CN209917015U - 一种头戴式情绪干预治疗仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于医疗设备技术领域，具体为一种头戴式情绪干预治疗仪。其通过一个覆盖人眼视野区域的发光照明模块，发光照射人眼的方式实现情绪干预治疗。治疗仪包括发光照明模块、控制驱动模块、生理数据采集及存储模块、用户显示终端；其中发光照明模块与控制驱动模块相连，照射区域针对人眼区域，光参数可以调整，生理数据采集及存储模块与控制驱动模块相连，为系统的控制驱动提供依据和反馈，用户显示终端可以实时显示人体生理参数，同时可以实现系统的自动、手动调光。本实用新型通过光对人眼的直接间接照射，实现对人体情绪的干预，具有副作用小、手段温和的特点，对于各类情绪疾病的辅助治疗有重要的意义。

Description

一种头戴式情绪干预治疗仪

技术领域

本实用新型属于医疗设备技术领域，具体涉及一种人体情绪干预医疗器件。

背景技术

越来越多的研究证明，光对于人体的生理节律有着极其重要的影响，在典型缺乏光照的地区，由于光照不足，造成相当比例人群患上情感障碍疾病。19世纪末，针对光照与情绪的失调关系，光的生物效应被应用至临床医学治疗当中，从效果上看冬天发生的季节性情感失调可以通过灯光疗法得到缓解，虽然处于观察实验阶段，依然可以得出光照对于情绪干预具有积极影响。同时，Lewy发现了光通过松果体对于人体节律的影响，光-人眼-节律这个通道被人们所认知。2002年Berson发现哺乳动物视网膜的第三感光细胞-ipRGC(Intrinsically photosensitive retinal ganglion cell)，提出本征感光视网膜神经节细胞，即人体眼睛存在非视觉通道。ipRGCs接收到光刺激后，并不将刺激信号传导到人脑的视觉皮层，而是直接传导给了下丘脑，再通过下丘脑传导给松果体。最近的一项研究揭示了两种不同的视网膜 - 脑通路，不同的感光视网膜神经节细胞ipRGC亚群驱动着光对学习和情绪的影响，ipRGC-PHb通道——独立于下丘脑视交叉上核SCN的通道，对于情绪调节有绝对的影响。越来越多的机理被发现，与之对比，相关的光生物的临床应用相对比较滞后。

日本的金泽医科大学在上个世纪末公布了一个改善痴呆状和抑郁症的房间和光源照射的装置，装置集成在一个房间中，包括光源、闪烁控制、光照射装置，1~10Hz频率的连续闪烁光源，对视网膜进行刺激，使Homerla持续表达，达到与电痉挛刺激同等的效果，与电痉挛相比闪烁光源的副作用更小。但是通过近年来的频闪研究可以知道，频闪对于人体也有不同程度的消极影响，包括癫痫和情绪障碍，故如何选择正确形式的光照以及什么程度的光照，才是光疗的核心之处。

复旦大学智能光健康课题组的最新研究发现，分别于清晨和傍晚使抑郁倾向患者接受90分钟白光强光光照治疗，傍晚治疗和清晨治疗均可明显改善情绪状况，并发现非季节性抑郁倾向人群更偏向傍晚光照的光疗方式，而对照组对两种不同光照时间倾向无明显差异,同时接受90分钟6000lux, 4000lux强光光照治疗，4000lux和6000lux光照均可明显改善情绪状况。在此基础上，我们公布了一种头戴式的情绪干预治疗仪器，旨在通过最便捷最安全的方式，实现最有效的光对情绪障碍疾病的辅助治疗。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种头戴式情绪干预治疗治疗仪，通过最便捷最安全的方式，实现最有效的光对情绪障碍疾病的辅助治疗。

本实用新型提出的头戴式情绪干预治疗治疗仪，通过一个覆盖人眼视野区域的发光照明模块，通过光照射人眼的方式，进行情绪干预治疗。

本实用新型提出的头戴式情绪干预治疗治疗仪，具体包括：头戴式发光照明模块，生理数据采集及存储模块，用户显示终端；其中：

所述的头戴式发光照明模块，包括：穿戴结构、发光照明模块、控制驱动模块、散热模块；

所述发光照明模块与控制驱动模块相连，其发光照射区域覆盖人眼视野内区域；发光照明模块的光参数可以调整，出光亮度和光谱可以变化；

所述穿戴结构包括但不限于绑带式、头盔式和眼镜式，发光照明模块、控制驱动模块和散热模块都设置于穿戴结构上；

所述控制驱动模块与发光照明模块相连，安装在穿戴结构上，用于发光照明模块的驱动和控制；

所述散热模块与控制驱动模块相连，散热模块为多片式结构，安装于穿戴结构外侧。

所述的生理数据采集及存储模块，为一个心率变异测试仪器，与控制驱动模块相连，为控制驱动提供依据和反馈；所述心率变异测试仪用于实时测试心率变异性，即逐次心搏间期之间的微小变异特性（心脏每搏间期一般存在几十毫秒的差异），反映交感和迷走神经，神经中枢，压力反射和呼吸活动等因素的调节作用；

所述的用户显示终端，为一个显示器，与头戴式发光照明模块以及生理数据采集及存储模块相连，用于实时显示人体生理参数，同时可以实现发光照明模块的自动、手动调光。

进一步，所述发光照明模块，采用但不限于LED、OLED作为光源，根据光源类型，发光照明模块分为OLED发光照明模块、LED光导结构发光照明模块、LED直下结构发光照明模块。LED作为光源时，需要针对LED光源进行光学设计。

在LED光导结构发光照明模块中，所述结构包括： LED光源，聚光透镜，光导件，反射板，扩散板。所述LED光导结构发光照明模块中，聚光透镜一侧正对LED光源的出光面，另一侧位于导光管的入射端边缘，所述扩散板内测包括但不限于锯齿形和半球形的微结构。所述聚光透镜对LED光源的出射光线进行准直设计并耦合至导光管的边缘。所述导光管采用固态导光材料，根据材料与空气对光线折射的差异，产生内全反射，使得光被束缚在光导结构中传播，从输入端传输到输出端。进入到人眼观察区域结构中时,扩散板出射，被人眼所观察。所述反射板能将由扩散板反射上去的光线继续反射下去，最终所有光线都能分布在扩散板上。

在LED直下结构发光照明模块中，所述结构包括：PCB光源板，LED光源，光学透镜和扩散板，所述LED直下结构发光照明模块中，LED光源位于光学透镜下方，扩散板位于透镜上方。所述光学透镜为自由曲面透镜，曲面利用广通映射法求得，即根据LED光源初始光分布以及扩散板上目标光分布，计算自由曲面形状。LED光线通过光学透镜后，均匀的、高效的打在扩散板上。

本实用新型以穿戴的形式，针对人眼通道进行照明，通过特定波长和强度以及组合的光照射人眼，实现对人体情绪的干预，可以广泛应用于各类情绪障碍疾病的临床辅助治疗中。

本实用新型中，所述的生理参数采集及存储模块，通过心率变异HRV数据处理定量化自律神经的表现，实时反应人体交感副交感神经的状态和变化，并以此作为光参数设置的依据，实现精准光照射。

本实用新型采用特殊光源，整个结构简单轻便，可以实现轻松穿戴；并且通过精准的光学设计，使得出光面的光分布高度均匀，大大改善视野内发光区域内的视觉感受舒适度。

附图说明

图1为头戴式情绪干预治疗设备结构框架。

图2为导光结构的发光照明模块。

图3为导光结构照明模块中各个照明模块示意图。

图4为导光结构发光照明模块中光导内部的光线示意图。

图5为眼镜结构的情绪干预治疗设备结构。

图6为直下式光学结构的情绪干预治疗设备结构。

图7为绑带式情绪干预治疗设备结构。

图8为头盔式情绪干预治疗设备结构。

具体实施方式

本实用新型公布的一种头戴式情绪干预治疗设备，包括：一个覆盖人眼视野区域的发光照明模块，通过光照射人眼的方式实现情绪干预治疗的目的，具体包括头戴式发光照明模块、生理数据采集及存储模块、用户显示终端，系统采用光对人眼照射，通过实时生理数据反馈调整光参数，实现对人体情绪的干预。

图1所示为本实用新型所述的头戴式情绪干预治疗设备结构框架，头戴式发光照明装置包括头戴式发光照明模块、用户显示终端、生理参数采集及存储模块；其中，所述头戴式发光照明模块包括：发光照明模块1，穿戴结构2，控制驱动模块3，散热模块4。其中，发光照明模块1可以为OLED发光照明模块、LED导光结构发光照明模块（图2）、LED直下结构发光照明模块（图5）。

所述发光照明模块1可以通过不同的光源和不同的光学组件实现，采用但不限于LED、OLED作为光源，根据光源类型发光模块分为OLED发光照明模块、LED光导结构发光照明模块、LED直下结构发光照明模块。LED作为光源时，需要针对LED光源进行光学设计。

所述穿戴结构2包括但不限于帮带式、头盔式和眼镜式穿戴结构。

图2为使用LED光导结构作为发光照明模块的眼镜式的情绪干预治疗设备，包括：眼镜式头戴情绪干预治疗设备203，LED光源101,聚光透镜102，光导件103，反射板104，扩散板105；其中： LED光源101、聚光透镜102、控制驱动模块3、散热模块4都安装在在穿戴结构203一侧，聚光透镜102一侧正对LED光源101的出光面，另一侧位于导光管103的入射端边缘，所述扩散板内测包括但不限于锯齿形和半球形的微结构。

图3为LED光导结构的发光照明模块的光学组件示意图，图4为图3中扩散板105的两种实施例结构，所述扩散板内侧做锯齿形状的微结构，图105a所示为在扩散板内侧做半球形状的微结构，图105b为在扩散板内侧做锯齿状的微结构示意图。105a和105b为扩散板105的两种典型实施例，扩散板105包含但不限于这两种微结构。

图5为导光结构发光照明模块中光导内部的光线示意图，LED101光线发出后经过聚光透镜201汇聚射入光导结构中，光线在所述光导结构103发生全反射，被束缚在光导结构中传播，进入到人眼观察区域结构中时，由于扩散板105包括微结构处理，光线初涉方向发生变化，由扩散板出射出，被人眼所观察。所述反射板104能将由扩散板105反射上去的光线继续反射下去，最终所有光线都能分布在扩散板上。

所述聚光透镜201、LED光源101的出射光线进行准直设计并耦合至导光管的边缘。所述导光管采用固态导光材料，根据材料与空气对光线折射的差异，产生内全反射使得光从输入端传输到输出端。本发明采用导光管将LED光源101分布在大面积的扩散板105上，作为情绪干预照明装置的背光，有效的节省了其封装占用空间。

图6为直下结构发光照明模块结构示意图，所述结构包括：PCB光源板109，LED光源101，光学透镜108，扩散板105，其中，所述LED光线经过透镜的二次光分布后，均匀分布在扩散板上。

图7为绑带式情绪干预治疗设备结构，其中，1为发光照明模块，可以是但不限于OLED光源结构、LED光导结构、LED直下式等发光结构，3为无线控制驱动模块，201为绑带式的穿戴结构，将发光照明模块1固定在眼位。

图8为头盔式情绪干预治疗设备结构，其中，1为发光照明模块，可以是但不限于OLED光源结构、LED光导结构、LED直下式等发光结构，202为头盔式的穿戴结构，将发光照明模块1固定在眼位。

在本实用新型中，所述的生理参数采集及存储模块通过心率变异HRV数据处理定量化自律神经的表现，实时反应人体交感副交感神经的状态和变化，并以此作为光参数设置的依据，实现精准光照射。心率变异信号中蕴含着有关心血管调节的重要信息，对HRV进行分析可以间接地定量评价心肌交感、迷走神经的紧张性和均衡性，而且还能分析自主神经系统的活动情况。心率变异性还可以作为一个独立的心源性猝死危险性的预测指标，对多种恶性心律失常的预后判断和药物治疗效果分析有指导作用。

Claims (5)

1.一种头戴式情绪干预治疗仪，其特征在于，包括：头戴式发光照明模块，生理数据采集及存储模块，用户显示终端；其中：

所述的头戴式发光照明模块，包括：穿戴结构、发光照明模块、控制驱动模块、散热模块；发光照明模块、控制驱动模块和散热模块都设置于穿戴结构上；

所述发光照明模块与控制驱动模块相连，其发光照射区域覆盖人眼视野内区域；发光照明模块的光参数可以调整，出光亮度和光谱可以变化；

所述控制驱动模块与发光照明模块相连，用于发光照明模块的驱动和控制；

所述散热模块与控制驱动模块相连，散热模块为多片式结构，安装于穿戴结构外侧；

所述的生理数据采集及存储模块，为一个心率变异测试仪器，与控制驱动模块相连，为控制驱动提供依据和反馈；所述心率变异测试仪用于实时测试心率变异性，即逐次心搏间期之间的微小变异特性，反映交感和迷走神经，神经中枢，压力反射和呼吸活动诸因素的调节作用；

所述的用户显示终端，为一个显示器，与头戴式发光照明模块以及生理数据采集及存储模块相连，用于实时显示人体生理参数，同时实现发光照明模块的自动、手动调光。

2.根据权利要求1所述的头戴式情绪干预治疗仪，其特征在于，穿戴结构为绑带式、头盔式或眼镜式。

3.根据权利要求1所述的头戴式情绪干预治疗仪，其特征在于，所述发光照明模块，采用LED、OLED作为光源，根据光源类型，发光照明模块分为OLED发光照明模块、LED光导结构发光照明模块、LED直下结构发光照明模块。

4. 根据权利要求3所述的头戴式情绪干预治疗仪，其特征在于，在LED光导结构发光照明模块中，其结构包括： LED光源，聚光透镜，光导管，反射板，扩散板；其中，所述聚光透镜一侧正对LED光源的出光面，另一侧位于导光管的入射端边缘；所述扩散板内测包括锯齿形和半球形的微结构；所述聚光透镜对LED光源的出射光线进行准直设计并耦合至导光管的边缘；所述导光管采用固态导光材料，根据材料与空气对光线折射的差异，产生内全反射，使得光被束缚在光导结构中传播，从输入端传输到输出端；进入到人眼观察区域结构中时,扩散板出射，被人眼所观察；所述反射板将由扩散板反射上去的光线继续反射下去，最终所有光线都分布在扩散板上。

5.根据权利要求3所述的头戴式情绪干预治疗仪，其特征在于，在LED直下结构发光照明模块中，其结构包括：PCB光源板，LED光源，光学透镜和扩散板；其中，LED光源位于光学透镜下方，扩散板位于透镜上方；所述光学透镜为自由曲面透镜，曲面利用广通映射法求得，即根据LED光源初始光分布以及扩散板上目标光分布，计算自由曲面形状；LED光线通过光学透镜后，均匀的、高效的打在扩散板上。

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