一种经颅直流电刺激设备的示意图；

图2是本发明实施方式提供的另一种经颅直流电刺激设备的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1，图1是本发明实施方式提供的一种经颅直流电刺激设备的示意图，该经颅直流电刺激设备包括电源模块110、存储模块120、脑电采集模组130、智能模块140、微处理器150、刺激电极160；

电源模块110用于设备供电，其可以包括电池、充电模组以及升压模组，例如，电池的输出为3.7V，通过升压模组可以将电池的输出升至9V；

所述存储模块120用于存储脑电波模型，其中，该脑电波模型包括脑电波目标值(包括频率和/或幅度)，例如，可以包括β波、α波、θ波、δ波、Gamma波中的一种或多种；

所述脑电采集模组130用于采集用户的脑电波信号；

所述智能模块140与所述存储模块120、所述脑电采集模组130、所述微处理器150相连，所述智能模块用于根据所述脑电波模型、所述脑电采集模组采集的用户的脑电波信号向所述微处理器输出电流控制信号，例如，该智能模块可以为人工智能芯片；

所述微处理器150与所述刺激电极160相连，所述微处理器用于根据所述智能模块输出的电流控制信号控制所述刺激电极中的刺激电流，其中，该刺激电极包括阴极和阳极，其中，阴极和阳极的材料可以为导电海绵(例如可以为含有盐水的海绵)、导电硅橡胶或者导电凝胶，阴极和阳极的大小可以分别为9平方厘米；

当用户使用上述设备时，通过脑电采集模组不断采集用户的脑电波信号，同时智能模块对脑电采集模组采集的脑电波信号进行分析，并根据分析的结果以及脑电波模型中的脑电波目标值对微处理器进行控制，对刺激电极中刺激电流的大小进行调节，使用户的脑电波信号与脑电波模型中的脑电波目标值一致，进而达到想要的治疗效果。

本发明实施方式提供的经颅直流电刺激设备，可以根据预先设置的脑电波模型控制刺激电极中的刺激电流，相比现有技术能够有效减少过量刺激或刺激不足情况的发生，进而提高治疗效果。

优选地，在本发明实施方式中，所述经颅直流电刺激设备还包括用于固定于用户头部的穿戴部件，所述存储模块、所述脑电采集模组、所述微处理器、所述刺激电极安装在所述穿戴部件上，从而可以实现设备的便携性。

参见图2，图2是本发明实施方式提供的另一种经颅直流电刺激设备的示意图，该经颅直流电刺激设备包括电源模块201、存储模块202、脑电采集模组203、智能模块204、微处理器205、刺激电极206、阻抗检测模块207、过电流保护模组208、通信模块209、三轴加速度器210以及穿戴部件；

电源模块201用于对经颅直流电刺激设备进行供电；

存储模块202用于存储脑电波模型，其中，该脑电波模型包括脑电波目标值(包括频率和/或幅度)，例如，可以包括β波、α波、θ波、δ波、Gamma波中的一种或多种，另外，脑电波模型还可以包括刺激时长；

脑电采集模组203用于采集用户的脑电波信号，其可以包括脑电波芯片以及与脑电波芯片相连的脑电波采集电极，脑电波采集电极与刺激电极的位置不同，另外，该脑电采集模组还可以包括检测电路，该检测电路通过检测脑电波采集电极之间的阻抗判断脑电波采集电极是否正确接触人体；

智能模块204与存储模块202、脑电采集模组203、微处理器205相连，所述智能模块用于根据所述脑电波模型、所述脑电采集模组采集的用户的脑电波信号向所述微处理器输出电流控制信号，例如，该智能模块可以为人工智能芯片，另外，还可以为智能手机；

具体地，在用户使用时，脑电采集模组不断采集用户的脑电波信号，智能模块对脑电采集模组采集的脑电波信号进行分析，并根据分析的结果以及脑电波模型中的脑电波目标值对微处理器进行控制，对刺激电极中刺激电流的大小进行调节，使用户的脑电波信号与脑电波模型中的脑电波目标值一致，另外，智能模块还根据脑电波模型中的刺激时长对微处理器进行控制，进而实现治疗时间的控制；

微处理器205与所述刺激电极206相连，所述微处理器用于根据所述智能模块输出的电流控制信号控制所述刺激电极中的刺激电流；

阻抗检测模块207与微处理器205相连，微处理器205还用于根据所述阻抗检测模块检测的电阻判断所述穿戴部件是否正确佩戴于用户头部，例如，可以预先在佩戴正确的情况下检测刺激电极中阳极和阴极之间的电阻，得到电阻参考区间范围，当用户使用时，阻抗检测模块检测人体电阻，若阻抗检测模块检测的电阻在电阻参考区间范围内，则微处理器判断设备佩戴正确(即穿戴部件正确佩戴于用户头部)，设备开始正常工作，若阻抗检测模块检测的电阻在电阻参考区间范围之外，则微处理器判断设备未佩戴正确(即穿戴部件未正确佩戴于用户头部)，同时提醒用户重新佩戴；

过电流保护模组208与微处理器205相连，当过电流保护模组208检测到刺激电极206中的刺激电流超过预设值时过电流保护模组208向微处理器205输出断电信号，以使微处理器205停止向刺激电极206中输出电流；

通信模块209用于实现与服务端(如云服务端)通信，其与微处理器205相连，例如，经颅直流电刺激设备通过通信模块209可以从服务端获取脑电波模型，微处理器205将通信模块209从服务端获取的脑电波模型存储在存储模块202中，优选地，所述通信模块209可以为无线通信模块(无线通信模组)，其包括以下的至少一种：WIFI模块、2G模块、3G模块、4G模块、蓝牙模块，此外，微处理器205还可以将脑电采集模组203采集的用户的脑电波信号通过通信模块209上传至服务端，服务端可以对用户的脑电波信号进行收集、分析，并实现对脑电波模型进一步的优化，其中，采集模组采集的用户的脑电波信号可以通过通信模块直接上传至服务端，也可以先通过通信模块发送至用户的手机，再由手机上传至服务端。

三轴加速度器210与微处理器205相连，通过三轴加速度器210可以实现对用户头部姿态的检测。

本发明实施方式提供的经颅直流电刺激设备，可以从服务端获取脑电波模型，脑电采集模组实时检测脑电波状态，然后通过智能模块控制经颅直流电刺激的电流大小(刺激电流的大小)及时间(刺激的时长)，从而起到增强记忆力、专注力、学习能力，控制情绪、食欲、成瘾，减少抑郁，减轻疼痛，增强运动能力，改善认知，改善睡眠等功能。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种经颅直流电刺激设备，其特征在于，包括电源模块、存储模块、脑电采集模组、智能模块、微处理器、刺激电极；

所述存储模块用于存储脑电波模型；

所述脑电采集模组用于采集用户的脑电波信号；

所述智能模块与所述存储模块、所述脑电采集模组、所述微处理器相连，所述智能模块用于根据所述脑电波模型、所述脑电采集模组采集的用户的脑电波信号向所述微处理器输出电流控制信号；

所述微处理器与所述刺激电极相连，所述微处理器用于根据所述智能模块输出的电流控制信号控制所述刺激电极中的刺激电流。

2.根据权利要求1所述的经颅直流电刺激设备，其特征在于，所述经颅直流电刺激设备还包括用于固定于用户头部的穿戴部件，所述存储模块、所述脑电采集模组、所述微处理器、所述刺激电极安装在所述穿戴部件上。

3.根据权利要求2所述的经颅直流电刺激设备，其特征在于，所述经颅直流电刺激设备还包括与所述微处理器相连的阻抗检测模块；

所述微处理器还用于根据所述阻抗检测模块检测的电阻判断所述穿戴部件是否正确佩戴于用户头部。

4.根据权利要求1所述的经颅直流电刺激设备，其特征在于，所述经颅直流电刺激设备还包括与所述微处理器相连的过电流保护模组；

当所述过电流保护模组检测到所述刺激电极中的刺激电流超过预设值时所述过电流保护模组向所述微处理器输出断电信号，以使所述微处理器停止向所述刺激电极中输出电流。

5.根据权利要求1所述的经颅直流电刺激设备，其特征在于，所述经颅直流电刺激设备还包括与所述微处理器相连的通信模块，所述通信模块用于从服务端获取所述脑电波模型，所述微处理器还用于将所述通信模块从服务端获取的脑电波模型存储在所述存储模块中。

6.根据权利要求5所述的经颅直流电刺激设备，其特征在于，所述通信模块为无线通信模块。

7.根据权利要求6所述的经颅直流电刺激设备，其特征在于，所述无线通信模块包括以下的至少一种：WIFI模块、2G模块、3G模块、4G模块、蓝牙模块。

8.根据权利要求5所述的经颅直流电刺激设备，其特征在于，所述微处理器还用于将所述脑电采集模组采集的用户的脑电波信号通过所述通信模块上传至所述服务端。

9.根据权利要求1所述的经颅直流电刺激设备，其特征在于，所述电源模块包括电池、充电模组以及升压模组。

10.根据权利要求1所述的经颅直流电刺激设备，其特征在于，所述经颅直流电刺激设备还包括与所述微处理器相连的三轴加速度器。