用于电刺激的电极系统的制作方法_2

文档序号:9731106阅读:来源:国知局
当流体吸收时膨胀)或可被配置成维持与相邻渗透体的期望的间隔。在这个变形的一个例子中,如图2B中所示,渗透体110”的阵列可被布置为矩形网格,在这个变形的另一例子中,如图2C中所示,渗透体110”’的阵列可被布置为一系列同心圆,以及在这个变形的又一例子中,渗透体110的阵列可被以最密填充阵列(例如六边形最密填充阵列)来布置。
[0037]在渗透体110的阵列中的每个渗透体111可具有沿着渗透体111的长度或高度的实质上均匀的横截面,或可以可选地具有非均匀横截面。在例子中,横截面可以是矩形的、圆形的或椭圆形的。在第一特定的例子中,横截面是具有大约5mm的高度和大约2mm的宽度的矩形,其中渗透体111具有大约45mm的长度。在第二特定的例子中,横截面是具有大约2mm的宽度和大约2mm的长度的正方形,其中渗透体111具有大约15mm的高度。可选地,在渗透体110的阵列中的一个或多个渗透体可具有沿着渗透体111的长度或高度不均匀的横截面,其中横截面是多边形的、椭圆形的或具有任何其它适当的形态。此外,在渗透体110的阵列中的渗透体111可附加地以在渗透体111的远端(例如与用户连接的渗透体的端部)处的任何适当的凹度(例如凹表面、凸表面)为特征,以便促进绕过和/或穿透对于电耦合的屏障。渗透体110的阵列此外优选地跨越具有低于40cm2的面积的覆盖区,以便提供对大脑的脑回或类似尺寸的部位的刺激;然而渗透体110的阵列可以可选地跨越任何其它适当的覆盖区。在一个例子中,渗透体111的远端可具有凸表面(例如当流体吸收时或在流体吸收之前),以便促进渗透体111穿过用户的头发并在系统100稳固地保持靠着用户的皮肤时增加电极到皮肤接触的表面积。此外,在例子中,渗透体的阵列可跨越具有4.4cm X 6.4cm的面积的覆盖区以提供大约30cm2的刺激面积。
[0038]在一些变形中,渗透体110的阵列可以被用另一适当的导电材料来代替或补充。在一个这样的例子中,电极接点的核心区可包括实质上非流体吸收导电材料,其由流体吸收材料围绕。在变形中,非流体吸收导电材料可包括下列项中的任何一项或多项:金属(例如金、钢、铀)、金属合金(例如金合金、铀合金)、半导体(例如掺杂娃、碳基半导体)、导电聚合物(例如聚乙炔、聚苯撑乙烯、聚噻吩、聚苯胺、聚苯硫醚、聚吡咯)和任何其它适当的导电材料。这样的导电材料可被配置成提供或促进导电性而不需要用于导电的溶液(例如盐水、电解质溶液);然而,导电材料可附加地被与溶液或凝胶一起使用以便促进电耦合。
[0039]在一个这样的变形中,如在图3A中所不,导电材料(例如形成为电线的金属导体、形成为导电迹线的导体)可被配置成提供在电子子系统150和位于突出部120的阵列的远端处的渗透体110的阵列(例如包括渗透有导电液体或溶液的水凝胶材料的渗透体的阵列)之间的电耦合,其中导电材料直接耦合到渗透体110的阵列的材料而不依赖于由歧管140提供的导电液体或溶液以运送在渗透体110的阵列近侧的电流。在这个变形的例子中,导电材料可沿着壳体105的内部和/或外部部分行进到在突出部的阵列的远侧部分处的渗透体(即如在下面进一步详细描述的),以便提供在渗透体110的阵列和系统100的电子子系统150之间的电耦合。同样地,系统100的一些变形可省略歧管140并使用一种或多种导电材料来提供在突出部的阵列的渗透体和电子子系统150之间的直接耦合。
[0040]在这个变形的一个例子中,系统100可包括在电子子系统150和渗透体110的阵列的每个渗透体之间(例如经由耦合子系统160)耦合的导电迹线的阵列,其中渗透体110的阵列的每个渗透体被渗透(例如预先饱和的)或被配置成渗透(例如经由在使用之前用户将流体应用于渗透体)有被配置成促进电刺激治疗传输到用户的电耦合流体。在例子中,每个导电迹线以一对一方式与渗透体配对;然而,例子的变形可包括以少于一对一或多于一对一方式的在渗透体的阵列和导电迹线的阵列之间的耦合。然而,渗透体110的阵列可以可选地被配置成以任何其它适当的方式耦合到电子子系统150。
[0041]壳体105界定突出部120的阵列并包括:分布在突出部的整个阵列上的通道130的阵列,在通道的阵列中的每个通道131围绕渗透体110的阵列的渗透体并被配置成将溶液输送到渗透体;以及被配置成将溶液分布到通道130的阵列的歧管140。在一些变形中,壳体105的一个或多个通道131可包括屏障142或耦合到屏障142,其被配置成防止渗透体111在远侧到近侧的方向上(例如在进入壳体或远离用户身体的方向上)经过屏障。壳体105因此起作用来将渗透体110的阵列运送到用户的身体部位,以促进流体到渗透体的阵列的分布并促进在电子子系统150和用户的身体部位之间的电耦合。
[0042]壳体105优选地用作起作用来形成核心或基础结构的基底,系统100的其它元件可耦合到核心或基础结构和/或以其它方式被置于通信(例如电连通)中。优选地,壳体105与突出部120的阵列物理地共同扩张;然而,壳体105可以可选地具有带有突出部120的阵列的单一结构,或可使用任何适当的接合方法(例如热接合、粘附接合、电接合)耦合到突出部120的阵列。在另外的其它变形中,壳体105可被配置成以允许突出部120的阵列的一个或多个突出部具有在壳体105内的可调节深度(例如,以便与壳体的通道的子集连通)的方式耦合到突出部120的阵列。在一些变形中,壳体105可以是柔性的,使得突出部120的阵列和/或壳体105被配置成柔性地符合用户的身体。然而在其它变形中,壳体可以是完全刚性的,或可附加地或可选地包括实质上是刚性的部分。在其中壳体105是刚性的变形中,壳体105可界定如在图3B中所示的被配置成与用户的身体部位连接的平坦表面106,使得其它元件(例如突出部120的阵列)实现符合用户的配置,或壳体150可界定如在图3B中所示的促进系统100与用户的身体部位相符的非平坦表面106’。在一个这样的例子中,壳体105可包括与用户的头部位互补的凹表面106 ’,使得壳体符合用户的头部位。在另外的其它变形中,壳体105可以在一个环境中是柔性的而在另一环境中是刚性的(例如基底是形状记忆材料),使得壳体105以在不同环境中的不同机械行为为特征。例如,壳体105可包括形状记忆金属或聚合物,其被配置成当系统100未耦合到用户时是平坦的并被配置成当系统100耦合到用户时符合用户。在其中壳体105可经历刚性到柔性转变或柔性到刚性转变的变形中,转变可以是可逆的或不可逆的。
[0043]突出部120的阵列起作用来促进绕过和/或穿透对于电耦合的屏障,使得系统100可稳健地与用户的身体部位连接。优选地,突出部120的阵列被配置成绕过用户的体毛;然而,突出部的阵列可附加地或可选地被配置成促进绕过和/或穿透对于电耦合的任何其它屏障(例如衣服、毛皮衣物)。突出部的阵列被优选地配置成不穿透用户的身体,使得系统100实质上是非侵入性的;然而,突出部的阵列可以可选地被在几何上配置成穿透或磨损用户的角质层和/或任何皮下组织结构,使得系统100被配置成侵入性的或最小侵入性的。与渗透体110的阵列协作的突出部120的阵列优选地提供在用户的身体部位和系统100之间的接触区,以便促进电耦合。此外,在突出部120的阵列中的每个突出部121优选地以一对一方式与渗透体110的阵列的渗透体111相关;然而,突出部120的阵列和渗透体110的阵列可以可选地以多对一方式或少于一对一方式相关。
[0044]突出部120的阵列作为一个整体因此优选地在几何上被配置成例如通过在突出部120的阵列中的突出部121的空间布置和/或分布来绕过或穿透屏障。类似于渗透体110的阵列,在一个变形中,突出部120’的阵列可以是线性阵列,其例子被在图4A中示出,或可以是突出部120”的多维阵列,其例子被在图4B中示出。在突出部120的阵列中的所有突出部都可附加地实质上彼此相同,或可彼此不相同,以便促进符合用户和/或提供稳健的电耦合。例如,在突出部120的阵列中的突出部可以以不同高度、不同宽度、不同直径、不同横截剖面、不同材料成分、不同机械行为、不同电行为、任何其它适当的性质差异和/或性质差异的任何适当组合为特征。优选地,在突出部120的阵列中的每个突出部的高度在系统100应用于用户期间大于屏障(例如用户的头发)的厚度。然而在其它变形中,只有在突出部120的阵列中的突出部的子集可具有大于对于电耦合的屏障的厚度的高度,或在突出部120的阵列中没有突出部以大于对于电耦合的屏障的厚度的高度为特征。此外,突出部120的阵列可被配置成界定非连续表面,其通过包括变化或可变长度的突出部来形成对用户的表面的互补表面。在一个例子中,突出部110的阵列可被配置成界定与用户的身体(例如头盖骨)的凸表面互补的凹表面。
[0045]在突出部120的阵列中的每个突出部121可附加地或可选地被配置成单独地促进屏障绕过和/或穿透。优选地,每个突出部121在几何上被配置成促进屏障绕过和/或穿透;然而,在这组突出部110中的任何突出部可被配置成以任何其它适当的方式促进屏障绕过和/或穿透。在一个变形中,在这组突出部120中的至少一个突出部121以连续地逐渐变细成至少一个点122的横截面剖面为特征,如在图1中所示,其中点(多个)122可以被变钝或被屏蔽,以便防止穿透用户的身体。在这个变形的第一例子中,突出部121可被配置成当系统100应用于用户时在与用户的头盖骨相切的方向上逐渐变细,使得突出部121的点122促进在相切方向上穿过用户的头发梳理突出部121。在这个变形的第二例子中,突出部121可被配置成当系统100应用于用户时在垂直于用户的头盖骨的方向上(例如在近侧到远侧方向上)逐渐变细,使得突出部121的点122被定向成正交于用户的头盖骨。同样地,突出部120的阵列的突出部(多个)121可被配置成从由壳体105界定的基底横向延伸,其例子被在图4A中示出,和/或被配置成从由壳体105界定的基底垂直延伸,其例子被在图4B中示出。在可选的变形中,可以在促进突出部的远端输送到用户的头盖骨部位的任何适当的方位上以任何其它适当的方式来配置突出部120的阵列的突出部。例如,以成角、有涡漩和/或螺旋配置从基底延伸(例如以不直接垂直于基底的方式延伸)的突出部可提供一个机制,突出部借助于该机制而“旋”进用户的头盖骨处的位置内。在一个这样的特定例子中,突出部可以用一种方式从基底延伸,借以到基底的平面上的每个突出部的几何投影近似地与一组圆(例如同心圆、非同心圆)之一相切。
[0046]突出部121还可由旋转对称轴(例如,如在圆锥形、螺旋形、螺旋钻或倒钩尖突出部中的)、单个对称轴、多个对称轴(例如,如在角锥状或棱柱突出部中的)或任何其它适当的对称性或非对称性来定义。此外,突出部121可以以具有笔直边缘或弯曲边缘的横截面剖面为特征,并可附加地或可选地定义被配置成与用户的适当表面(例如在电极接头的接触区处)相符的非平坦表面。例如,突出部121可包括凹表面(例如从壳体横向延伸、从壳体垂直地延伸),其连同渗透体一起促进到用户身体的凸部分(例如头盖骨)的耦合。在另一例子中,突出部121可包括凸表面,其连同渗透体一起促进到用户的身体的凹部分的耦合。此外,在突出部的阵列中的任何突出部121可包括在突出部121的任何适当部分处的特征(例如在突出部的远端处的楔形剖面),其被配置成使对于电耦合的屏障(例如头发)偏转。
[0047]至少一个突出部121可以是可偏转的和/或可变形的(例如有弹性地、塑性地),以便进一步增强在系统100和用户之间的电耦合。在一个变形中,突出部110的阵列的突出部可被配置成横向偏转,使得在用户处的突出部110的阵列的应用连同在应用期间突出部的横向偏转(例如通过施加垂直于壳体105的表面的压力和/或在系统100应用于用户期间横向移动壳体105) —起促进在系统100和用户之间的接触。在另一变形中,突出部121可被配置成向外膨胀,因而横向移动对于电耦合的屏障或对于电耦合的屏障的一部分,以便促进将系统100应用于用户。在这个变形的例子中,突出部121可被配置成在以下项中的任何一项或多项时膨胀:流体的吸收、由液体或气体填充、转移到不同的环境(例如,如在形状记忆材料中的)、机械变形或致动和任何其它适当的膨胀机制。可选地,突出部121的至少一部分可被配置成实质上是刚性的,因而允许没有偏转或变形。同样地,突出部121可以以变形的任何适当组合或任何其它适当的变形为特征。此外,突出部120的阵列的突出部121可以实质上是实心的,或可界定中空区以便促进电耦合(例如用于提供用于电连接的通路,用于将流体输送到突出部以促进偏转和/或膨胀),如在下面进一步所述的。
[0048]壳体105的通道130的阵列优选地分布在突出部的整个阵列中,并起作用来促进将用于电耦合的溶液输送到与突出部120的阵列相关的渗透体。同样地,通道130的阵列优选地与
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