TWI766607B - 醫療用頭戴裝置及其系統 - Google Patents

Abstract

一種醫療用頭戴裝置，包括對應於配戴者的兩耳所配置的側支架、與 由多個支架連接承接機構所構成的帽本體、及設置於至少一個支架的至少一個探頭組件，探頭組件的一端與配戴者的頭皮接觸，帽本體的承接機構設有至少一個角度控制機構，用於控制每一個支架沿著配戴者的頭圍周向地獨立旋轉。另外，承接機構設置有兩條凹槽對應於側支架的中空框架，以使側支架的中空框架嵌入承接機構的兩條凹槽內，以便承接機構可以藉由兩條凹槽沿著側支架的中空框架移動而調整位置。

Description

醫療用頭戴裝置及其系統

本發明是有關於一種醫療用頭戴裝置，特別是有關於一種用於腦功能檢測並電刺激治療的醫療用頭戴裝置。

近年來逐步興起的多種神經刺激與調控技術，在功能性腦神經退變性疾病的防治上取得了不少進展。其中，以深部腦刺激技術(deep brain stimulation，以下簡稱DBS)為典型代表的有創性神經調控技術，通過手術將電極植入腦深部特定核團並採用高頻電刺激方式來改變神經核團的異常活動，可有效緩解其臨床症狀，提高患者的生活品質。然而，DBS存在著手術創傷嚴重、電池需定期更換、費用昂貴及術後的抑鬱症等問題，難以在臨床上大面積普及。

經顱電刺激(transcranial electrical stimulation，tES)是一種無創性神經調控手段，通過置於頭皮的電極釋放微弱電流，改變皮層神經元的興奮性和突觸活動，並影響皮層下深部核團及其網路。目前已經在帕金森氏症(Parkinson's disease，PD)、抑鬱症、癲癇等基礎及臨床前研究中證實了其應用價值。該技術優勢在於儀器簡單便攜、價格低廉、安全性高且治療禁忌少，患 者的接受度高。但由於其治療機制尚未闡明，對功能性腦疾病的治療適應症、模式、參數尚不明確，治療電極的適用性差，目前還未能全面有效地應用於患者的治療。

鑒於經顱電刺激技術未必能夠對於待電刺激的腦區域提供準確的定位，未來發展結合電刺激與腦部醫療之技術勢必輔以腦電圖搜集腦波信號，以實現全面地檢測腦功能並施以有效的電刺激。由於腦神經元的突觸區域之間因腦活動而產生電信號，腦電圖(Electroencephalograph，以下簡稱EEG)儀器是透過將電極放在患者的頭皮上來檢測來自大腦的腦電波測量值，可用於測量腦活動、以腦電波形式在神經元之間所傳遞的電信號的強度。

然而經顱電刺激與腦電波採集目前在市面上的設備多數是分屬在不同設備上的獨立功能。雖有個別設備提供整合經顱電刺激與腦電波採集的功能，但腦電波採集與經顱電刺激仍然是屬於分開獨立的功能，腦電波信號的資料若不能參與經顱電刺激過程，就不能根據不同的腦電波水準而動態調整經顱電刺激的電流輸出。

為了解決上述的技術問題，本發明的主要目的是提供一種穿脫方便、可順應配戴者的頭部調整的醫療用頭戴裝置。

本發明的另一目的是提供一種醫療用頭戴裝置，其設有可配合治療檢測而調整位置的多個探頭組件，探頭組件可靈活設置於支架上，且可快速拆卸及安裝。

本發明的再一目的是提供一種醫療用頭戴裝置，其安裝有探頭組件的多個支架可沿著配戴於兩耳的側支架移動，以對應待測腦區而調整位置，且側支架設計為可前後擺動，實現多維度靈活地調整電刺激位置及腦部檢測位置，使用相當便利。

本發明的又一目的是提供一種頭戴的醫療系統，將本發明的醫療用頭戴裝置與至少一種醫療檢測模組連接，除了進行人體腦部皮質的電刺激以外，還可檢測人體腦部的腦電波訊號，亦可用於檢測人體大腦區域的大腦皮層血流變化；並可根據檢測數據來調控用於經顱電刺激的電流強度。

根據上述目的，本發明揭露一種醫療用頭戴裝置，包括由多個支架連接承接機構所構成的帽本體、及設置於至少一個支架的至少一個探頭組件，探頭組件的一端與配戴者的頭皮接觸，帽本體的承接機構設有至少一個角度控制機構，用於控制每一個支架沿著配戴者的頭圍周向地獨立旋轉。

根據上述目的，本發明揭露一種醫療用頭戴裝置，包括由多個支架連接承接機構所構成的帽本體、及設置於至少一個支架的至少一個探頭組件，探頭組件的一端與配戴者的頭皮接觸，帽本體更包括側支架，側支架的兩端配置於相當於配戴者的兩耳的位置，側支架具有中空框架，承接機構設置有兩條凹槽對應於側支架的中空框架，以使側支架的中空框架嵌入承接機構的兩條凹槽內，承接機構藉由兩條凹槽沿著側支架的中空框架移動而調整位置。

根據上述目的，本發明還揭露一種頭戴的醫療系統是由本發明的醫療用頭戴裝置與至少一種醫療檢測模組連接所構成，醫療檢測模組包括腦電圖模組、光電模組、電刺激模組。

10:醫用頭戴裝置

100:支架組

1:帽本體

2:調節機構

3:探頭組件

4:角度控制機構

5:旋轉機構

6:整線器

11:橫樑

12:側支架

120、121:兩端

13:支架

131:連接段

132:傾斜段

133:鏤空結構

14:承接機構

140:凹槽

15:耳掛機構

16:校正件

30:線材

31:滑動機構

311:滑動部

312:第一抵靠部

3121:延伸翼

313:第二抵靠部

32:探頭室

33:探頭

34:電性連接部

20:醫療檢測模組

200r:頭圍周向

T7、T8:位點

100r、300r、400r:方向

圖1是根據本發明所揭露的技術，表示醫療用頭戴裝置的立體示意圖。

圖2是根據本發明所揭露的技術，表示醫療用頭戴裝置的前視示意圖。

圖3是根據本發明所揭露的技術，表示醫療用頭戴裝置的部分俯視示意圖。

圖4是根據本發明所揭露的技術，表示醫療用頭戴裝置的後視示意圖。

圖5A是根據本發明所揭露的技術，表示醫療用頭戴裝置中承接機構與支架組的放大示意圖。

圖5B是根據本發明所揭露的技術，表示醫療用頭戴裝置中支架與探頭組件的側視分解示意圖。

圖6是根據本發明所揭露的技術，表示頭戴的醫療系統中，醫療用頭戴裝置與醫療檢測模組連接的示意圖。

以下提供本發明具體實施例的詳細內容說明，然而本發明並不受限於下述實施例，且本發明中的圖式均屬於示意圖式，主要意在表示各元件、機構、模組之間的連接關係，於此實施方式搭配各圖式作詳細說明如下。

首先請參考圖1。圖1表示本發明所揭露的醫療用頭戴裝置的立體示意圖。在圖1中，醫療用頭戴裝置10包括帽本體1、設置於帽本體1下方的調節機構2、以及設置於帽本體1上的探頭組件3，探頭組件3的一端與配戴者的頭皮接觸。帽本體1是由橫樑11、側支架12、支架組100、承接機構14及一對耳掛機構15所構成。支架組100可以包括兩支以上的支架13，圖1的實施例為支架 組100可以由4個支架13排列成十字型所構成，而在其他實施例支架組100可由多個支架13所構成，本發明不侷限支架組100所含支架13的數量，在其他的實施例，多個支架13亦可連接於承接機構14後呈現輻射型、爪型或十字型。支架組100可以藉由例如是旋扣、彈扣的方式將其中心快速拆卸安裝於承接機構14的底面。側支架12為中空的、具有中空框架(圖式未標示)，側支架12的兩端配置於相當於配戴者的兩耳的位置。另外，承接機構14的頂面(即相對於設置支架組100的另一面)可挖設兩條凹槽140與側支架12的中空框架相對應，兩條凹槽140可以供側支架12的中空框架嵌入；藉由兩條凹槽140承接機構14可沿著側支架12的中空框架來回地移動。也就是說，承接機構14可以藉由兩條凹槽140在側支架12上沿著中空框架滑行以方向100r進行移動，以對應腦區調整承接機構14的位置。也就是說，承接機構14可以從帽本體1的頂部沿著側支架12的中空框架滑行而任意移動，甚至可以移動至接近配戴者兩耳的位置。橫樑11是用於貼附配戴者的前額，且橫樑11跨接於側支架12的兩端120、121。支架13是由連接段131與向下傾斜延伸之傾斜段132所組成，該連接段131是與帽本體1的承接機構14連接。詳細來說，支架13的連接段131可以藉由例如旋扣、彈扣的方式快速拆卸地安裝於承接機構14。為了輕便，帽本體1可以是塑膠材料、鈦合金。在一實施例中，側支架12由於是中空框架，當承接機構14於側支架12上移動時，側支架12的中空框架不會擋到安裝於承接機構14的支架組100，且支架13的傾斜段132可以穿過側支架12的中空框架。

接著請參考圖2，圖2表示本發明所揭露的醫療用頭戴裝置的前視示意圖。在圖2中，一對耳掛機構15是分別設置於側支架12的兩端，相對於橫樑11的一側，所指側支架12的兩端是相當於配戴者耳朵的位置，也是橫樑11 與耳掛機構15的連接處。一對耳掛機構15可與配戴者的一對人耳相配適能附接於一對人耳的外緣，以使醫療用頭戴裝置10能穩固地撐掛於一對人耳的上方。為了能配戴舒適，側支架12、多個支架13以及一對耳掛機構15可設計為彈性材料、或加設彈性件，以因應人體頭部形狀調整帽本體1的整體大小。為了指示醫療用頭戴裝置10是否配戴正確，可在帽本體1的橫樑11上設有校正件16用以對準配戴者的眉心。於本實施例中，該校正件16可以例如是指示燈，若醫療用頭戴裝置10配戴不正而不位在水平線上，指示燈無法對準眉心則不會亮燈，在其他的實施例，所述校正件16亦可簡化為對準眉心用之標示符號。

接著請參考圖3，圖3表示本發明所揭露的醫療用頭戴裝置的部分俯視示意圖。在圖3中，帽本體1的承接機構14設有4個角度控制機構4，每個角度控制機構4用於分別控制每個支架13沿著配戴者的頭圍周向200r獨立各自旋轉。藉由旋轉支架13，使得支架13上的探頭組件3可以移動到所對位的腦區位置。圖3所指每個支架13沿著頭圍周向200r獨立各自旋轉較佳為每個支架13可被控制以特定角度向左或向右旋轉。

接著請參考圖4，圖4表示本發明所揭露的醫療用頭戴裝置的後視示意圖。在圖4中，醫療用頭戴裝置10更包括兩個旋轉機構5，兩個旋轉機構5分別設置於側支架12的兩端，且側支架12的兩端120分別是透過兩個旋轉機構5與橫樑11連接，旋轉機構5可使側支架12於配戴者頭部以國際10-20系統的位點T7及/或位點T8作為圓心進行前後擺動，如同方向300r。帽本體1下方的調節機構2連接於一對耳掛機構15遠離橫樑11之一側，用以繫戴貼附於配戴者的頭部後方，在較佳的實施例，調節機構2可繫戴於配戴者的後腦勺。在具體實施例，調節機構2可以是彈性帶，兩端分別連接兩個耳掛機構15，或是一端連接 於一個耳掛機構15而另一端則是附接於扣環，藉由扣環可拆卸地與另一個耳掛機構15扣接。藉此，透過調節機構2的彈性特性，可使醫療用頭戴裝置10舒適地配戴在配戴者的頭部。且可進一步在調節機構2設置整線器6，以將連接探頭組件3與校正件16的線材30整合於整線器6內。

接著請參考圖5A與圖5B，圖5A表示本發明所揭露的醫療用頭戴裝置中承接機構與支架的放大示意圖，圖5B表示本發明所揭露的醫療用頭戴裝置中支架與探頭組件的側視分解示意圖。在圖5A中，每個支架13是鏤空的，支架13於傾斜段132設置一個鏤空結構133，鏤空結構133是沿著傾斜段132的兩個長邊相對應地延伸，且由支架13的內周壁103所包圍。探頭組件3包括滑動機構31、探頭室32及探頭33，滑動機構31的大小形狀與鏤空結構133相配合，探頭室32位於探頭組件3與配戴者的頭皮接觸的一側，用以容置探頭33。在支架13向下傾斜延伸的傾斜段132設置至少一個可於支架13的鏤空結構133內滑動的探頭組件3，傾斜段132可使探頭組件3的探頭33更貼近配戴者的頭皮，並可透過支架13的彈性力將探頭33抵持於配戴者的頭皮上，以適應於不同配戴者的頭部輪廓。探頭33包括感測器、電極或光電極；感測器可以是腦電感測器，電極是用於對皮脂施以電刺激，光電極是兼具電刺激功能及近紅外光檢測血氧誘發反應變化的功能，用以量測在人體的腦部由光電極的接觸端所接觸的特定區域的皮質血流變化。

在圖5A、圖5B中，滑動機構31具有外徑小於鏤空結構133的寬度之滑動部311，且滑動部311的頂部、底部分別設置有第一抵靠部312、第二抵靠部313，第一抵靠部312由中心向外延伸有延伸翼3121，使第一抵靠部312的外徑大於鏤空結構133的寬度，且第一抵靠部312的外徑小於鏤空結構133的 長邊長度。第二抵靠部313相較於第一抵靠部312更靠近配戴者的頭皮，同樣第二抵靠部313的外徑亦大於鏤空結構133的寬度；且第二抵靠部313的外徑稍大於第一抵靠部312的外徑。探頭室32是設置於第二抵靠部313與配戴者的頭皮接觸的一側；於組裝時，先將滑動機構31旋轉使得第一抵靠部312的延伸翼3121平行於支架13的鏤空結構133的兩個長邊，再將滑動部311由下往上穿入鏤空結構133內，之後旋轉滑動機構31使第一抵靠部312的延伸翼3121突出於鏤空結構133，即可將滑動機構31限位卡扣於支架13的傾斜段132，第一抵靠部312因而抵靠在支架13上。探頭組件3可藉由滑動機構31沿著鏤空結構133在支架13的傾斜段132以方向400r進行任意滑動。反之，拆卸探頭組件3時，旋轉滑動機構31使第一抵靠部312的延伸翼3121平行於支架13的鏤空結構133的兩個長邊，即可由上往下取出旋轉滑動機構31，使第一抵靠部312穿過支架13的鏤空結構133，以實現快速裝卸探頭組件3。

在一實施例中，滑動機構31更包括在滑動部311的第一抵靠部312上設置電性連接部34，電性連接部34連接有線材30以提供電流至探頭室32內的探頭33。電性連接部34較佳為金屬材質。

本發明的醫療用頭戴裝置具有上述設計的特徵，承接機構14可以藉由兩條凹槽140沿著側支架12的中空框架以方向100r進行移動而調整位置；每個支架13沿著配戴者的頭圍周向200r進行獨立旋轉，且其旋轉角度可受角度控制機構4調整；側支架12於配戴者頭部以國際10-20系統的位點T7與位點T8作為圓心進行如同方向300r的前後擺動；及探頭組件3可沿著支架13的鏤空結構133進行如同方向400r的移動，使得探頭組件3的探頭33可 沿著配戴者頭部頭圍周向地調整位置。因此可更便利地調整側支架12、每個支架13、及探頭組件3的位置。

實際應用如圖6所示，圖6表示本發明所揭露的醫療系統中，醫療用頭戴裝置與醫療檢測模組連接的示意圖。在圖6中，醫療用頭戴裝置10與至少一種醫療檢測模組20連接所構成，醫療檢測模組20可以是腦電圖模組、電刺激模組或光電模組。當探頭組件3的探頭33是感測器時，醫療檢測模組20為腦電圖模組，透過醫療用頭戴裝置10將感測器精準定位至配戴者頭部的特定位置，以精準地量測腦波訊號並傳遞至腦電圖模組中顯示；當探頭組件的探頭33是電極時，醫療檢測模組20為電刺激模組，透過醫療用頭戴裝置10將電極精準定位至配戴者頭部特定位置，以精準地對配戴者施以經顱電刺激；當探頭組件3的探頭33是光電極時，醫療檢測模組20即可是為光電模組，透過醫療用頭戴裝置10將光電極精準定位至配戴者頭部特定位置，以精準地量測配戴者腦部特定位置的皮質血流變化並同部進行經顱電刺激，且光電極測量到的腦部皮質血流變化信號可傳遞至光電模組，接著，光電模組會根據所量測之腦部皮質血流變化量來調控傳送至光電極的電流強度，使得光電極可以執行電刺激程序，通過電流以刺激人體腦部區域的特定位置。

以上為了對本發明中的技術方案進行清楚、完整地描述，提出實際應用的實例，以說明本發明的臨床功效。顯然所描述的實例僅是本發明的一部分實施例，而本發明並不受限於上述實例的實施過程及所收穫的實驗結果。

10:醫用頭戴裝置

100:支架組

1:帽本體

2:調節機構

3:探頭組件

4:角度控制機構

11:橫樑

12:側支架

120、121:兩端

13:支架

131:連接段

132:傾斜段

14:承接機構

140:凹槽

15:耳掛機構

100r:方向

Claims (9)

1. 一種醫療用頭戴裝置，其包括由多個支架連接一承接機構所構成的一帽本體、及設置於至少一支架的至少一探頭組件，該探頭組件的一端與一配戴者的一頭皮接觸，其特徵在於：該帽本體的該承接機構設有至少一角度控制機構，用於控制每一該支架沿著該配戴者的一頭圍周向地獨立旋轉；其中該帽本體更包括：一側支架，其兩端配置於相當於該配戴者的兩耳的位置；及一橫梁，配置以貼附該配戴者的一前額，且跨接於該側支架的兩端。
2. 一種醫療用頭戴裝置，其包括由多個支架連接一承接機構所構成的一帽本體、及設置於至少一支架的至少一探頭組件，該探頭組件的一端與一配戴者的一頭皮接觸，其特徵在於：該帽本體更包括一側支架，該側支架的兩端配置於相當於該配戴者的兩耳的位置，該側支架具有一中空框架，該承接機構設置有兩條凹槽對應於該側支架的該中空框架，以使該側支架的該中空框架嵌入該承接機構的該兩條凹槽內，該承接機構藉由該兩條凹槽沿著該側支架的該中空框架移動而調整位置。
3. 如請求項1或2所述之醫療用頭戴裝置，其中至少一該支架具有一鏤空結構，該探頭組件包括一滑動機構卡設於該支架的該鏤空結構內，使得該探頭組件藉由該滑動機構在該支架的該鏤空結構內任意滑動。
4. 如請求項1或2所述之醫療用頭戴裝置，更包括一對耳掛機構與該配戴者的該兩耳相配適且附接於該耳的外緣，以將該帽本體配戴於該配戴者的一頭部。
5. 如請求項1或2所述的醫療用頭戴裝置，更包括一調節機構，該調節機構是繫戴於該配戴者的頭部後方。
6. 如請求項6所述的醫療用頭戴裝置，其中該醫療用頭戴裝置的至少一線材整合於該調節機構內。
7. 如請求項1或2所述之醫療用頭戴裝置，更包括兩個旋轉機構分別設置於該側支架的兩端，並對應於該配戴者的一頭部配置於一國際10-20系統的一位點T7與一位點T8，該旋轉機構使該側支架於該配戴者的該頭部以該國際10-20系統的該位點T7或該位點T8作為圓心進行前後擺動。
8. 如請求項1所述之醫療用頭戴裝置，其中該探頭組件包括感測器、電極或光電極。
9. 一種頭戴的醫療系統，是由如請求項1至8之任一項所述之醫療用頭戴裝置與至少一醫療檢測模組連接所構成，該醫療檢測模組包括一腦電圖模組、一光電模組、及一電刺激模組。

Images