中枢神经磁刺激装置的制作方法

1.本技术属于医疗或保健器械技术领域，具体涉及一种中枢神经磁刺激装置。


背景技术：

2.经颅磁刺激技术是当前神经调控领域被普遍接受的有效干预手段，可达深脑的弱强度节律性经颅磁刺激技术因为安全可居家使用的特点而具备良好的应用前景。
3.而截止目前的现有技术中，居家使用的医疗保健器械，并没有相关的人体生物识别功能。如果能够识别人体生物信息并依此决定是否输出，将避免误操作；进一步，如果能够准确地自动识别使用者的身份，则有利于个体化、处方化使用，实现精准干预；再进一步，如果能够不仅识别使用者的身份还能识别使用者的状态、评估干预效果，将实现智能化干预，更安全、更有效。


技术实现要素：

4.为至少在一定程度上克服现有技术、特别是医疗保健器械在使用过程中，无法对使用者的身份进行识别记录，以及无法实时掌握使用者的各种生理参数，从而无法针对不同使用者进行个体化、处方化使用设备，以及实现实时精准干预、避免误操作的问题，本技术提供一种中枢神经磁刺激装置，特别适用于制作保健或医疗器械，包括包括电源、控制电路、磁场发生器和生物传感器；
5.所述控制电路接受来自生物传感器的信息。
6.可选的，所述电源与所述控制电路连接，用于为装置提供电能；
7.所述磁场发生器与所述控制电路连接，用于输出时变磁场；
8.所述生物传感器用于采集用户的生物信息；
9.所述控制电路包括主电路和无线通信模块。
10.可选的，所述生物传感器用于采集用户的生物信息；
11.预设远程数据库服务器基于所述用户生物信息通过所述主电路控制所述磁场发生器输出时变磁场；其中，控制所述磁场发生器输出时变磁场包括控制所述磁场发生器是否输出时变磁场和控制磁场发生器输出适当参数的时变磁场。
12.可选的，所述生物传感器为脑电信号传感器、和/或心电信号传感器、和/或血氧信号传感器、和/或冲击心动图传感器、和/或近红外线传感器、和/或人脸识别传感器、和/或表情识别传感器、和/或虹膜识别传感器、和/或皮肤电传感器、和/或肌电传感器。
13.可选的，所述通信模块为无线通信模块。
14.可选的，所述无线通信模块为蜂窝移动通讯模块和/或蓝牙通讯模块和/或nb-iot模块和/或wifi模块。
15.可选的，所述主电路接受来自生物传感器的信息；
16.所述生物传感器与所述控制电路直接连接，或通过无线通信模块与主电路连接，或通过远程服务器对其采集到的生物信息进行分析或中继或转换后通过通信模块传与主
电路实现间接连接。
17.可选的，所述磁场发生器包括线圈部分；
18.所述线圈部分包括多个线圈，多个线圈互相独立输出；
19.所述多个线圈以同步方式输出，或者，所述多个线圈分为若干个组合，以组合形式进行输出。
20.可选的，所述控制电路通过输出具有预设载波频率和组合节律的时变电流至所述磁场发生器，以使所述磁场发生器产生相应的节律性时变磁场；
21.所述预设载波频率范围为100～20000hz，所述组合节律的频率范围为0.01hz-200hz。
22.可选的，所述预设载波频率为2500hz，所述组合节律为30-40hz。
23.本技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
24.本实用新型实施例提供的中枢神经磁刺激装置，包括电源、控制电路、磁场发生器和生物传感器，控制电路包括主电路和无线通信模块；电源与控制电路连接，用于为装置提供电能；磁场发生器与控制电路连接，用于在控制电路的控制下，输出时变磁场；生物传感器用于采集用户的生物信息；无线通信模块与主电路连接，用于接收生物信息，以及在主电路的控制下，将生物信息传输至外部远程数据库服务器中，供远程数据库服务器基于生物信息确定用户身份或用户状态以及控制中枢神经磁刺激装置的工作状态。如此，通过生物识别传感器采集获取使用者的生物信息，并通过主电路或通信模块将生物信息传输至外部远程数据库服务器，供远程数据库服务器对使用者身份或状态进行确定，从而判断用户身份和状态，从而对装置进行操作干预和对使用者进行长期健康跟踪以及提供个性化、处方化治疗方案。
25.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
26.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
27.图1为本实用新型所提供的中枢神经磁刺激装置的具体实施例的结构框图；
28.图2为本实用新型所提供的中枢神经磁刺激装置的具体实施例中磁场发生器中线圈部件为三线圈结构时线圈的分布简示图；
29.图3为本实用新型所提供的中枢神经磁刺激装置的具体实施例中磁场发生器中线圈部件为两线圈结构时线圈的分布简示图；
30.图4为本实用新型所提供的中枢神经磁刺激装置的具体实施例中磁场发生器中线圈部件为两线圈结构时线圈的装置结构简示图。
31.图1-4中：
32.控制电路101,电源102，生物传感器103，磁场发生器104，主电路105，无线通信模块106。
具体实施方式
33.本实用新型的核心是提供一种中枢神经磁刺激装置，该中枢神经磁刺激装置能够对大脑施加磁场强度分布近似均匀而可达深脑的磁刺激，并且可以自动识别用户身份，从而方便使用者进行个性化和处方化的治疗，同时实时监控用户状态，进行干预，避免使用者误操作。为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
34.实施例1：
35.图1为本实用新型所提供的中枢神经磁刺激装置的具体实施例的结构框图，如图1所示，本技术提供的中枢神经磁刺激装置，包括控制电路101、电源102、生物传感器103、磁场发生器104；电源102与控制电路101连接，用于为装置提供电能；磁场发生器104与控制电路101连接，用于发出时变磁场。控制电路101包括主电路105和无线通信装置106，其中，主电路105主要由半导体器件及其外围电路构成，主电路105与磁场发生器104连接，通过产生时变电流并将时变电流输出至磁场发生器104中，使磁场发生器104产生时变磁场，同时通过控制时变电流的参数控制磁场发生器104产生对应的时变磁场；具体的，时变电流为具有预设载波频率和组合节律的时变电流，预设载波频率范围为100～20000hz，组合节律的频率范围为0.01hz-200hz；优选的，预设载波频率可以是2500hz，组合节律为30-40hz，使磁场发生器104中的线圈部分，在接收时变电流后，产生相应的节律性时变磁场。
36.生物传感器103具体为脑电传感器，在使用者佩戴该脑电传感器后，脑电传感器采集用户的脑电信号，并将脑电信息传递至主电路105中。主电路105收到使用者的脑电信号后，通过内部无线通信模块106将脑电信息发送至如手机等预设设备中发送至预设远程服务器中，预设设备或远程服务器对数据进行比对和分析处理，并且基于数据对比分析结果，通过无线通信模块106向主电路105发送控制指令，控制中枢神经磁刺激装置是否发出时变磁场，以及输出什么参数的时变磁场。
37.需要说明的是，主电路105接收脑电传感器的信息，具体实现方式可以是，脑电传感器直接与主电路105连接，即通过电路直接连接，直接进行数据传输；也可以是脑电传感器通过无线通信模块106与主电路105连接，即，将脑电传感器与无线通信模块106无线连接，将检测到的脑电信息通过无线通信模块106传输至主电路105中；另外，还可以通过远程服务器对脑电传感器采集到的脑电信息进行分析或中继或转换后通过无线通信模块106与主电路105实现间接连接，将脑电信号传递至主电路105中。
38.本技术提供的中枢神经磁刺激装置中的无线通信模块用于实现主电路105与脑电传感器以及主电路105与外部服务器或设备之间的数据传输，一方面，可以与脑电传感器无线通信，接收脑电传感器传来的使用者脑电信息，另一方面，还可以在主电路105的控制下，将脑电信息传递至外部服务器或设备中，设备可以是移动设备如手机等，供外部服务器或设备对脑电信息进行对比分析处理，同时通过无线通信模块106还可以接收由外部服务器或设备发出的控制信号，从而实现外部服务器或设备对中枢神经磁刺激装置进行远程控制。
39.在实际应用中，无线通信模块106可以采用4g通讯模块和/或蓝牙通讯模块和/或nb-iot模块和/或wifi模块，具体可以根据实际需求，设置一种或多种，实现中枢神经磁刺激装置的信息传输功能。
40.图2为本实用新型所提供的中枢神经磁刺激装置的具体实施例中磁场发生器中线圈部件为三线圈结构时线圈的分布简示图；图3为本实用新型所提供的中枢神经磁刺激装置的具体实施例中磁场发生器中线圈部件为两线圈结构时线圈的分布简示图；如图2和图3所示：
41.本技术中，磁场发生器为一对线圈，线圈尺寸适配大脑，在实际应用中，线圈可以是多个线圈，多个线圈互相独立输出；多个线圈以同步方式输出，或者，多个线圈分为若干个组合，以组合形式进行输出，具体可以根据实际需求进行设置，如图2中，采用三线圈的磁场发生器，将三个线圈布置在使用者的大脑两侧颞叶和额叶位置，或者采用图3中所示的两线圈磁场发生器，布置在使用者的大脑左右两侧。
42.需要说明的是，由于控制电路101输出的时变电流为具有预设载波频率和组合节律的时变电流，波形为梯形波或正弦波或三角形波，且为单极性或双极性，控制电路101可以通过改变输入到磁场发生器104中的时变电流，实现控制输出的时变磁场的参数，即控制磁场发生器104发出什么参数的时变磁场，针对不同使用者以及使用者的不同状态控制磁场参数，以适应治疗需求和提高治疗效果。
43.在实际应用中，脑电传感器可以直接与主电路105、无线通信模块106进行集成，使用者在使用时，将整体装置佩戴在头部的合适的位置，进行使用。脑电传感器也可以是不与控制电路进行集成，通过连接线或无线与主电路105进行连接，使用者在使用时，分别在不同位置进行佩戴。图4为本技术所提供的中枢神经磁刺激装置的具体实施例中磁场发生器104中线圈部件为两线圈结构时线圈的装置结构简示图，如图4所示：
44.使用者戴上中枢神经磁刺激装置的主体部分以及脑电传感器，脑电传感器从额头或大脑的其他位置采集使用者的脑电信号，脑电信号通过控制电路101中的无线通信模块106被传输到外部运算单元和存储单元，例如手机或远程服务器，或通过手机传输到远程服务器，经过运算单元和存储单元对生物信号的比对、分析，判断使用者是否需要磁刺激干预、具体需要什么参数的磁刺激干预，然后，输出指令到中枢神经磁刺激装置的控制电路101中，向磁场发生器104输出个性化的磁刺激电流，从而产生有效的磁刺激干预。
45.本实施例提供的头戴式中枢神经磁刺激装置，采用脑电传感器采集使用者脑电信息，在使用者通过佩戴装置主体和脑电传感器后，脑电传感器从额头或大脑的其他位置采集使用者的脑电信号，将脑电信号直接或间接传递至控制电路101中，控制电路101通过无线通信模块106将脑电信息传递至外部运算单元和存储单元中，如手机或远程服务器，或通过手机等设备将脑电信息传输到远程服务器，经过运算单元和存储单元对脑电信息的比对和分析处理，得到使用者的身份信息或身体状态信息，判断是否需要对中枢神经磁刺激装置的使用进行干预，以及判断具体需要什么参数的磁刺激干预，然后，输出指令到头戴式装置的控制电路101中，控制电路101控制磁场发生器104输出个性化的磁刺激，以产生有效的磁刺激干预。
46.可以理解的是，远程运算单元和存储单元事中可以预先存储有癫痫病人癫痫发作时的脑电信息特征，在接收到实时采集的使用者脑电信息时，对使用者的脑电信息进行判断，从而及时输出恰当的指令使头戴式装置的控制电路输出预先设定的有效参数，从而实现癫痫发作的预防或有效干预，提高装置安全性以及治疗效果。
47.实施例2：
48.本技术提供的头戴式中枢神经磁刺激装置中，生物传感器103还可以采用耳夹式血氧脉搏传感器，实现生物信号检测的功能。
49.具体的，与上述实施例相同，将耳夹式血氧脉搏传感器与控制电路101直接连接或间接连接，使用者可以将耳夹式血氧脉搏传感器佩戴在耳朵处，在使用者佩戴头戴式装置主体和耳夹式血氧脉搏传感器后，耳夹式血氧脉搏传感器采集使用者的脉搏信息，将脉搏信息传递至控制电路101中，由控制电路101进行数据分析处理，或控制电路101通过无线通信模块106将使用者的脉搏信息传输至外部运算单元和存储单元中，运算单元和存储单元对脉搏信息进行分析、比对处理，得到使用者情绪状态信息，并根据情绪状态信息的分析结果，输出恰当的预存指令至头戴式装置，使头戴式装置的控制电路101根据控制指令输出预先设定的有效参数。
50.本实施例提供的头戴式中枢神经磁刺激装置，可以自动获取使用者的脉搏信息，基于脉搏信息分析处理得到使用者的情绪状态信息，同时可以基于使用者情绪状态信息控制磁刺激装置的工作状态，在针对孤独症儿童或抑郁症患者使用者时，可以实现实时危及干预，效果显著。
51.实施例3：
52.本技术提供的头戴式中枢神经磁刺激装置，生物传感器还可以采用智能心电传感器，例如手环、手表、胸贴等。用户可以与智能传感器绑定，智能传感器与头戴式中枢神经磁刺激装置用户进行了身份绑定，并与头戴式中枢神经磁刺激装置通过无线通信模块或者与智能心电传感器适配的无线通信设备，特别是近距离通信协议进行了绑定，实现数据传输。使用者在同时佩戴头戴式磁刺激装置和智能传感器后，启动磁刺激装置工作。
53.另外，智能传感器还可以通过与传感器适配的无线通信模块或设备将收集到的生物信息传输到外部存储单元和运算单元，外部存储单元和运算单元对生物信息进行数据处理和保存，实现对用户健康状态进行长期跟踪和检测，从而对使用者使用效果进行总结，以及针对使用者身体健康状态，提供更加有效的个性化、处方化治疗方案。
54.实施例4：
55.本技术提供的中枢神经磁刺激装置还可以是头枕式或座椅式的，既使用者可以通过枕着该装置或坐在该装置上进行磁刺激治疗。该装置的床垫、座椅上放置或安装有生物传感器103，生物传感器103可以采用心动冲击波传感器，心动冲击波传感器与控制电路101直接或间接连接，其中直接连接为通过电路硬件连接，间接连接可以是通过无线通信模块的近距离通信协议进行绑定，在连接后进行数据传输。另外，装置在确认床垫或座椅上用户在位时，才会运行。
56.在使用过程中，用户与心动冲击波传感器进行身份绑定，心动冲击波传感器收集到的生物信息还能够通过磁刺激装置的无线通信模块106或与心动冲击波传感器适配的无线通信设备传输到外部存储单元和运算单元，用于确认用户身份、判断用户健康状态，进而对磁刺激装置进行干预，以及长期跟踪用户健康状态，从而为用户提供个性化、处方化治疗方案。
57.需要说明的是，本技术通过实施例的方式介绍了具有脑电传感器、耳夹式血氧脉搏传感器以及智能传感器的磁刺激装置以及具有心动冲击波传感器的头枕式或座椅式的磁刺激装置，而在实际应用中，也可以将不同的传感器与不同形式的装置主体进行组合，如
具有耳夹式血氧脉搏传感器的座椅式装置等。并且生物传感器的种类也可以根据实际需求进行更换和组合，如传感器可以是脑电信号传感器、和/或心电信号传感器、和/或血氧信号传感器、和/或冲击心动图传感器、和/或近红外线传感器、和/或人脸识别传感器、和/或表情识别传感器、和/或虹膜识别传感器、和/或皮肤电传感器、和/或肌电传感器，装置设置和安装其中的一种或多种传感器，对使用者的不同生物信息进行采集，得到使用者的身份信息和身体状态，进行适当干预以及对使用者提供个性化、处方化的治疗方案，其原理与上述实施例原理相同，具体可以参照上述实施例进行理解，在此不再进行详细说明。
58.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
59.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
60.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
61.此外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
62.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
63.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
64.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。