CN108904977A - 输出电刺激脉冲的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于输出电刺激脉冲的装置，包括具有对称分布的两个带有电极的延伸部的外壳体，由外壳体封闭包围的内壳体，安装在内壳体中的控制器以及与控制器电耦合的开关，可选地还包括指示灯、蜂鸣器等。开关用于向控制器输出第一输入脉冲以及与第一输入脉冲相距一个时间间隔的第二输入脉冲，控制器成在接收到第一输入脉冲时输出一个输出脉冲，输出脉冲在第一时间段内强度随时间上升，第一时间段为时间间隔和预先确定的时间阈值之中较小的一个。本发明的实施例提供一种易于使用的输出电刺激脉冲的装置，其可以在提供适合减轻偏头痛的电脉冲的同时降低用户因电流刺激导致的不适感。

Description

输出电刺激脉冲的装置

技术领域

本公开关于可穿戴设备的领域，更具体地关于一种输出电刺激脉冲的装置。

背景技术

经皮神经电刺激(TENS)是一种通过电脉冲刺激神经来阻断痛觉神经信号的非药物无创止痛法，一般用于缓和痛经、偏头痛、眩晕等各种类型的疼痛感觉。用于实施TENS疗法的装置将接触使用者的皮肤，并且输出根据疼痛类型而变化的电脉冲来起到治疗效果。所输出电脉冲的脉冲持续时间、频率、强度、持续时间以及强度改变斜率等各种参数需要配置在优化的范围内以便提供最佳的止痛效果并减少用户的不适。大部分头部疼痛例如偏头痛是由眶上神经和滑车上神经进行传递的。在对应这些神经的位置传递合适的电信号将可能减轻在这些神经上传递的头痛信号而无需服用药物。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种更加易于使用的输出电刺激脉冲的装置，其可以在提供适合减轻头痛的电脉冲的同时降低用户的不适感。

本发明公开了一种用于输出电刺激脉冲的装置，包括外壳体，包括对称分布的两个延伸部；由外壳体封闭包围的内壳体；安装在内壳体中的控制器，每个延伸部包括一个与控制器电耦合的电极；以及与控制器电耦合的开关，该开关用于向控制器输出第一输入脉冲以及与第一输入脉冲相距一个时间间隔的第二输入脉冲，其中控制器配置成在接收到第一输入脉冲时向所述电极输出一个输出脉冲，输出脉冲在第一时间段内强度随时间上升，第一时间段为时间间隔和预先确定的时间阈值之中较小的一个。

在一些实施例中，输出脉冲在第一时间段之后的第二时间段内强度等于第一时间段结束时的强度。

在一些实施例中，第二输入脉冲的脉冲持续时间小于第一输入脉冲的脉冲持续时间。

在一些实施例中，第二时间段在接收到第三输入脉冲时结束，第三输入脉冲的脉冲持续时间大于第二脉冲的脉冲持续时间。

在一些实施例中，第一输入脉冲和第三输入脉冲之中每个的脉冲持续时间均大于第二输入脉冲的脉冲持续时间的两倍。

在一些实施例中，输出电刺激脉冲的装置还包括蜂鸣器以用于在接收到第一输入脉冲、第二输入脉冲和第三输入脉冲时输出持续时间分别与第一输入脉冲、第二输入脉冲和第三输入脉冲的脉冲持续时间成正比的声音信号。

在一些实施例中，输出电刺激脉冲的装置还包括发光装置以用于在接收到第一输入脉冲时发光并在接收到第三输入脉冲时停止发光。

在一些实施例中，第三输入脉冲的脉冲持续时间大于第一输入脉冲的脉冲持续时间。

在一些实施例中，开关为按压开关，且第一输入脉冲、第二输入脉冲和第三输入脉冲的脉冲持续时间与按压开关被保持按压的时间相同。

在一些实施例中，输出脉冲的频率为60赫兹，脉冲持续时间为250微秒，且最大强度为16毫安。

在一些实施例中，第一时间段和第二时间段之和为20分钟。

在一些实施例中，预先确定的时间阈值为5分钟。

在一些实施例中，一种用于输出电刺激脉冲的方法，包括提供一个包括控制器、与控制器电耦合的开关以及与控制器电耦合的两个电极的电刺激装置；通过电刺激装置的控制器接收与开关所产生的第一输入脉冲以及与第一输入脉冲相距一个时间间隔的第二输入脉冲；以及在接收到第一输入脉冲时由控制器通过两个电极输出一个输出脉冲，输出脉冲在第一时间段内强度随时间上升，第一时间段为时间间隔和五分钟之中较小的一个。

本发明的实施例可以使得用户以更简单和更舒适的方式控制进行电刺激时所使用的电刺激脉冲，用户还能通过光学和声学上的直观反馈感知电刺激脉冲的治疗过程，从而可以评估经皮神经电刺激疗法的治疗效果是否适合自己。

附图说明

本公开提供了附图以便于对所公开内容的进一步理解，附图构成本公开内容的一部分，但仅仅是用于图示出体现所涉及发明概念的一些方面的非限制性示例，而不是用于做出任何限制。

图1是根据本公开一些实施例的输出电刺激脉冲的装置的顶视图。

图2是根据本公开一些实施例的输出电刺激脉冲的装置的底视图。

图3是根据本公开一些实施例的输出电刺激脉冲的装置的爆炸图。

图4是根据本公开一些实施例的输出电刺激脉冲的装置的框图。

具体实施方式

本文提供了示例性的实施例以便所公开的内容将充分的，并且将能够充分将其涉及的范围传达给本领域技术人员。本文中提供了诸如特定部件、装置、方法步骤等的各种特定示例以便本领域技术人员能够更好地理解本发明的实施例。本领域技术人员明显可以理解某些特定的细节是可以不进行实施的，所给出的示例性实施例也可以以其他形式进行实施，而这些情况都不应被理解为限制本发明的范围。在某些示例中将不再详细描述众所周知的过程、公知常识的装置结构和常规技术。

本文使用的术语是用来描述特定的例子的，而不是用于限制。正如这里所使用的，“一”、“一个”和“该”的单数形式也可能包括复数形式，除非上下文清楚地表明了其他情况。“包括”、“包含”、“具有”和“拥有”等术语是具有包容性的，因此指定了所声明的特征、整体、步骤、操作、元素、组件或上述组合的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特性、整数、步体、操作、元素、组件或上述组合。本文描述的方法步骤，过程和操作不应被解释为必须要求它们以所讨论或示出的特定顺序执行，除非将其特别指定为执行顺序。还应该理解的是可以采用附加的或替代的步骤。

术语第一、第二、第三等在本文中多次出现来描述各种元素、组件、区域、层级和部分，但这些元素、组件、区域、层级和部分并不因此而受限制。术语第一、第二、第三等只是将一个元素、组件、区域、层级或部分与另一个进行区分。第一、第二、第三等术语在使用时不暗示顺序或先后，除非上下文中明确指示有该含义。因此，第一元素、组件、区域、层级或部分也可以称为第二元素、组件、区域、层级或部分且反之亦然，而不脱离本文实施例所教导的范围。

与空间相关的术语，诸如内部、外部、下面、下方、上面、上方、更低、更高等在本文中是为了便于解释在图中图示的不同元素或特征之间的关系。空间相关的术语可以包括除了图示的方向之外的使用或操作中的设备的其他不同方向。例如，在图中的设备被翻转的情况下，被描述为其他元素或特征下面或下方的元素的方向将是其他元素或特征的上面。因此，举例的下面将即包括上面也包括下面。该设备还可以选择(例如选择90度)因而本文使用的相关空间描述也应该相应进行解释。

图1是根据本公开一些实施例的输出电刺激脉冲的装置的顶视图。该装置的外壳体110具有两个大致对称分布的延伸部101。这两个延伸部101可以固定在外壳体110的两侧。两个延伸部101采用例如硅胶等柔性材料构成，从而可以弯曲成适应不同用户的额头形状。外壳体110上具有开关102，该开关102例如可以是按压开关以用于在用户按下时产生一个电脉冲，该电脉冲的持续时间或脉冲持续时间等于用户将开关保持按下状态的时间。在外壳体110还设置有一个或多个突出部103以方便用户抓住外壳体110。突出部103可以环绕开关102而布置。

图2是根据本公开一些实施例的输出电刺激脉冲的装置的底视图。在每个延伸部101的背面布置有一个电极104。电极104将与用户的皮肤接触并施加用于电刺激的脉冲。如图所示，每个电极104均带有多个长条形的缺口105，每个缺口105的尺寸是一致的且相邻缺口105之间的间距可以保持相等。如此配置的缺口105用于使得电流密度能在电极104上得到更均匀的分布，并且使得电极104能更好地与皮肤电耦合。虽然图示中缺口105的形状大致为直线形状，但是本领域技术人员将理解也可以将缺口105设置为弧形等其他形状。

图3是根据本公开一些实施例的输出电刺激脉冲的装置的爆炸图。在外壳体110之内布置有内壳体111。内壳体111可以封闭包围在外壳体110中，由外壳体110和底板106组成的封装包裹。电极104通过底板106与内壳体111之内容纳的电路板、电源部件等进行电耦合。底板106可以是具有粘性导电贴，同时起到导电和粘附到头部的作用。底板106即可与装置分离也可结合为一体。内壳体111的一部分可以在受到外力的情况下被压下，且在外力取消的情况下复位以便与开关102相接触。内壳体111可以为内部的电路板和电源等提供额外的保护和绝缘。为了减小装置体积并提高安全性，优选在外壳体110上不提供进行诸如充电等操作的接口。除了电极104之外，输出电刺激脉冲的装置并不具有其他可以进行电接触的接触件。内壳体111和外壳体110均可以形成为不可拆卸的结构并进行相应的密封。内壳体111的电源可以采用各种类型的电池来实现。可通过控制输出脉冲的强度来延长使用时间而无需再人工进行充电。

图4是根据本公开一些实施例的输出电刺激脉冲的装置的框图。内壳体111内布置有控制器120，其可以是任何专用或通用的控制芯片、单片机等。可选地，内壳体111内还可以布置有电阻传感器、温度传感器等传感器以用于感测用户和环境的状况。控制器120与电极104电耦合以输出电刺激脉冲。控制器120与电极104之间还可配置有各种逆变器、变压器等其他图中未示出的常规组件来调整输出脉冲的波形。控制器120还与开关102电耦合以接收用户输入。在使用该输出电刺激脉冲的装置时，用户通过操作开关102而向控制器120输出两个在时间上相互隔开的输入脉冲。这两个输入脉冲的第一输入脉冲用于指示控制器120开始向电极104输出输出脉冲。输出脉冲例如为两相的矩形波或尖波，其频率可以为50-200赫兹，且优选为60赫兹，脉冲持续时间为100-500微秒，且优选为250微秒。在接收到第一输入脉冲之后，控制器120将随着时间线性增大输出脉冲的强度，输出脉冲的强度将在预先确定的时间阈值后达到最大值，并且在之后保持为该最大值，该最大值例如为8-16毫安，而该时间阈值例如是3-14分钟。在一个实施例中，输出脉冲的强度最大值为16毫安，而时间阈值为5分钟，此时输出脉冲的强度可以以53.3微安/秒的斜率逐渐上升，这一缓慢上升斜率有助于神经系统逐渐提升其疼痛感知的阈值从而减轻用户感受到疼痛的可能性。过高的斜率可能会对用户产生刺痛感，而过低的斜率可能会浪费用户更多的时间。如果在接收到第一输入脉冲之后接收到与第一输入脉冲相差小于上述时间阈值的时间间隔的第二输入脉冲，则接收到第二输入脉冲时输出脉冲的强度并未达到最大值，此时也将停止对输出脉冲强度的增加。在输出脉冲的强度因为接收到第二出输入脉冲而停止增大时，控制器120将在之后的时间中输出强度被保持为接收到第二输入脉冲时的强度的输出脉冲。用户可以通过调整两个输入脉冲之间的时间间隔，而控制输出脉冲最终所达到的强度。

用户可以在第二输入脉冲之后再次通过开关102发送第三输入脉冲以指示控制器120停止输出电刺激脉冲。即使未接收到第三输入脉冲，控制器120也将在一定时间经过之后自动停止输出输出脉冲。例如，控制器120在接收到第一输出脉冲之后的20分钟后，将无论是否再接收到用户的其他输入都将停止输出输出脉冲。如果用户需要手动停止，则可在达到20分钟之前手动输入第三输入脉冲而停止一个疗程。为了准确区分用户输入的不同类型，用于设置脉冲强度的第二输入脉冲的脉冲持续时间小于第一输入脉冲的脉冲持续时间，而第三输入脉冲的脉冲持续时间大于第二脉冲的脉冲持续时间。用户需例如按压开关102达大于2秒以做出开启或关闭装置的动作，而用来确定脉冲强度时用户可以执行小于1秒的按压，用于按压开关102的时间将等于开关102所产生的输入脉冲的脉冲持续时间。为了构成足够的区别，第一输入脉冲和第三输入脉冲之中每个的脉冲持续时间均可大于所述第二输入脉冲的脉冲持续时间的两倍。第三输入脉冲的脉冲持续时间可以大于第一输入脉冲的脉冲持续时间，这样控制器120可以在接收到第一输入脉冲之后再接收到脉冲持续时间大于该第一输入脉冲的另一个输入脉冲时即确定需要关机。

控制器120还可选地连接到蜂鸣器107以用于在接收到第一输入脉冲、第二输入脉冲和第三输入脉冲时输出持续时间分别与该第一输入脉冲、第二输入脉冲和第三输入脉冲的脉冲持续时间成正比的声音信号以便提醒用户其已进行的操作还可以在接收到第一输入脉冲、第二输入脉冲和第三输入脉冲时，由蜂鸣器发出不同次数的提示音。控制器120还可选地连接到例如LED的发光装置108。在一些实施例中，发光装置108在接收到第一输入脉冲时开始发光，在接收到第三输入脉冲时停止发光，以便指示当前工作状态。在一些实施例中，发光装置108可以包括多种颜色的LED灯的组合，并根据电池的剩余电量发出不同的颜色的光。在一些实施例中，发光装置108可以在接收到第一输入脉冲和第三输出脉冲时以较高的频率进行闪烁，而在接收到第二输入脉冲时以较低的频率进行闪烁。

上述实施例的内容是为了便于说明和理解的目的而提供的。上述实施例并非是排除性的或者是限制性的。某个实施例中的个别元素和特征一般并不限于该特定的实施例，而是可以在适用的其他实施例中使用或者互换，即使没有明确说明也是这样。实施例还可以包括各种变形和替换，此类变形不视为脱离本发明的范围，而是应该将所有修改也包括在本发明范围内。

Claims (10)

1.用于输出电刺激脉冲的装置，包括：

外壳体，包括对称分布的两个延伸部；

由所述外壳体封闭包围的内壳体；

安装在所述内壳体中的控制器，每个延伸部包括一个与所述控制器电耦合的电极；以及

与所述控制器电耦合的开关，该开关用于向所述控制器输出第一输入脉冲以及与所述第一输入脉冲相距一个时间间隔的第二输入脉冲，其中

所述控制器配置成在接收到第一输入脉冲时向所述电极输出一个输出脉冲，所述输出脉冲在第一时间段内强度随时间上升，所述第一时间段为所述时间间隔和预先确定的时间阈值之中较小的一个。

2.权利要求1所述的装置，其中所述输出脉冲在所述第一时间段之后的第二时间段内强度等于所述第一时间段结束时的强度。

3.权利要求2所述的装置，其中所述第二输入脉冲的脉冲持续时间小于所述第一输入脉冲的脉冲持续时间。

4.权利要求3所述的装置，其中所述第二时间段在接收到第三输入脉冲时结束，所述第三输入脉冲的脉冲持续时间大于所述第二脉冲的脉冲持续时间。

5.权利要求4所述的装置，其中所述第一输入脉冲和第三输入脉冲之中每个的脉冲持续时间均大于所述第二输入脉冲的脉冲持续时间的两倍。

6.权利要求5所述的装置，还包括蜂鸣器以用于在接收到所述第一输入脉冲、第二输入脉冲和第三输入脉冲时输出持续时间分别与所述第一输入脉冲、第二输入脉冲和第三输入脉冲的脉冲持续时间成正比的声音信号。

7.权利要求6所述的装置，还包括发光装置以用于在接收到所述第一输入脉冲时发光并在接收到所述第三输入脉冲时停止发光。

8.权利要求7所述的装置，其中所述第三输入脉冲的脉冲持续时间大于所述第一输入脉冲的脉冲持续时间。

9.权利要求8所述的装置，其中所述开关为按压开关，且所述第一输入脉冲、第二输入脉冲和第三输入脉冲的脉冲持续时间与所述按压开关被保持按压的时间相同。

10.权利要求9所述的装置，其中所述输出脉冲的频率为60赫兹，脉冲持续时间为250微秒，且最大强度为16毫安。