發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于向頭部區(qū)域施加電刺激的設(shè)備和方法，涉及具有用于使用非侵入性電刺激治療醫(yī)療狀況的電極的頭戴式裝置，涉及適于評估醫(yī)療狀況的頭戴式裝置，并且涉及用于與此類頭戴式裝置一起使用的電極布置。

相關(guān)申請

本申請享有于2014年9月17日提交的標(biāo)題為“headsetforneurostimulationandsensingofbodyparameters”的美國臨時(shí)專利申請?zhí)枮?2/051,643的優(yōu)先權(quán)，所述專利申請通過引用的方式并入本文，如同在本文中完全闡述一樣。

發(fā)明背景

本發(fā)明涉及用于向頭部區(qū)域施加電刺激的設(shè)備和方法。所公開的設(shè)備可用于刺激外周神經(jīng)和顱神經(jīng)，用于經(jīng)顱刺激腦部區(qū)域，并且用于感測各種身體參數(shù)。

頭部區(qū)域中的外周神經(jīng)和顱神經(jīng)可被刺激以治療各種病癥，諸如慢性疼痛、偏頭痛、緊張性頭痛、叢集性頭痛、纖維肌痛、抑郁癥、創(chuàng)傷后應(yīng)激綜合癥、焦慮、壓力、雙相性精神障礙、精神分裂癥、強(qiáng)迫癥(ocd)、失眠、癲癇、注意缺陷障礙(add)、注意缺陷多動(dòng)障礙(adhd)、帕金森病、阿爾茨海默氏病、多發(fā)性硬化癥和腦損傷諸如中風(fēng)和創(chuàng)傷性腦損傷(tbi)。頭部區(qū)域中的外周神經(jīng)和顱神經(jīng)的解剖，諸如枕神經(jīng)和三叉神經(jīng)的解剖，以及它們對腦干區(qū)域(諸如藍(lán)斑和中縫巨胞核)以及更高的腦區(qū)域(諸如丘腦和皮質(zhì))的投射在刺激這些神經(jīng)以便治療此類病癥時(shí)可能是有利的。

可侵入性或非侵入性地施加頭部區(qū)域中的淺表外周神經(jīng)和顱神經(jīng)(諸如枕骨和三叉神經(jīng))的神經(jīng)刺激。外周神經(jīng)刺激的侵入性程序包括枕神經(jīng)刺激，其已經(jīng)顯示在許多臨床試驗(yàn)中為慢性偏頭痛提供緩解。另一個(gè)更近期的用于治療偏頭痛的程序結(jié)合了對枕神經(jīng)分支(較大和較小)和三叉神經(jīng)分支(主要是眶上和滑車上，偶爾還有/或顴顳和耳顳部神經(jīng)分支)兩者的刺激。最近的臨床結(jié)果支持以下期望：與單獨(dú)的枕神經(jīng)或三叉神經(jīng)的刺激相比，將外周神經(jīng)刺激施加到枕神經(jīng)分支和三叉神經(jīng)分支的組合可以導(dǎo)致更好的結(jié)果。事實(shí)上，據(jù)報(bào)道，用向枕神經(jīng)和三叉神經(jīng)施加植入的外周神經(jīng)刺激治療患有寬頭痛的患者的反應(yīng)率優(yōu)于80％。這是僅向枕神經(jīng)或三叉神經(jīng)使用刺激的改善，據(jù)報(bào)道所述刺激僅產(chǎn)生40％的反應(yīng)率。然而，植入的外周神經(jīng)刺激仍然是具有高的并發(fā)癥發(fā)生率的侵入性且昂貴的程序，所述并發(fā)癥包括皮膚下的感染、出血或流體收集，以及與硬件相關(guān)的事故，諸如植入導(dǎo)電布線的遷移和破裂以及脈沖發(fā)生器故障。

三叉神經(jīng)分支(諸如眶上和滑車上)的非侵入性刺激被發(fā)現(xiàn)作為偏頭痛的預(yù)防性療法和作為其他病癥諸如癲癇和抑郁癥的治療是安全的。由于通過頭發(fā)傳遞電流的挑戰(zhàn)，枕神經(jīng)(較大、較小和第三枕支)的刺激主要用植入的神經(jīng)刺激器進(jìn)行。盡管如此，枕神經(jīng)分支也可以經(jīng)皮地刺激。當(dāng)在大約枕骨的上項(xiàng)線的解剖高度上經(jīng)過時(shí)，枕神經(jīng)位于皮膚下方，并且如果電極被放置在頭發(fā)下面并且足夠接近頭皮，可以達(dá)到有效的神經(jīng)激勵(lì)，從而實(shí)現(xiàn)類似的臨床對植入刺激的益處，而沒有與侵入性程序相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。

經(jīng)顱直流電刺激(tdcs)是已經(jīng)研究用于治療各種醫(yī)學(xué)和/或生理狀況諸如慢性疼痛、偏頭痛、抑郁癥、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙、雙相性精神障礙、精神分裂癥、癲癇、注意缺陷障礙(add)、注意缺陷多動(dòng)障礙(adhd)、帕金森病和阿爾茨海默病，以及用于幫助從中風(fēng)和創(chuàng)傷性腦損傷恢復(fù)和幫助認(rèn)知學(xué)習(xí)的另一種模態(tài)。tdcs通常是指施加在1-2ma范圍內(nèi)、直接遞送到腦區(qū)域的恒定的低電流刺激，從而調(diào)節(jié)靶向神經(jīng)元的活性。通常，與正極或陽極相關(guān)聯(lián)的電極導(dǎo)致目標(biāo)神經(jīng)的活性增加，而與負(fù)極或陰極相關(guān)聯(lián)的電極導(dǎo)致神經(jīng)活性的減小。

發(fā)明概要

根據(jù)本發(fā)明的一些教導(dǎo)，提供一種頭戴式裝置，其包括：細(xì)長主體構(gòu)件，其足夠長以環(huán)繞使用者的頭部，所述細(xì)長主體構(gòu)件具有閉合狀態(tài)和靜止或松弛狀態(tài)；與所述主體構(gòu)件的端部相關(guān)聯(lián)的閉合機(jī)構(gòu)，所述閉合機(jī)構(gòu)具有打開狀態(tài)和閉合狀態(tài)，其中當(dāng)所述閉合機(jī)構(gòu)處于所述打開狀態(tài)時(shí)，所述主體構(gòu)件處于所述靜止?fàn)顟B(tài)，并且當(dāng)所述閉合機(jī)構(gòu)處于所述閉合狀態(tài)時(shí)，所述主體構(gòu)件處于所述閉合狀態(tài)并且形成周向頭戴式裝置；以及安裝在所述主體構(gòu)件上的至少一個(gè)電極或至少一個(gè)傳感器，所述至少一個(gè)電極或至少一個(gè)傳感器被配置成在所述周向頭戴式裝置佩戴在所述頭部上時(shí)抵靠所述使用者的頭部的皮膚定位，并且與處理單元電通信。

在一些實(shí)施方案中，在所述閉合狀態(tài)下，所述頭戴式裝置具有第一長度，并且在所述靜止?fàn)顟B(tài)下，所述頭戴式裝置具有第二長度，所述第二長度短于所述第一長度。在一些實(shí)施方案中，第一長度不大于65cm、不大于63cm或不大于61cm。在一些實(shí)施方案中，第一長度不小于30cm、不小于35cm，或不小于40cm。

在一些實(shí)施方案中，第二長度不大于第一長度的95％、不大于93％、或不大于91％。在一些實(shí)施方案中，第二長度不小于第一長度的8％、不小于10％、或不小于12％。

在一些實(shí)施方案中，所述主體構(gòu)件包括至少一個(gè)后部構(gòu)件，所述至少一個(gè)后部構(gòu)件是至少半剛性的并且被配置成在佩戴所述頭戴式裝置期間在頭發(fā)之間犁進(jìn)以接近所述使用者的頭皮，使得當(dāng)佩戴所述頭戴式裝置時(shí)，所述至少一個(gè)電極或所述至少一個(gè)傳感器處于與所述使用者的所述頭皮的直接物理接觸和直接電接觸中的至少一者。

在一些實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)后部構(gòu)件包括至少部分地漸縮的構(gòu)件，其從具有第一寬度的第一部分漸縮到具有小于所述第一寬度的第二寬度的第二部分。

在一些實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)電極中的至少一個(gè)包括至少部分地安裝在所述后部構(gòu)件上的后部電極。在一些實(shí)施方案中，所述后部電極被配置成在佩戴所述頭戴式裝置時(shí)設(shè)置在所述使用者的至少一個(gè)枕神經(jīng)分支上方。在一些實(shí)施方案中，所述后部電極包括分叉的后部電極，所述分叉的后部電極被配置成在佩戴所述頭戴式裝置時(shí)設(shè)置在所述使用者的至少一個(gè)枕神經(jīng)分支上的兩個(gè)垂直對準(zhǔn)點(diǎn)的上方。

在一些實(shí)施方案中，在所述犁進(jìn)期間，所述閉合機(jī)構(gòu)處于與適于鄰近所述使用者的所述頭部的所述后部構(gòu)件的平面基本上對準(zhǔn)的犁進(jìn)位置，并且在所述頭戴式裝置的靜止?fàn)顟B(tài)下，所述閉合機(jī)構(gòu)處于第二位置，相對于所述后部構(gòu)件的所述平面向下指向。

在一些實(shí)施方案中，所述后部構(gòu)件還包括適于接合所述使用者的手指的至少一個(gè)電絕緣抓握部分。

在一些實(shí)施方案中，所述主體構(gòu)件還包括：至少半剛性的前部構(gòu)件；以及中間構(gòu)件，其設(shè)置在所述前部構(gòu)件與所述至少一個(gè)后部構(gòu)件之間；其中至少在所述頭戴式裝置的所述靜止?fàn)顟B(tài)下，所述前部構(gòu)件和所述至少一個(gè)后部構(gòu)件形成整體和/或一體單元。

在一些實(shí)施方案中，在所述頭戴式裝置的所述閉合狀態(tài)下，所述前部構(gòu)件和所述至少一個(gè)后部構(gòu)件可相對于彼此垂直移動(dòng)。

在一些實(shí)施方案中，所述中間構(gòu)件包括半剛性部分和可拉伸部分，其中在所述靜止?fàn)顟B(tài)下，所述半剛性部分限定所述中間構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，使得所述中間構(gòu)件有助于所述整體和/或一體單元。

在一些實(shí)施方案中，在所述主體構(gòu)件的所述閉合狀態(tài)下，所述可拉伸部分被拉伸以延伸超過所述半剛性部分的長度，從而限定柔性部分，所述前部構(gòu)件和所述至少一個(gè)后部構(gòu)件在所述柔性部分處可相對于彼此垂直移動(dòng)。

在一些實(shí)施方案中，可拉伸部分包括單個(gè)可拉伸元件。在一些實(shí)施方案中，可拉伸部分包括多個(gè)可拉伸元件。在一些實(shí)施方案中，可拉伸部分包括彈簧，諸如不銹鋼彈簧或恒力彈簧。

在一些實(shí)施方案中，所述半剛性部分包括附接到所述前部構(gòu)件的半剛性套筒，并且所述可拉伸部分包括延伸穿過所述半剛性套筒的可拉伸帶，在所述靜止?fàn)顟B(tài)下，所述半剛性部分接合所述后部構(gòu)件，從而形成所述前部構(gòu)件、所述中間構(gòu)件和所述后部構(gòu)件的所述整體和/或一體單元，以及在所述閉合狀態(tài)下，所述可拉伸帶被拉伸到大于所述半剛性套筒的長度的長度，從而使所述后部構(gòu)件與所述前部構(gòu)件間隔開，使所述半剛性部分與所述后部構(gòu)件脫離接合，并且限定所述中間構(gòu)件的柔性區(qū)段，所述后部構(gòu)件在所述柔性區(qū)段處可相對于所述前部構(gòu)件和所述半剛性套筒垂直移動(dòng)。

在一些實(shí)施方案中，所述半剛性部分包括附接到所述前部構(gòu)件的半剛性芯部，并且所述可拉伸部分包括可拉伸套筒，所述半剛性芯部穿過所述可拉伸套筒，在所述靜止?fàn)顟B(tài)下，所述可拉伸套筒的長度基本上與所述半剛性芯部相同，并且半剛性芯部接合所述后部構(gòu)件中的狹槽，從而形成所述前部構(gòu)件、所述中間構(gòu)件和所述后部構(gòu)件的所述整體和/或一體單元，并且在所述閉合狀態(tài)下，所述可拉伸套筒被拉伸到大于所述半剛性芯部的長度的長度，由此使所述后部構(gòu)件與所述前部構(gòu)件間隔開，將所述芯部從所述后部構(gòu)件中的所述狹槽釋放，并且限定所述中間構(gòu)件的柔性區(qū)段，所述后部構(gòu)件在所述柔性區(qū)段處可相對于所述前部構(gòu)件和所述半剛性套筒垂直移動(dòng)。

在一些實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)電極中的至少一個(gè)包括安裝在所述前部構(gòu)件的內(nèi)表面上的前部電極。在一些實(shí)施方案中，所述前部電極被配置成在佩戴所述頭戴式裝置時(shí)設(shè)置在所述使用者的滑車上神經(jīng)和眶上神經(jīng)中的至少一者上方。

在一些實(shí)施方案中，所述前部構(gòu)件包括至少一個(gè)定位指示器，從而使所述使用者在佩戴所述頭戴式裝置期間能使所述前部構(gòu)件在所述使用者的所述頭部上居中，使得所述至少一個(gè)電極或所述至少一個(gè)傳感器在佩戴所述頭戴式裝置時(shí)被準(zhǔn)確地定位。

在一些實(shí)施方案中，所述處理單元設(shè)置在所述前部構(gòu)件內(nèi)。

在一些實(shí)施方案中，所述處理單元包括控制元件，所述控制元件在功能上與所述至少一個(gè)電極或與所述至少一個(gè)傳感器相關(guān)聯(lián)，并且被配置成控制所述至少一個(gè)電極或所述至少一個(gè)傳感器的操作。

在一些實(shí)施方案中，所述處理單元包括接收器，所述接收器在功能上與所述至少一個(gè)電極或與所述至少一個(gè)傳感器相關(guān)聯(lián)，并且被配置成從所述至少一個(gè)電極或從所述至少一個(gè)傳感器接收輸入。在一些實(shí)施方案中，接收器可以是任何種類的有線或無線接收器。

在一些實(shí)施方案中，所述處理單元包括收發(fā)器，所述收發(fā)器在功能上與所述至少一個(gè)電極或與所述至少一個(gè)傳感器相關(guān)聯(lián)，并且被配置成控制所述至少一個(gè)電極或所述至少一個(gè)傳感器的操作和從所述至少一個(gè)電極或所述至少一個(gè)傳感器接收輸入。在一些實(shí)施方案中，接收器可以是任何種類的有線或無線收發(fā)器。

在一些實(shí)施方案中，所述處理單元安裝在所述主體構(gòu)件上，并且通過至少一個(gè)電導(dǎo)體與所述至少一個(gè)電極或至少一個(gè)傳感器通信。在一些實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)電導(dǎo)體的至少一部分穿過所述主體構(gòu)件的可拉伸部分。

在一些實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)可拉伸部分包括可拉伸彈性元件，所述可拉伸彈性元件包括具有中空中心并通過橋接部分彼此連接的多個(gè)幾何形狀，所述電導(dǎo)體穿過所述可拉伸元件的所述幾何形狀，并相對于所述幾何形狀保持在其中的固定位置中，其中所述可拉伸元件的拉伸導(dǎo)致所述幾何形狀的變形和所述電導(dǎo)體的螺紋形狀的變形，而不損壞所述電導(dǎo)體。

在一些實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)可拉伸部分包括可拉伸彈性帶，所述可拉伸彈性帶中形成有通道，使得在所述可拉伸彈性帶的每個(gè)區(qū)段中，所述通道的長度大于所述區(qū)段的長度，所述電導(dǎo)體穿過所述通道，并且相對于所述帶至少部分地固定在所述通道內(nèi)，其中所述可拉伸帶的拉伸導(dǎo)致所述通道和穿過其中的所述電導(dǎo)體的形狀的改變，而不損壞所述電導(dǎo)體。

在一些實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)可拉伸部分包括具有形成在其中的中空通道的可拉伸彈性帶和形成在所述中空通道內(nèi)的多個(gè)銷，所述電導(dǎo)體圍繞所述銷穿過所述通道，并且可相對于所述銷在所述通道內(nèi)移動(dòng)，其中所述可拉伸帶的拉伸導(dǎo)致所述銷之間的距離的延伸以及所述電導(dǎo)體圍繞所述銷的布置的相應(yīng)變化，而不損壞所述電導(dǎo)體。

在一些實(shí)施方案中，所述頭戴式裝置還包括電源，所述電源在功能上與所述至少一個(gè)電極或與所述至少一個(gè)傳感器相關(guān)聯(lián)，向所述至少一個(gè)電極或向所述至少一個(gè)傳感器提供電流以進(jìn)行操作。

在一些實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)電極包括刺激電極，所述刺激電極被配置成將電刺激遞送到所述使用者的所述頭部的皮膚表面。在一些實(shí)施方案中，所述刺激電極在佩戴所述頭戴式裝置時(shí)設(shè)置在神經(jīng)或神經(jīng)接頭上方，并且被配置成將所述電刺激遞送到所述神經(jīng)或神經(jīng)接頭。在一些實(shí)施方案中，所述刺激電極被配置成將所述電刺激遞送到所述使用者的至少一個(gè)腦區(qū)域。

在一些實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)電極包括被配置成感測所述使用者的身體部分的至少一個(gè)電參數(shù)的感測電極。

在一些實(shí)施方案中，所述主體構(gòu)件的至少一部分是柔性的。在一些實(shí)施方案中，所述主體構(gòu)件的至少一部分是可拉伸的。

在一些實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)電極中的至少一個(gè)包括安裝在所述主體構(gòu)件的內(nèi)表面上的側(cè)電極。在一些實(shí)施方案中，所述側(cè)電極被配置成當(dāng)佩戴所述頭戴式裝置時(shí)設(shè)置在所述使用者的顴顳神經(jīng)和耳顳神經(jīng)中的至少一者上方。在一些實(shí)施方案中，所述側(cè)電極被配置成當(dāng)佩戴所述頭戴式裝置時(shí)設(shè)置在所述使用者的太陽穴上方并且在所述使用者的耳朵前部。

在一些實(shí)施方案中，所述頭戴式裝置還包括至少一個(gè)尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，從而使得能夠調(diào)節(jié)所述主體構(gòu)件的周長以圍繞所述使用者的所述頭部周向地舒適地配合。

在一些實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)被配置成改變所述主體構(gòu)件的物理長度。在一些實(shí)施方案中，所述至少一個(gè)尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)被配置成改變所述主體構(gòu)件的彈性部分的彈性長度，而不改變所述主體構(gòu)件的物理長度。

在一些實(shí)施方案中，所述頭戴式裝置還包括鼻梁部分，所述鼻梁部分在其中心處附接到所述主體構(gòu)件，并且在佩戴所述頭戴式裝置期間可定位在所述使用者的鼻梁上。在一些實(shí)施方案中，所述鼻梁部分可拆卸地和可更換地附接到所述主體構(gòu)件。

在一些實(shí)施方案中，所述頭戴式裝置還包括眼鏡部分，所述眼鏡部分在其中心處附接到所述主體構(gòu)件，并且在佩戴所述頭戴式裝置期間可定位在所述使用者的眼睛之上。在一些實(shí)施方案中，所述眼鏡部分可移除地和可更換地附接到所述主體構(gòu)件。

在一些實(shí)施方案中，所述閉合機(jī)構(gòu)包括位于所述端部中的每一個(gè)處的磁體，所述磁體的至少一部分限定球面，所述磁體設(shè)置在磁體殼體中，其中所述磁體的所述球面適于在單個(gè)點(diǎn)處彼此接合，從而閉合所述頭戴式裝置。在一些此類實(shí)施方案中，所述磁體適于彼此吸引，以便當(dāng)所述磁體處于不大于10mm、不大于20mm或不大于30mm的距離時(shí)閉合所述頭戴式裝置。在一些實(shí)施方案中，所述磁體可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述磁體殼體中，并且適于在給定所述頭戴式裝置的所述端部的特定對準(zhǔn)時(shí)以最佳極性取向自動(dòng)定向。

根據(jù)本發(fā)明的一些教導(dǎo)，還提供一種將頭戴式裝置佩戴在使用者頭部上的方法，所述方法包括：提供根據(jù)本文的教導(dǎo)的頭戴式裝置，所述頭戴式裝置處于所述靜止?fàn)顟B(tài)；將所述頭戴式裝置定位成鄰近所述使用者的所述頭部，使得當(dāng)所述主體構(gòu)件處于所述靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，所述頭戴式裝置的至少一部分抵靠所述使用者的所述頭部的皮膚定位；以及使用所述閉合機(jī)構(gòu)，將所述主體構(gòu)件閉合到所述閉合狀態(tài)，從而包圍所述使用者的所述頭部并將所述頭戴式裝置緊固在所述使用者的所述頭部上。

在一些實(shí)施方案中，所述方法還包括：在所述閉合之前，向后推動(dòng)所述頭戴式裝置，由此犁穿所述頭發(fā)并清除所述使用者的頭皮區(qū)域，以便使所述至少一個(gè)電極或所述至少一個(gè)傳感器與所述頭皮物理接觸。

在一些實(shí)施方案中，所述方法還包括在推動(dòng)期間將所述主體構(gòu)件固持在形成主體構(gòu)件的一部分的電絕緣抓握部處。

附圖簡述

本發(fā)明僅通過舉例的方式并參考附圖而在本文中描述?，F(xiàn)在要特別詳細(xì)地參考附圖，應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，所示的細(xì)節(jié)僅是作為舉例并且僅是出于說明性討論本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的目的，并且所述細(xì)節(jié)是以提供本發(fā)明的原理和概念方面的最適用和最易理解的描述為理由而存在。有鑒于此，不應(yīng)試圖使本發(fā)明的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的展示程度超過對本發(fā)明的基本理解所必需的程度，而參考附圖的描述會(huì)使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員明白本發(fā)明的若干形式可以如何在實(shí)踐中實(shí)施。在整個(gè)附圖中，相同的附圖標(biāo)記用于指定相同的功能，但不一定是相同的元件。

在附圖中：

圖1a和圖1b是根據(jù)本文的教導(dǎo)的本發(fā)明頭戴式裝置的實(shí)施方案的透視圖；

圖1c和圖1d是根據(jù)本文的教導(dǎo)的本發(fā)明頭戴式裝置的另一實(shí)施方案的透視圖；

圖2a和圖2b是位于使用者頭部上的圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置的透視圖；

圖3a、圖3b、圖3c、圖3d和圖3e提供了將圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置佩戴在使用者頭部上的方法的步驟的透視圖；

圖4提供了處于靜止?fàn)顟B(tài)的圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置的剖視圖；

圖5提供了處于閉合狀態(tài)的圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置的俯視平面圖；

圖6和圖7分別提供了處于靜止?fàn)顟B(tài)和閉合狀態(tài)的根據(jù)本文教導(dǎo)的本發(fā)明頭戴式裝置的另一實(shí)施方案的剖視圖；

圖8a是設(shè)置電極基底的電極焊盤的截面圖；

圖8b和圖8c提供了根據(jù)本發(fā)明的具有(圖8b)和不具有(圖8c)多層電極焊盤的電極基底的透視圖；

圖9提供了被配置成選擇性地刺激眶上區(qū)域中的神經(jīng)分支的本發(fā)明電極的尺寸；

圖10a和圖10b是分別處于靜止?fàn)顟B(tài)和處于發(fā)綹狀態(tài)的圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置的包括錐形端部和閉合機(jī)構(gòu)的后部構(gòu)件的側(cè)視圖；

圖10c和圖10d是根據(jù)本文的教導(dǎo)的適于犁穿頭發(fā)的本發(fā)明頭戴式裝置的后部構(gòu)件的示意性俯視平面圖和側(cè)視平面圖；

圖11a和圖11b分別提供了處于打開位置和折疊位置的處于靜止?fàn)顟B(tài)的圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置的俯視平面圖；

圖12a和圖12b是包括根據(jù)本文的教導(dǎo)的尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的實(shí)施方案的圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置的前部構(gòu)件的透視圖和前視平面圖；

圖13a和圖13b是包括根據(jù)本文的教導(dǎo)的尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施方案的圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置的前部構(gòu)件的透視圖和前視平面圖；

圖14a和圖14b是包括根據(jù)本文的教導(dǎo)的尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的又一實(shí)施方案的圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置的前部構(gòu)件的透視圖和前視平面圖；

圖15是包括根據(jù)本文的教導(dǎo)的后部尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的實(shí)施方案的圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置的后部構(gòu)件的透視圖；

圖16是包括根據(jù)本文的教導(dǎo)的后部尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的實(shí)施方案的圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置的后部構(gòu)件的示意性剖視圖；

圖17a、圖17b、圖17c、圖17d和圖17e是根據(jù)本文的教導(dǎo)的用于閉合圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置的閉合機(jī)構(gòu)的五個(gè)實(shí)施方案的透視圖；

圖18a和圖18b是根據(jù)本文的教導(dǎo)的使得使用者能夠更容易地抓握本發(fā)明頭戴式裝置的后部構(gòu)件的兩個(gè)實(shí)施方案的透視圖；

圖19是本文教導(dǎo)的包括包括分叉的后部構(gòu)件的本發(fā)明頭戴式裝置的實(shí)施方案的透視圖；

圖20a、圖20b和圖20c提供了具有延伸穿過其的導(dǎo)電布線的可拉伸構(gòu)件的實(shí)施方案的視圖，所述可拉伸構(gòu)件適用于根據(jù)本文的教導(dǎo)的本發(fā)明頭戴式裝置，圖20a提供透視圖，并且圖20b和圖20c分別提供處于靜止?fàn)顟B(tài)和拉伸狀態(tài)的側(cè)視平面圖；

圖21a、圖21b和圖21c提供了具有延伸穿過其的導(dǎo)電布線的可拉伸構(gòu)件的另一實(shí)施方案的視圖，所述可拉伸構(gòu)件適用于根據(jù)本文的教導(dǎo)的本發(fā)明頭戴式裝置，圖21a提供透視圖，并且圖21b和圖21c分別提供處于靜止?fàn)顟B(tài)和拉伸狀態(tài)的側(cè)視平面圖；

圖22a、圖22b、圖22c和圖22d提供了具有延伸穿過其的導(dǎo)電布線的可拉伸構(gòu)件的又一實(shí)施方案的視圖，所述可拉伸構(gòu)件適用于根據(jù)本文的教導(dǎo)的本發(fā)明頭戴式裝置，圖22a提供透視圖，圖22b和圖22c分別提供處于靜止?fàn)顟B(tài)和拉伸狀態(tài)的側(cè)視平面圖，并且圖22d提供了沿著圖22b中的截面線a-a截取的剖視圖；

圖23是位于根據(jù)本文的教導(dǎo)的本發(fā)明頭戴式裝置的前部構(gòu)件內(nèi)的可拉伸構(gòu)件的布置的實(shí)施方案的透視圖；

圖24是位于本文的教導(dǎo)的本發(fā)明頭戴式裝置的前部構(gòu)件內(nèi)的兩種類型的可拉伸構(gòu)件的布置的實(shí)施方案的透視切開視圖；

圖25a和圖25b提供了位于根據(jù)本文的教導(dǎo)的本發(fā)明頭戴式裝置的前部構(gòu)件內(nèi)的兩種類型的可拉伸構(gòu)件的布置的另一實(shí)施方案的剖視圖，所述可拉伸構(gòu)件分別處于靜止?fàn)顟B(tài)和拉伸狀態(tài)；

圖26是位于使用者頭部上并且包括鼻梁支撐構(gòu)件的圖1a和圖1b的發(fā)明頭戴式裝置的實(shí)施方案的前視圖；

圖27是位于使用者頭部上并且包括相關(guān)聯(lián)眼鏡的圖1a和圖1b的發(fā)明頭戴式裝置的實(shí)施方案的透視前視圖；

圖28提供了適于與遠(yuǎn)程控制單元、移動(dòng)電話和計(jì)算機(jī)通信的佩戴的本發(fā)明頭戴式裝置的透視圖；

圖29是包括側(cè)電極的圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置的實(shí)施方案的透視圖；

圖30a和圖30b提供了位于使用者頭部上的圖29的頭戴式裝置的示意圖，使得其中所包括的電極刺激使用者頭部中的特定神經(jīng)接頭；

圖31提供可用于根據(jù)本文所述的任何實(shí)施方案的本發(fā)明頭戴式裝置中的電子電路的實(shí)施方案的示意性框圖；并且

圖32是類似于圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置的包括身體參數(shù)的傳感器的本發(fā)明頭戴式裝置的實(shí)施方案的透視圖。

具體實(shí)施方式

本文所描述的裝置和方法包括具有一個(gè)或多個(gè)集成電極的頭戴式裝置，所述集成電極用于向外周神經(jīng)、顱神經(jīng)和腦區(qū)域施加電刺激。本發(fā)明頭戴式裝置是頭部安裝構(gòu)造，其可用作施加電刺激以治療各種病癥的平臺(tái)，所述病癥諸如偏頭痛和緊張性頭痛、纖維肌痛、抑郁癥、創(chuàng)傷后應(yīng)激綜合癥、焦慮、強(qiáng)迫癥(ocd)、失眠、癲癇、注意缺陷多動(dòng)障礙(adhd)、帕金森病、阿爾茨海默氏病、多發(fā)性硬化以及中風(fēng)。本發(fā)明頭戴式裝置可促進(jìn)運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知學(xué)習(xí)，并且可引起放松本發(fā)明頭戴式裝置還可以用作各種傳感器的平臺(tái)，以便檢測和/或評估各種病癥。

刺激電極和其與頭皮的接觸的質(zhì)量是本發(fā)明設(shè)備的功能的一個(gè)基本方面。確保電極與頭皮之間的最佳導(dǎo)電性對于將電流正確傳遞到靶組織是必要的，這是有效治療的基礎(chǔ)。不正確的導(dǎo)電性可能導(dǎo)致療法失敗、令人不愉快的感覺、甚至是由于高電流密度的“熱點(diǎn)”而引起的皮膚刺激。發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，無論針對頭部區(qū)域施加何種指示，電流對頭部區(qū)域的非侵入性施加都可能產(chǎn)生許多挑戰(zhàn)，包括在頭發(fā)存在時(shí)的刺激、頭皮和前額的高水平的感覺敏感性、電極與頭皮之間的牢固接觸和導(dǎo)電性的臨界性(不管頭部大小和輪廓的變化如何)以及刺激電極在目標(biāo)神經(jīng)和腦區(qū)域上的準(zhǔn)確布局。

本發(fā)明的幾個(gè)方面涉及旨在確保電流從電極適當(dāng)?shù)剡f送到目標(biāo)組織并且以有效且舒適的方式治療并評估頭部區(qū)域的特征。

現(xiàn)在參考附圖：

圖1a和圖1b是根據(jù)本文的教導(dǎo)的本發(fā)明頭戴式裝置的實(shí)施方案的透視圖。

如圖所示，根據(jù)本文的教導(dǎo)的實(shí)施方案的本發(fā)明頭戴式裝置1010可被配置成包括連接到一對柔性臂構(gòu)件1014的前部構(gòu)件1012，所述柔性臂構(gòu)件1014也可以稱為中間構(gòu)件，每個(gè)構(gòu)件終止于后部構(gòu)件1016。前部構(gòu)件1012、柔性臂構(gòu)件1014和后部構(gòu)件1016一起形成頭戴式裝置主體。

在一些實(shí)施方案中，前部構(gòu)件1012通常是至少部分柔性的或至少半剛性的，并且可由塑料或任何其他合適的材料形成。前部構(gòu)件1012適于包圍人的前額區(qū)域，因此具有通常適合于人類頭部形狀的曲率。

如以下參考圖4進(jìn)一步詳細(xì)描述的，臂構(gòu)件1014中的每一個(gè)包括柔性材料，諸如聚丙烯、聚氨酯或聚乙烯。在一些實(shí)施方案中，每個(gè)臂構(gòu)件1014包括或具有以螺紋方式擰入其中的可拉伸構(gòu)件1018，諸如彈性帶構(gòu)件，所述可拉伸構(gòu)件1018終止于后部構(gòu)件1016?？衫鞓?gòu)件1018可由任何合適的材料形成，所述材料包括硅酮、聚氨酯-聚脲共聚物彈性纖維、氯丁橡膠、編織的彈性聚酯、編結(jié)的彈性尼龍、編結(jié)的彈性聚酯、聚異戊二烯(合成橡膠)、不銹鋼彈簧以及恒力彈簧。在一些實(shí)施方案中，可拉伸構(gòu)件1018包括單一材料和/或單一結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方案中，可拉伸構(gòu)件1018包括多種材料或結(jié)構(gòu)，如以下參考圖24、圖25a和圖25b所描述的。

在一些實(shí)施方案中，臂構(gòu)件1014包括半剛性部分，以便適當(dāng)?shù)刂慰衫鞓?gòu)件1018，并且在頭戴式裝置1010的靜止?fàn)顟B(tài)下允許前部構(gòu)件1012和后部構(gòu)件1016形成整體和/或一體結(jié)構(gòu)，如以下參考圖3a和圖3b所描述的。另外，臂構(gòu)件1014是半剛性的，并且不是完全剛性的，以便允許臂構(gòu)件1014符合使用者的頭部形狀和/或吸收施加到臂構(gòu)件上的不同位置的壓力，而不會(huì)導(dǎo)致裝置的治療部分(以下所描述的)從它們的正確位置移動(dòng)。例如，當(dāng)使用者躺下并且使用者頭部的側(cè)面被支撐或接合使用者躺下的表面時(shí)，壓力被施加到臂構(gòu)件1014，并且臂構(gòu)件的部分柔性吸收所述壓力，并且確保頭戴式裝置1010的治療和/或感測部件保持正確定位。

在一些實(shí)施方案中，每個(gè)后部構(gòu)件1016包括半剛性構(gòu)件1020(在一些實(shí)施方案中由塑料形成)，并且包括剛性榫舌突出部1022，所述榫舌突出部1022在頭戴式裝置1010的靜止?fàn)顟B(tài)下容納在形成臂構(gòu)件1014的一部分的插槽1024中。在一些實(shí)施方案中，后部構(gòu)件1016還包括尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1026，以下將參考圖15和圖16進(jìn)一步詳細(xì)描述。后部構(gòu)件1016還包括連接到錐形端部1029并在以下參考圖17a至圖17e進(jìn)一步詳細(xì)描述的閉合機(jī)構(gòu)1028。

前部構(gòu)件1012可被配置成在其內(nèi)表面上包含一對前部電極系統(tǒng)1030，并且后部構(gòu)件1016中的每一個(gè)可被配置成在其內(nèi)表面上包含一個(gè)或多個(gè)后部電極系統(tǒng)1040。電極系統(tǒng)1030和1040中的每一個(gè)包括電極基底1032和電極焊盤1034，其結(jié)構(gòu)和功能如以上參考圖8a、圖8b和圖8c所描述的。在一些實(shí)施方案中，電極系統(tǒng)1030和1040中的一個(gè)或多個(gè)可包括如以上參考圖9所描述的結(jié)構(gòu)化和功能化的三叉電極。在一些實(shí)施方案中，電極系統(tǒng)1030和1040中的一個(gè)或多個(gè)可包括感測電極，所述感測電極被配置成感測所述使用者的身體部分的至少一個(gè)電參數(shù)，例如像腦電圖(eeg)、皮膚電導(dǎo)響應(yīng)(scr)、阻抗體積描記器(ipg)，肌電圖儀(emg)等。

將理解，頭戴式裝置1010可包括附加電極，如圖29至圖30b所示，附加電極具有與電極1030和1040的結(jié)構(gòu)和/或功能類似的結(jié)構(gòu)和/或功能。進(jìn)一步應(yīng)當(dāng)理解，電極系統(tǒng)1030和/或1040可被排除或移動(dòng)到頭戴式裝置1010上的其他位置，如適合于刺激特定神經(jīng)或神經(jīng)集、特定腦區(qū)或用于感測特定參數(shù)的位置。例如，電極系統(tǒng)1040可被移動(dòng)以便沿著柔性臂構(gòu)件1014移動(dòng)。作為另一個(gè)實(shí)例，頭戴式裝置1010可僅包括位于臂構(gòu)件1014上的單對電極系統(tǒng)，所述電極可被配置成當(dāng)佩戴頭戴式裝置時(shí)位于頭發(fā)下方，同時(shí)可以排除電極系統(tǒng)1030和1040。

前部構(gòu)件1012可被配置成包含電子電路1042，所述電子電路1042可被配置成通過導(dǎo)電布線(未示出)電耦合到電源(諸如電池1044)并且電耦合到電極系統(tǒng)1030和1040。如以下參考圖20a至圖22d所描述的，在一些實(shí)施方案中，導(dǎo)電布線的至少一部分通過可拉伸構(gòu)件1018延伸到后部電極系統(tǒng)1040。在一些實(shí)施方案中，導(dǎo)電布線可以是獨(dú)立地可拉伸的，而不遵循可拉伸構(gòu)件1018的結(jié)構(gòu)或嵌入其中。

在一些實(shí)施方案中，電子電路1042和/或電池1044可位于頭戴式裝置1010外部，和/或可與頭戴式裝置1010遠(yuǎn)程通信。

電子電路1042可被配置成包括刺激電路、微處理器、充電電路和用戶接口，如以下參考圖31所描述的。

刺激電路可被配置成產(chǎn)生雙相的帶電平衡電脈沖、單相電脈沖和/或直流電刺激。

根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案的更進(jìn)一步的特征，刺激電路可被配置成產(chǎn)生0-60ma、0-40ma、0-20m或0-15ma的強(qiáng)度范圍內(nèi)的電刺激。

根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案的更進(jìn)一步的特征，刺激電路可被配置成產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間為10-600μsec、50-500μsec、100-500μsec、100-450μsec、150-400μsec、或150-450μsec的刺激脈沖。

根據(jù)所描述的優(yōu)選實(shí)施方案的更進(jìn)一步的特征，刺激電路可被配置成產(chǎn)生頻率為1-500hz、10-300hz、10-250hz、20-180hz或30-180hz的刺激脈沖。

根據(jù)本文的教導(dǎo)的更進(jìn)一步的特征，頭戴式裝置1010，具體地電子電路1042可適于使用合適的方法施加經(jīng)顱電刺激，所述方法諸如經(jīng)顱直流電刺激(tdcs)、經(jīng)顱交流電刺激(tacs)和經(jīng)顱隨機(jī)噪聲刺激(trns)，如以上背景部分中所描述的。

具體地，使用頭戴式裝置用于經(jīng)顱電刺激需要刺激電流穿過頭部組織的更高穿透深度，以便直接影響腦區(qū)域。為了實(shí)現(xiàn)這種更深的電流穿透深度，可以同時(shí)激活彼此遠(yuǎn)離定位的電極的組合。例如，前部電極可與后部電極同時(shí)激活。另外，可修改電極的位置，以便增加相鄰電極之間的距離，從而提供更深的電流穿透深度。

根據(jù)本文的教導(dǎo)的實(shí)施方案的更進(jìn)一步的特征頭戴式裝置1010可被配置成連接到外部電子電路和/或刺激電路，從而將電流從外部刺激器傳遞到電極系統(tǒng)1030和/或1040。在一些實(shí)施方案中，頭戴式裝置1010可被配置成連接到可位于身體的各個(gè)區(qū)域處的至少一個(gè)外部電極。在一些實(shí)施方案中，頭戴式裝置1010可被配置成連接到外部電子電路和處理器，以便將信號從設(shè)置在頭戴式裝置1010上的傳感器傳遞到外部處理器。

在一些實(shí)施方案中，電池1044可設(shè)置在前部構(gòu)件1012內(nèi)，并且可通過將充電器插入根據(jù)某些實(shí)施方案位于前部構(gòu)件1012上的充電端口1046中來再充電。

前部構(gòu)件1012還可被配置成在其外表面上包括用戶控件和接口1048。也就是說，在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明頭戴式裝置1010的其他部分，諸如后部構(gòu)件1016或臂1014，可被配置成包括用戶接口1048。在一些實(shí)施方案中，用戶接口1048或附加用戶接口(未示出)可位于頭戴式裝置1010外部，并且可使用有線或無線通信遠(yuǎn)程地與頭戴式裝置1010通信，如以下參考圖31所解釋的。

如上所述，電子電路1042和用戶接口1048被配置成控制和/或激活頭戴式裝置1010中所包括的電極。在一些實(shí)施方案中，用戶接口1048被配置成控制和/或激活至少兩對電極，并且在一些實(shí)施方案中多于兩對電極。因此，在一些實(shí)施方案中，刺激電路和/或用戶接口1048被配置成使得能夠激活一個(gè)特定電極或一對特定電極或通道，以及調(diào)節(jié)由激活的電極提供的電流強(qiáng)度或激活的電極的其他刺激參數(shù)。在一些實(shí)施方案中，可同時(shí)激活電極的任何子集，并且在一些實(shí)施方案中，例如在電子電路1042的制造期間預(yù)定義特定子集。在一些此類實(shí)施方案中，用戶接口1048不僅能夠控制特定電極或特定通道，而且能夠控制激活的電極子集。

在一些實(shí)施方案中，用戶控件和接口1048包括用于分別增加和減小由前部電極系統(tǒng)1030提供的刺激強(qiáng)度的一對前部強(qiáng)度按鈕1050a和1050b，以及用于分別增加和減小由后部電極系統(tǒng)1040提供的刺激強(qiáng)度的一對后部強(qiáng)度按鈕1052a和1052b。應(yīng)當(dāng)理解，用戶控件和接口1048可包括用于在頭戴式裝置1010中所包括的每個(gè)電極的類似的強(qiáng)度按鈕。

用戶控件和接口1048還可包括用于激活和禁用電子電路1042以及用于在頭戴式裝置1010的操作模式之間改變的模式改變按鈕1054。例如，除了接通和關(guān)閉頭戴式裝置之外，頭戴式裝置1010可具有多種預(yù)設(shè)操作模式，諸如睡眠模式、維護(hù)模式和治療模式，并且按鈕1054的重復(fù)操作可在這些模式之間切換。

諸如led燈的操作指示器1056可形成用戶控件和接口1048的一部分，并且可設(shè)置在前部構(gòu)件1012的外表面上。指示器1056可在頭戴式裝置1010被接通時(shí)和/或當(dāng)電極系統(tǒng)1030和/或1040被激活時(shí)向使用者進(jìn)行指示，從而幫助使用者在這些電極可操作時(shí)防止與電極的不期望的接觸。

在一些實(shí)施方案中，用戶控件和接口1048還包括用于向使用者提供頭戴式裝置1010的使用的可聽指示的諸如揚(yáng)聲器或蜂鳴器的音頻元件(未示出)，所述指示諸如激活頭戴式裝置、關(guān)閉頭戴式裝置、按壓接口1048上的按鈕、改變刺激模式等的指示。

在一些實(shí)施方案中，用戶控件和接口1048還可包括至少一個(gè)定位指示器1058，例如呈位于前部構(gòu)件1012的中心中的凹口的形式。定位指示器1058通過提供針對頭戴式裝置放置的驗(yàn)證(例如通過幫助使用者確認(rèn)定位指示器1058與使用者的鼻部對準(zhǔn))來幫助使用者正確地佩戴頭戴式裝置。

從圖1a和圖1b的比較可看出，由于可拉伸構(gòu)件1018在閉合狀態(tài)下的延伸，頭戴式裝置1010在閉合狀態(tài)下比在靜止?fàn)顟B(tài)下更長，如以下參考圖2a和圖2b所描述的。

在一些實(shí)施方案中，圖1b所示的處于閉合狀態(tài)的頭戴式裝置1010的周長不大于65cm、不大于63cm或不大于61cm。在一些實(shí)施方案中，圖1b所示的處于閉合狀態(tài)的頭戴式裝置1010的周長不小于30cm、不小于35cm或不小于40cm。在一些實(shí)施方案中，頭戴式裝置1010在靜止?fàn)顟B(tài)下的長度不大于頭戴式裝置在閉合狀態(tài)下的長度的95％、不大于93％、或不大于91％。在一些實(shí)施方案中，頭戴式裝置1010在靜止?fàn)顟B(tài)下的長度不小于頭戴式裝置在閉合狀態(tài)下的長度的8％、不小于10％、或不小于12％。

現(xiàn)在參考圖1c和圖1d，這些圖是根據(jù)本文的教導(dǎo)的本發(fā)明頭戴式裝置1070的另一實(shí)施方案的透視圖。圖1c和圖1d的頭戴式裝置1070基本上與圖1a和圖1b的頭戴式裝置1010相同，其中相同的數(shù)字表示相同的元件。

如圖1c和圖1d所示，頭戴式裝置1070不包括柔性臂構(gòu)件(諸如圖1a和圖1b的臂構(gòu)件1014)或插槽(諸如圖1a和圖1b的插槽1024)。因此，圖1c和圖1d的可拉伸構(gòu)件1018不包括剛性榫舌突出部，諸如圖1a和圖1b的突出部1022。

在頭戴式裝置1070中，每個(gè)可拉伸構(gòu)件1018直接延伸到前部構(gòu)件1012中的狹槽1072外部，并終止于后部構(gòu)件1016。

由于省略了柔性臂構(gòu)件1014、榫舌突出部1022和插槽1024，所以在頭戴式裝置1070的佩戴期間不支撐可拉伸構(gòu)件1018，如以下參考圖3a至圖3e所描述的。因此，為了確保在佩戴頭戴式裝置1070期間適當(dāng)放置前部構(gòu)件1012，使用者可發(fā)現(xiàn)在前部構(gòu)件1012由其他裝置支撐時(shí)佩戴頭戴式裝置更方便。例如，使用者可以仰臥姿勢躺下他的背部或向后延伸他的頭部，使得前部構(gòu)件1012由使用者的前額支撐，或者可面向前方躺下，同時(shí)他的前額指向地面或另一表面，使得前部構(gòu)件1012由使用者躺下的表面抵靠前額支撐。

現(xiàn)在參考圖2a和圖2b，這些圖是位于使用者頭部上的圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置的透視圖。還參考圖3a、圖3b、圖3c、圖3d和圖3e，這些圖提供了將圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置佩戴在使用者頭部上的方法的步驟的透視圖。

如圖3a所示，在佩戴頭戴式裝置1010的初始步驟中，使用者用手指1002固持頭戴式裝置，使得前部構(gòu)件1012緊密靠近使用者的頭部1000的前額。如圖所示，手指1002將頭戴式裝置1010固持在后部構(gòu)件1016處，通常固持后部構(gòu)件的塑料部分，以便確保使用者的安全。例如，使用者可以專用的、電絕緣的抓握部固持后部構(gòu)件1016，諸如以下參考圖18a和圖18b進(jìn)一步詳細(xì)描述的那些。

如圖2a中特別清楚地所示，本文的教導(dǎo)的特定特征是，在頭戴式裝置1010的初始佩戴步驟期間，后部構(gòu)件1016的剛性榫舌1022設(shè)置在對應(yīng)的臂構(gòu)件1014的榫舌插槽1024內(nèi)，從而確保后部構(gòu)件1016保持與臂構(gòu)件1014和與前部構(gòu)件1012對準(zhǔn)，進(jìn)而形成單個(gè)整體和/或一體單元，并且前部構(gòu)件1012不會(huì)相對于臂構(gòu)件1014“下垂”。這種構(gòu)造允許使用者確保頭戴式裝置1010的前部構(gòu)件1012在即使不固持在前部構(gòu)件上的情況下在頭部1000上的正確定位。另外，使用者將頭戴式裝置1010固持在位于可拉伸構(gòu)件1018的端部處的后部構(gòu)件1016處，以便更容易地實(shí)現(xiàn)可拉伸構(gòu)件1018的向后拉動(dòng)，同時(shí)如下所述閉合頭戴式裝置。

本文的教導(dǎo)的另一個(gè)特定特征是后部構(gòu)件1016終止于錐形端部1029，所述錐形端部1029連接到閉合機(jī)構(gòu)1028。因此，當(dāng)使用者將后部構(gòu)件1016固持成鄰近太陽穴時(shí)閉合機(jī)構(gòu)1028位于發(fā)際線1004附近，并且錐形端部1029可在佩戴頭戴式裝置1010期間犁穿頭發(fā)和/或在頭發(fā)下方犁進(jìn)，以確保后部電極1040(并且在一些實(shí)施方案中為沿著臂構(gòu)件1014和/或沿著可拉伸構(gòu)件1018定位的任何其他電極)抵靠著使用者的頭皮而沒有頭發(fā)干擾。

另外轉(zhuǎn)向圖3b，可以看出，使用者放置頭戴式裝置1010，其中前部構(gòu)件1012接觸使用者的前額，使得閉合機(jī)構(gòu)1028和錐形端部1029犁穿頭發(fā)，并且后部構(gòu)件1016設(shè)置在使用者的耳朵上方。當(dāng)頭戴式裝置被完全佩戴時(shí)，位于耳朵上方的兩個(gè)后部構(gòu)件1016的對稱放置確保前部構(gòu)件1012在使用者的前額上或鄰近使用者的前額的中心放置，以及定位在頭戴式裝置1010上的電極的正確的周向和縱向放置。剛性榫舌1022仍然設(shè)置在插槽1024中，使得前部構(gòu)件1012、臂構(gòu)件1014和后部構(gòu)件1016形成整體和/或一體單元，并且對準(zhǔn)且不相對于彼此下垂。使用者可通過確保定位指示器1058與鼻梁縱向?qū)?zhǔn)來確保頭戴式裝置1010正確地定位在他的頭部上。

本發(fā)明的一個(gè)特定特征是在一些實(shí)施方案中，定位指示器1058包括位于前部構(gòu)件1012上的凹口或其他觸覺上可區(qū)分的特征部，從而使得使用者能夠通過感知指示器以及同時(shí)感知他或她的臉的中心部分(諸如鼻梁)來驗(yàn)證指示器1058的定位，而不需要鏡子或另一個(gè)人的視覺輔助。

圖3c示出固持后部構(gòu)件1016并將其向后拉的手指1002，同時(shí)錐形端部1029犁穿頭發(fā)并保持緊密接近頭皮的表面，以便能夠在后部電極與頭皮之間形成直接接觸。如圖所示，頭發(fā)覆蓋在后部構(gòu)件1016上，同時(shí)錐形端部1029在頭皮表面上的發(fā)根之間犁進(jìn)。

圖3d從后面示出使用者的頭部1000，其示出閉合機(jī)構(gòu)1028和錐形端部1029繼續(xù)犁穿頭發(fā)。當(dāng)使用者朝向頭部的后部拉動(dòng)后部構(gòu)件1016以便關(guān)閉閉合機(jī)構(gòu)1028時(shí)，可拉伸構(gòu)件1018從臂構(gòu)件1014(在一些實(shí)施方案中在頭發(fā)下方)伸出，使得剛性榫舌1022離開插槽1024，如在圖38b中所示?？衫鞓?gòu)件1018在頭戴式裝置1010的佩戴期間向頭部施加徑向壓力，從而確保前部構(gòu)件1012保持在適當(dāng)位置，同時(shí)前部電極系統(tǒng)觸碰使用者的前額。

在圖2b和圖3e中，頭戴式裝置1010完全佩戴在使用者頭部1000上，并且閉合機(jī)構(gòu)1028在使用者頭部的后部處閉合。前部構(gòu)件1012接合使用者的前額，使得前部電極系統(tǒng)在兩側(cè)的眶上和滑車上神經(jīng)的區(qū)域中接合使用者的皮膚，并且可刺激這些神經(jīng)。后部構(gòu)件1016的后部電極系統(tǒng)在頭發(fā)下面、在使用者頭部的后部處的枕神經(jīng)區(qū)域中接合使用者的頭皮，并且可以刺激這些神經(jīng)。在前部構(gòu)件1012上和在后部構(gòu)件1016上拉動(dòng)可拉伸構(gòu)件1018時(shí)，它們向使用者的頭部施加徑向壓力，從而確保前部和后部電極系統(tǒng)保持其適當(dāng)位置并保持與使用者的皮膚緊密接觸。如上所述，在一些(未示出的)實(shí)施方案中，附加電極系統(tǒng)可用于刺激其他神經(jīng)或神經(jīng)接頭，諸如顴顳神經(jīng)和耳顳神經(jīng)，或者經(jīng)皮刺激腦區(qū)域，諸如額部、枕、頂骨和顳葉區(qū)域，或者一些電極可包括被配置成感測使用者頭部的一部分的電參數(shù)的感測電極。另外，由于可拉伸構(gòu)件1018從柔性臂構(gòu)件1014伸出，剛性榫舌1022不再位于插槽1024內(nèi)。

現(xiàn)在參考圖4，圖4提供了處于靜止?fàn)顟B(tài)的圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置的剖視圖，并且參考圖5，圖5提供了處于閉合狀態(tài)的圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置的俯視平面圖。

圖4示出處于靜止位置的頭戴式裝置1010，其中閉合機(jī)構(gòu)1028打開，并且可拉伸構(gòu)件1018設(shè)置在臂構(gòu)件1014內(nèi)并且延伸穿過臂構(gòu)件1014，以及沿著前部構(gòu)件1012的一部分延伸，如以下參考圖23和圖24進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖所示，在頭戴式裝置1010的靜止?fàn)顟B(tài)下，剛性榫舌1022設(shè)置在插槽1024內(nèi)，從而確保后部構(gòu)件1016和臂構(gòu)件1014在靜止?fàn)顟B(tài)下作為整體和/或一體單元起作用，并且通常不會(huì)相對于彼此垂直移動(dòng)。

如圖5所示，閉合機(jī)構(gòu)1028被關(guān)閉，使得頭戴式裝置1010的周長足以圍繞使用者的整個(gè)頭部。在圖4所示的閉合狀態(tài)下，可拉伸構(gòu)件1018從臂構(gòu)件1014伸出，使得剛性榫舌1022離開插槽1024，并且后部構(gòu)件1016可相對于前部構(gòu)件1012垂直移動(dòng)。如上所述，在頭戴式裝置1010的閉合狀態(tài)下，電極1030和1040被定位成使得當(dāng)佩戴時(shí)，它們被適當(dāng)?shù)胤胖靡源碳つ繕?biāo)神經(jīng)和/或腦區(qū)域，如以上參考圖2b、圖3e、圖30a和圖30b所描述的。

現(xiàn)在參考圖6和圖7，這些圖分別提供了處于靜止?fàn)顟B(tài)和閉合狀態(tài)的根據(jù)本文教導(dǎo)的本發(fā)明頭戴式裝置的另一實(shí)施方案的剖視圖。

如圖6所示，頭戴式裝置1110類似于圖1a和圖1b的頭戴式裝置1010，其中相同的數(shù)字指示相同的部分。頭戴式裝置1110包括其上安裝有一對電極系統(tǒng)1130的前部構(gòu)件1112和各自具有安裝在其上的電極系統(tǒng)1140并終止于錐形端部1129的后部構(gòu)件1116，所述錐形端部1129具有安裝在其上的用于關(guān)閉圍繞使用者頭部的頭戴式裝置1110的閉合機(jī)構(gòu)1128的一部分。

設(shè)置在前部構(gòu)件1112與后部構(gòu)件1116之間的一對柔性臂構(gòu)件1114各自包括可拉伸的或彈性的套筒部分1160，所述套筒部分1160例如由硅酮、聚氨酯-聚脲共聚物彈性纖維、氯丁橡膠、編織的彈性聚酯、編結(jié)的彈性尼龍、編結(jié)的彈性聚酯和聚異戊二烯(合成橡膠)形成。套筒部分1160具有穿過其中并向套筒部分1160提供支撐的半剛性芯部1162，所述芯部由柔性材料諸如聚丙烯、聚氨酯、聚乙烯和不銹鋼制成。套筒部分1160和芯部1162在位于前部構(gòu)件1112內(nèi)的一端處彼此附接，并且在一些實(shí)施方案中，還附接到前部構(gòu)件1112，例如附接到其主體部分。在套筒部分的另一端處，每個(gè)套筒1160連接到圍繞后部構(gòu)件1116內(nèi)的狹槽1166的后部構(gòu)件1116的壁部分1164。

本文的教導(dǎo)的本發(fā)明實(shí)施方案的特定特征是，如圖6的放大部分中清楚地看到的，當(dāng)頭戴式裝置1110處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，芯部1162的端部1168設(shè)置在后部構(gòu)件1116的狹槽1166內(nèi)，從而確保后部構(gòu)件1116和臂構(gòu)件1114在靜止?fàn)顟B(tài)下作為整體和/或一體單元起作用，并且通常不相對于彼此垂直移動(dòng)。

轉(zhuǎn)向圖7，可以看出，閉合機(jī)構(gòu)1128是閉合的，使得頭戴式裝置1110的周長足以圍繞使用者的整個(gè)頭部。在圖7所示的閉合狀態(tài)下，可拉伸套筒部分1160比芯部1162延伸得更遠(yuǎn)，使得芯部1162的端部1168離開后部構(gòu)件1116的插槽1166，并且后部構(gòu)件1116可相對于前部構(gòu)件1112垂直移動(dòng)。如上所述，在頭戴式裝置1110的閉合狀態(tài)下，電極1130和1140被定位成使得當(dāng)佩戴時(shí)，它們被適當(dāng)?shù)胤胖靡源碳つ繕?biāo)神經(jīng)和/或腦區(qū)域，如以上參考圖2b、圖3e、圖30a和圖30b所描述的。

圖8a是設(shè)置在電極基底60中的電極焊盤56a的橫截面，電極焊盤和電極基底的組合適用于本文所述的頭戴式裝置，例如作為電極1030和/或1040。電極基底60可被配置成通過細(xì)長的柔性連接帶84物理地耦合到頭戴式裝置(諸如頭戴式裝置1010)，并且可通過導(dǎo)電布線158電耦合到頭戴式裝置電路，諸如電路1042(圖1a)。電極基底60可被配置成包括至少一個(gè)電極基底殼體150，所述電極基底殼體150包括圍繞“底板”的隆起的周向壁，從而產(chǎn)生適于接收至少一個(gè)導(dǎo)電電極焊盤56a的空腔。根據(jù)某一實(shí)施方案，電極基底殼體150優(yōu)選地由諸如硅或熱塑性聚氨酯(tpu)的柔性材料制成。

電極基底殼體150可被配置成包括至少部分地設(shè)置在電極基底殼體150底板之上或之內(nèi)的導(dǎo)電材料154。導(dǎo)電層適于通過電導(dǎo)體158電耦合到電路。

導(dǎo)電層154可被配置成包括諸如不銹鋼、銅、黃銅、硅碳、導(dǎo)電銀印刷涂料、不銹鋼網(wǎng)或其他導(dǎo)電元件的材料。當(dāng)導(dǎo)電層154由碳制成時(shí)，可在其底表面上印刷附加的導(dǎo)電涂料層。這種導(dǎo)電涂料層可改善導(dǎo)電層154的表面上的電流分布的均勻性，并且從而改善電極焊盤56a的表面上的電流分布的均勻性。導(dǎo)電層154優(yōu)選地可以是柔性的，以便不損害電極基底60的整體柔性，并且從而確保其與各種頭部輪廓的對準(zhǔn)。在某些實(shí)施方案中，導(dǎo)電層154可在其面積上受到限制，并且可被配置成僅覆蓋電極基底殼體150的底板表面的一部分。在這種情況下，導(dǎo)電層154可以不是柔性的，并且可由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種導(dǎo)電材料制成。導(dǎo)電層154可被配置成電耦合到電導(dǎo)體(電纜或布線)158，并且從而電連接到頭戴式裝置電路。

電極焊盤56a可被配置成可釋放地(物理地和電氣地)耦合到電極基底殼體150。電極焊盤56a可包括至少一部分水或其他液體吸收材料，諸如非織造織物、氈或海綿。當(dāng)耦合到殼體150時(shí)，電極焊盤56a被配置成與導(dǎo)電層154電接觸。當(dāng)佩戴頭戴式裝置時(shí)，焊盤56a被推向皮膚表面并且可產(chǎn)生與皮膚表面(包括頭皮的皮膚表面)的電接觸，以便將電流傳遞到皮膚表面。

在一些實(shí)施方案中，可將電極焊盤56a干燥地提供給使用者，并且使用者可在使用之前用水、鹽水、導(dǎo)電凝膠或其他合適的液體浸泡電極焊盤56a。在其他實(shí)施方案中，電極焊盤56a可用導(dǎo)電凝膠預(yù)浸泡，使得凝膠主要在焊盤中被吸收，并且使用者不需要浸泡焊盤。導(dǎo)電凝膠可以是適合與電極一起使用的任何市售的導(dǎo)電凝膠。應(yīng)當(dāng)理解，使用導(dǎo)電凝膠可改善導(dǎo)電性并減少焊盤56a的脫水，并且預(yù)浸濕的焊盤56a對于使用者來說可能更容易和更不雜亂。

電極焊盤56a和與頭戴式裝置相關(guān)聯(lián)的其他電極可被配置成從皮膚表面接收(感測)電流或其他生物信號，例如像腦電圖(eeg)，并且通過頭戴式裝置電路將所述電流或生物信號傳遞到包括微處理器的電子電路或者將所述電流或生物信號無線地傳輸?shù)竭h(yuǎn)程單元。

電極焊盤56a可以是一次性的并且可由使用者方便地替換。

電極焊盤56a可被配置成包括比焊盤56a的中心區(qū)域薄的周邊邊緣156。周邊邊緣156可通過各種制造工藝，諸如超聲波焊接、rf焊接或熱壓縮制成。通過將薄邊緣156插入殼體150中的對應(yīng)凹槽152中，電極焊盤56a能夠可逆地物理耦合到殼體150并且電耦合到導(dǎo)電層154。

電極焊盤56a可被配置成具有比殼體150更大的面積。因此，電極焊盤可被擠壓到殼體150中，以便可逆地(物理地、電氣地)耦合到殼體150。

電極基底殼體150可被配置成包括導(dǎo)電機(jī)械按扣連接器，所述導(dǎo)電機(jī)械按扣連接器被配置成以物理地和電氣地兩種方式可逆地耦合到附接到電極焊盤56a的對應(yīng)連接器。

在圖8b和圖8c中提供了具有和不具有本發(fā)明的多層電極焊盤56a的電極基底60的透視圖。

在標(biāo)題為“headsetfortreatmentandassessmentofmedicalconditions”的pct申請公開號wo2014/141213中描述了附加電極配置，所述申請通過引用的方式并入本文，如同在本文中完全闡述一樣。

圖9是電極110a的實(shí)施方案的圖示，所述電極可被配置用于刺激眶上區(qū)域，諸如圖1a和圖1b的電極1030和1040中的一個(gè)或多個(gè)。電極110a可包括被配置成面向皮膚表面的生物相容性導(dǎo)電材料，并且可被配置成包括附接到導(dǎo)電接觸表面的電極背襯。背襯可包含可與導(dǎo)電接觸表面電耦合的至少一種導(dǎo)電材料或元件。

電極110a可被配置成具有導(dǎo)電接觸表面，所述導(dǎo)電接觸表面具有以下尺寸：

(i)具有長度為20mm至55mm、25mm至50mm或30mm至45mm的長尺寸(dl)。

(ii)具有長度為10mm至30mm、10mm至25mm或12mm至20mm的窄尺寸(dn)。

凹形輪廓e具有由邊界點(diǎn)g和f限定的凹面，這些點(diǎn)設(shè)置在凹面的相對端部處。

通常，a/l為至少0.5mm，

a是由虛線k和凹面界定的區(qū)域；

l是線k的長度(在邊界點(diǎn)g和f之間)，(l)至少為10mm，其中線設(shè)置在凹形輪廓上的第一點(diǎn)與電極110a的周界上的第二點(diǎn)之間，位于與凹形輪廓e相對的一側(cè)上，并且在第一點(diǎn)處相對于輪廓e以垂直的方式對準(zhǔn)，具有長度h，并且其中，在整個(gè)凹形輪廓上，

h最大/h最小≤2.5

h最大是在所述整體上的h的最大值；以及

h最小是在所述整體上的h的最小值。

被配置成刺激眶上區(qū)域的兩個(gè)電極之間的距離可以在5-45mm、8-35mm或8-25mm的范圍內(nèi)。附加電極可位于頭戴式裝置上，以便刺激其他神經(jīng)，例如顴顳神經(jīng)或耳顳神經(jīng)。頭戴式裝置還可包括被配置成刺激枕骨區(qū)域的電極。

現(xiàn)在參考圖10a和圖10b，這些圖是分別處于靜止?fàn)顟B(tài)和處于發(fā)綹狀態(tài)的圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置1010的包括錐形端部1029和閉合機(jī)構(gòu)1028的后部構(gòu)件1016的側(cè)視平面圖。

圖10a示出后部構(gòu)件1016以及閉合機(jī)構(gòu)1028和后部構(gòu)件1016的錐形端部1029。如圖所示，在一些實(shí)施方案中，在靜止?fàn)顟B(tài)期間，錐形端部1029和閉合機(jī)構(gòu)1028的與錐形端部相連接的部分相對于后部構(gòu)件1016的水平軸線指向向下。錐形端部1029的這種定位提供了用于犁進(jìn)的預(yù)加載位置，這確保了在頭發(fā)層下面犁進(jìn)時(shí)，錐形端部1029保持與頭皮的接觸，從而確保后部構(gòu)件1016和后部電極系統(tǒng)1040和/或?qū)⒁ㄎ辉谑褂谜叩念^發(fā)下方的任何其他電極將與頭皮的皮膚物理和/或電接觸，并且不會(huì)被頭發(fā)層阻礙。

轉(zhuǎn)向圖10b，在佩戴頭戴式裝置1010期間，在后部構(gòu)件1016和錐形端部1029犁穿使用者的頭發(fā)時(shí)，錐形端部1029和閉合機(jī)構(gòu)1028的與錐形端部相連接的部分與后部構(gòu)件1016的水平軸線基本上對準(zhǔn)，并且在休息狀態(tài)期間，由于使用者的手指向后推動(dòng)后部構(gòu)件1016而施加的切向力而指向更高處。當(dāng)頭戴式裝置1010佩戴在使用者頭部上時(shí)，通過可拉伸構(gòu)件1018施加類似的力。

現(xiàn)在參考圖10c和圖10d，這些圖是根據(jù)本文的教導(dǎo)的適于犁穿頭發(fā)的本發(fā)明頭戴式裝置的后部構(gòu)件(諸如頭戴式裝置1010的后部構(gòu)件1016)的示意性俯視平面圖和側(cè)視平面圖。應(yīng)當(dāng)理解，圖10c和圖10d關(guān)于頭戴式裝置1010的后部構(gòu)件1016進(jìn)行描述，但同樣適用于本文所述的其他實(shí)施方案和未明確描述的其他實(shí)施方案。

如圖10c所示，在一些實(shí)施方案中，后部構(gòu)件1016是錐形的，使得后部構(gòu)件1016在連接到可拉伸構(gòu)件1018的端部(由a指示)處的寬度大于后部構(gòu)件1016在頭戴式裝置1010的鄰近閉合機(jī)構(gòu)1028的開口端(由a′指示)處的寬度，使得a＞a′。在本文未示出的其他實(shí)施方案中，后部構(gòu)件1016的寬度可在其整個(gè)長度上固定，使得a＝a′。后部構(gòu)件1016的窄且優(yōu)選錐形的結(jié)構(gòu)允許后部構(gòu)件1016在頭發(fā)下方和/或穿過頭發(fā)并且在發(fā)根之間有效地犁進(jìn)，以便在將頭發(fā)從后部構(gòu)件1016和與其相關(guān)聯(lián)和/或設(shè)置在存在頭發(fā)的位置處的電極的下方推動(dòng)遠(yuǎn)離的同時(shí)到達(dá)頭皮表面。

在一些實(shí)施方案中，后部構(gòu)件1016在其最寬點(diǎn)處的寬度a不大于40mm、不大于30mm或不大于20mm。在一些實(shí)施方案中，后部構(gòu)件1016的長度(由l指示)不大于100mm、不大于80mm、不大于60mm或不大于50mm。在一些實(shí)施方案中，后部構(gòu)件1016的長度(由l指示)不小于5mm、不小于10mm或不小于20mm。

應(yīng)當(dāng)理解，在后部構(gòu)件1016具有設(shè)置在其上的電極系統(tǒng)(諸如圖1a和圖1b所示)的實(shí)施方案中，后部構(gòu)件1016的尺寸必須足夠大以容納電極系統(tǒng)，并且因此受到最小電極尺寸的限制。在沒有電極設(shè)置在后部構(gòu)件1016上的實(shí)施方案中，可使用任何合適的尺寸，并且可基于其他參數(shù)確定尺寸，所述參數(shù)諸如佩戴頭戴式裝置時(shí)的使用方便性、后部構(gòu)件犁開頭發(fā)的有效性等。

應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，在一些實(shí)施方案(諸如后部構(gòu)件1016包括電極系統(tǒng)的實(shí)施方案)中，后部構(gòu)件1016的寬度的漸縮不需要沿著后部構(gòu)件的長度是線性的，和/或后部構(gòu)件不需要沿著其整個(gè)長度漸縮。例如，后部構(gòu)件可包括具有固定寬度或非常輕微漸縮的電極部分，并且可在遠(yuǎn)離電極的第二部分中以更大的角度漸縮，以在閉合機(jī)構(gòu)處達(dá)到寬度a′。

轉(zhuǎn)向圖10d，可以看出，在一些實(shí)施方案中，后部構(gòu)件1016的厚度可以是漸縮的，使得后部構(gòu)件1016在連接到可拉伸構(gòu)件1018的端部(由b指示)處的厚度大于后部構(gòu)件1016在頭戴式裝置1010的鄰近閉合機(jī)構(gòu)1028的開口端(由b′指示)處的厚度，使得b＞b’。在其他未示出的實(shí)施方案中，后部構(gòu)件1016的厚度可在其整個(gè)長度上固定，使得b＝b′。后部構(gòu)件1016的低輪廓且優(yōu)選錐形的結(jié)構(gòu)允許后部構(gòu)件1016在頭發(fā)下方和/或穿過頭發(fā)并且在發(fā)根之間有效地犁進(jìn)，以便在將頭發(fā)從后部構(gòu)件1016和與其相關(guān)聯(lián)和/或設(shè)置在存在頭發(fā)的位置處的電極的下方推動(dòng)遠(yuǎn)離的同時(shí)到達(dá)頭皮表面。

在一些實(shí)施方案中，后部構(gòu)件1016在其最厚點(diǎn)b處的厚度不大于25mm、不大于20mm或不大于15mm。在一些實(shí)施方案中，后部構(gòu)件1016在其最薄點(diǎn)b′處的厚度不大于25mm、不大于15mm、不大于10mm或不大于5mm。

在一些實(shí)施方案中，后部構(gòu)件1016是半剛性的，并且具有內(nèi)表面，當(dāng)頭戴式裝置1010完全佩戴時(shí)，所述內(nèi)表面獲得對應(yīng)于使用者的頭皮的曲率的曲率r，同時(shí)可拉伸構(gòu)件1018將徑向壓力朝向使用者的頭部施加到后部構(gòu)件1016上。

如以上參考圖3a至圖3e所描述的，本文的教導(dǎo)的特定特征是后部構(gòu)件1016，特別是錐形端部1029被設(shè)計(jì)成在佩戴頭戴式裝置1010期間犁穿使用者的頭發(fā)，以便確保后部電極系統(tǒng)1040和/或附加電極系統(tǒng)直接接合頭皮的皮膚，并且不被頭發(fā)層阻礙。因此，后部構(gòu)件1016及其具體地錐形端部1029是足夠剛性的，以便不會(huì)由于在犁穿頭發(fā)期間由頭發(fā)和頭皮施加的力而彎曲或翹曲。

現(xiàn)在參考圖11a和圖11b，這些圖分別提供了處于打開位置和折疊位置的處于靜止?fàn)顟B(tài)的圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置的俯視平面圖。圖11a示出處于打開位置和靜止?fàn)顟B(tài)的頭戴式裝置1010，如以上參考圖4所描述的。在靜止?fàn)顟B(tài)下，頭戴式裝置1010具有在50-180mm范圍內(nèi)、在80-160mm范圍內(nèi)或在100-140mm范圍內(nèi)的寬度尺寸w，以及在70-220mm范圍內(nèi)、在100-200mm范圍內(nèi)，或在120-180mm范圍內(nèi)的第一長度尺寸l1。

圖11b示出處于靜止?fàn)顟B(tài)和折疊位置的頭戴式裝置1010，其中臂構(gòu)件1014以與眼鏡折疊的類似方式折疊，以便大體平行于前部構(gòu)件1012。任何合適類型的鉸鏈機(jī)構(gòu)(未示出)可用于折疊臂構(gòu)件1014，所述鉸鏈機(jī)構(gòu)諸如彈簧鉸鏈、桶鉸鏈、互鎖鉸鏈和構(gòu)建在臂構(gòu)件1014中的整體式鉸鏈。此外，鉸鏈機(jī)構(gòu)可由任何合適類型的材料形成，所述材料包括塑料和諸如不銹鋼的金屬。

本文的教導(dǎo)的特定特征是，在折疊位置中，頭戴式裝置1010具有在20-100mm范圍內(nèi)、在30-85mm范圍內(nèi)或在40-70mm范圍內(nèi)的第二長度尺寸l2，從而使得頭戴式裝置容易運(yùn)輸，例如在類似于眼鏡盒的適當(dāng)盒中。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，第二長度尺寸l2不大于第一長度尺寸l1的50％、不大于l1的40％、不大于l1的30％以及甚至不大于l1的20％。

現(xiàn)在參考圖12a和圖12b，這些圖是包括根據(jù)本文的教導(dǎo)的尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的實(shí)施方案的本發(fā)明頭戴式裝置1010的前部構(gòu)件1012的透視圖和前視平面圖。

如示出的實(shí)施方案中所見，前部構(gòu)件1012包括滑動(dòng)和鎖定尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其在前部構(gòu)件1012的頂表面和底表面中的每一者上包括一對軌道1210，所述軌道包括多對固定點(diǎn)1212。每對固定點(diǎn)1212包括設(shè)置在前部元件1012的頂表面上的第一固定點(diǎn)和設(shè)置在前部元件1012的底表面上的第二固定點(diǎn)，第一固定點(diǎn)和第二固定點(diǎn)縱向?qū)?zhǔn)。

一對半剛性帶支撐元件1214設(shè)置在前部構(gòu)件1012內(nèi)，并且可以是大致平面的或可以稍微彎曲以匹配前部構(gòu)件1012的曲率。帶支撐元件1214連接到可拉伸元件的位于前部構(gòu)件1012內(nèi)的端部，諸如連接到圖4所示的可拉伸構(gòu)件1018的端部或者連接到圖6所示的可拉伸套筒1160的端部。每個(gè)帶支撐元件1214連接到可在軌道1210內(nèi)、在固定點(diǎn)1212之間移動(dòng)的一對滑動(dòng)按鈕1216。

對于頭戴式裝置的尺寸調(diào)節(jié)，使用者按壓按鈕1216并且在軌道1210內(nèi)移動(dòng)它們，從而移動(dòng)帶支撐元件1214，并且改變可拉伸元件的附接到帶支撐元件的長度。例如，當(dāng)使用者將按鈕1216從位于前部構(gòu)件1012的中心附近的固定點(diǎn)1212c移動(dòng)到更靠近前部構(gòu)件1012的端部的固定點(diǎn)1212b或1212a時(shí)，帶支撐元件1214相應(yīng)地進(jìn)一步朝向前部構(gòu)件1012的端部移動(dòng)。由于帶支撐元件1214附接到可拉伸構(gòu)件1018的事實(shí)，帶支撐元件1214的移動(dòng)導(dǎo)致可拉伸構(gòu)件1018的端部更靠近前部構(gòu)件1012的端部的移動(dòng)，從而導(dǎo)致可拉伸構(gòu)件的更長部分位于前部構(gòu)件1012的外部并且增加頭戴式裝置1010的周長，因此擴(kuò)大頭戴式裝置的周長

圖13a和圖13b是包括根據(jù)本文的教導(dǎo)的尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施方案的本發(fā)明頭戴式裝置1010的前部構(gòu)件1012的透視圖和前視平面圖。

如示出的實(shí)施方案中所見，前部構(gòu)件1012包括滑動(dòng)和鎖定尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其在前部構(gòu)件1012的前向表面上包括一對軌道1220，每個(gè)軌道包括多對固定點(diǎn)1222。

一對半剛性帶支撐元件1224設(shè)置在前部構(gòu)件1012內(nèi)，并且可以是大致平面的或可以稍微彎曲以匹配前部構(gòu)件1012的曲率。帶支撐元件1224連接到可拉伸元件的位于前部構(gòu)件1012內(nèi)的端部，諸如連接到圖4所示的可拉伸構(gòu)件1018的端部或者連接到圖6所示的可拉伸套筒1160的端部。每個(gè)帶支撐元件1224連接到可在軌道1220內(nèi)、在固定點(diǎn)1222之間移動(dòng)的滑動(dòng)按鈕1226。

對于頭戴式裝置的尺寸調(diào)節(jié)，使用者按壓按鈕1226并且在軌道1220內(nèi)移動(dòng)它們，從而移動(dòng)帶支撐元件1224，并且改變彈性元件的附接到帶支撐元件的長度。例如，當(dāng)使用者將按鈕1226從位于前部構(gòu)件1012的中心附近的固定點(diǎn)1222c移動(dòng)到更靠近前部構(gòu)件1012的端部的固定點(diǎn)1222b或1222a時(shí)，帶支撐元件1224相應(yīng)地進(jìn)一步朝向前部構(gòu)件1012的端部移動(dòng)。由于帶支撐元件1224附接到可拉伸構(gòu)件1018的事實(shí)，帶支撐元件1224的移動(dòng)導(dǎo)致可拉伸構(gòu)件1018的更靠近前部構(gòu)件1012的端部的端部移動(dòng)，從而導(dǎo)致可拉伸構(gòu)件的更長部分位于前部構(gòu)件1012的外部并且增加頭戴式裝置1010的周長，因此擴(kuò)大頭戴式裝置的周長。

現(xiàn)在參考圖14a和圖14b，這些圖是包括根據(jù)本文的教導(dǎo)的尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的又一實(shí)施方案的本發(fā)明頭戴式裝置1010的前部構(gòu)件1012的透視圖和前視平面圖。

如示出的實(shí)施方案中所見，前部構(gòu)件1012包括類似于自行車頭盔的嵌齒輪尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的嵌齒輪尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。嵌齒輪機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在前部構(gòu)件1012內(nèi)并且可由設(shè)置在前部構(gòu)件1012的前向表面上的孔中的螺釘1236控制的嵌齒輪1230。嵌齒輪1230接合一對半剛性帶支撐元件1234的鋸齒形表面1232，所述半剛性帶支撐元件1234設(shè)置在前部構(gòu)件1012內(nèi)，并且可以稍微彎曲以匹配前部構(gòu)件1012的曲率。帶支撐元件1234連接到彈性元件的位于前部構(gòu)件1012內(nèi)的端部，諸如連接到圖4所示的可拉伸構(gòu)件1018的端部或者連接到圖6所示的可拉伸套筒1160的端部。

對于頭戴式裝置的尺寸調(diào)節(jié)，使用者旋轉(zhuǎn)螺釘1236，從而旋轉(zhuǎn)嵌齒輪1230，引起鋸齒形表面1232和帶支撐元件1234的運(yùn)動(dòng)，并改變可拉伸構(gòu)件附接到帶支撐元件的長度。例如，當(dāng)使用者順時(shí)針旋轉(zhuǎn)螺釘1236時(shí)，嵌齒輪1230的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致帶支撐元件1234相應(yīng)地進(jìn)一步朝向前部構(gòu)件1012的端部移動(dòng)。由于帶支撐元件1234附接到可拉伸構(gòu)件1018的事實(shí)，帶支撐元件1234的移動(dòng)導(dǎo)致可拉伸構(gòu)件1018的更靠近前部構(gòu)件1012的端部的端部移動(dòng)，從而導(dǎo)致可拉伸構(gòu)件的更長部分位于前部構(gòu)件1012的外部并且增加頭戴式裝置1010的周長，因此擴(kuò)大頭戴式裝置的周長。

現(xiàn)在參考圖15，圖15是根據(jù)本文的教導(dǎo)的包括后部尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1026的實(shí)施方案的本發(fā)明頭戴式裝置1010的后部構(gòu)件1016的透視圖。

如圖所示，后部構(gòu)件1016可包括成環(huán)超尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)1026。在此類實(shí)施方案中，后部構(gòu)件1016的半剛性構(gòu)件1020沿著后部構(gòu)件1016的整個(gè)長度從剛性榫舌1022延伸到通常位于電極系統(tǒng)1040上方的錐形端部1029。在一些實(shí)施方案中，可拉伸構(gòu)件1018或其較窄的延伸部沿著半剛性構(gòu)件1020、在第一橋1240下方和在第二橋1242下方延伸到剛性榫舌1022之下，所述第一橋和第二橋形成半剛性構(gòu)件1020的一部分。

可拉伸構(gòu)件1018中的或其延伸部中的多個(gè)孔口1248中的一個(gè)接合形成半剛性構(gòu)件1020的一部分的銷1246，從而將可拉伸構(gòu)件1018緊固到半剛性構(gòu)件1020。接合銷1246的特定孔口1248限定可拉伸構(gòu)件1018的可作為頭戴式裝置1010的周長的一部分的長度?？衫鞓?gòu)件1018的多余部分1244(其設(shè)置在與銷1246接合并且不包括在頭戴式裝置1010的圓周中的孔口1248遠(yuǎn)側(cè))可圍繞第二橋1242形成環(huán)狀并且緊固在第一橋1240下方，以便防止多余的帶圍繞使用者拍打，打擾使用者，或者被周圍的物品卡住。

為了調(diào)節(jié)頭戴式裝置1010的尺寸，使用者通過使孔口1248與銷1246脫離而從半剛性構(gòu)件1020釋放可拉伸構(gòu)件1018。使用者然后可移動(dòng)可拉伸構(gòu)件1018，使得另一個(gè)孔口1248對應(yīng)于銷1246，并且可將所述孔口1248置于將可拉伸構(gòu)件1018緊固到半剛性構(gòu)件1020的銷1246周圍，從而改變可拉伸構(gòu)件1018的增加頭戴式裝置1010的圓周的部分的長度。例如，為了擴(kuò)大頭戴式裝置1010的周長，使用者將接合銷1246的孔口1248從更近側(cè)孔口(諸如孔口1248a)更改為更遠(yuǎn)側(cè)孔口(諸如孔口1248b)，從而使可拉伸構(gòu)件1018的增加頭戴式裝置的圓周的部分延伸，并縮短多余部分1244。

圖16是包括根據(jù)本文的教導(dǎo)的后部尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施方案的圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置1010的后部構(gòu)件1016的剖視圖。

如圖所示，后部構(gòu)件1016可包括彈性尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中可拉伸構(gòu)件1018的彈性長度改變，但是可拉伸構(gòu)件1018的形成頭戴式裝置1010的圓周的一部分的物理長度不改變。在此類實(shí)施方案中，可拉伸構(gòu)件1018沿著后部構(gòu)件1016的整個(gè)半剛性構(gòu)件1020從剛性榫舌1022延伸到錐形端部1029，所述錐形端部1029通常位于半剛性構(gòu)件1020和相對于剛性構(gòu)件1020位于固定位置中的電極系統(tǒng)1040上方。

設(shè)置在可拉伸構(gòu)件1018中的多個(gè)孔口1258中的一個(gè)中并且位于半剛性構(gòu)件1020中的對應(yīng)位置中的銷1256將可拉伸構(gòu)件1018緊固到半剛性構(gòu)件1020。銷1256的特定放置限定了可拉伸構(gòu)件1018的彈性長度，而不改變可拉伸構(gòu)件1018的作為頭戴式裝置1010的圓周的一部分可用的的物理長度，并且不改變可拉伸構(gòu)件1018與半剛性構(gòu)件1020之間的相對定位。

為了調(diào)節(jié)頭戴式裝置1010的尺寸，使用者將銷1256移動(dòng)到另一孔口1258，從而改變可拉伸構(gòu)件1018的在佩戴頭戴式裝置1010的同時(shí)可拉伸的彈性長度，而不改變頭戴式裝置的靜止?fàn)顟B(tài)周長。例如，為了允許具有較大頭部的使用者舒適地佩戴頭戴式裝置1010而不增加施加到使用者頭部的徑向力，使用者可將銷1256移動(dòng)到更遠(yuǎn)側(cè)孔口1258，從而使得可拉伸構(gòu)件1018的更大部分能在佩戴頭戴式裝置1010時(shí)被拉伸。

應(yīng)當(dāng)理解，可使用其他機(jī)構(gòu)來固定可拉伸構(gòu)件1018的彈性長度，以及將可拉伸構(gòu)件1018固定到半剛性構(gòu)件1020，所有這些機(jī)構(gòu)都被認(rèn)為在本文的教導(dǎo)的范圍內(nèi)。

現(xiàn)在參考圖17a、圖17b、圖17c、圖17d和圖17e，它們是圖1a和圖1b的頭戴式裝置1010的閉合機(jī)構(gòu)1028的五個(gè)實(shí)施方案的透視圖。

圖17a示出基于鉤眼的閉合機(jī)構(gòu)1028。如圖所示，一個(gè)后部構(gòu)件1016的錐形端部1029a包括鉤1270，而另一個(gè)錐形端部1029b被挖空并形成用于卡住鉤的環(huán)或孔眼1272。當(dāng)使用者佩戴頭戴式裝置1010時(shí)，使用者在錐形端部1029a上滑動(dòng)錐形端部1029b，然后釋放。鉤1270被卡在環(huán)1272中，然后頭戴式裝置1010關(guān)閉并且緊固在使用者的頭部周圍。頭戴式裝置1010由于可拉伸構(gòu)件1018所施加的拉力而保持在使用者頭部周圍。

圖17a的實(shí)施方案的一個(gè)缺點(diǎn)是其是定向的，并且需要使用者記住哪一側(cè)包括環(huán)并且應(yīng)當(dāng)滑過包括鉤的一側(cè)以便緊固頭戴式裝置1010。這個(gè)缺點(diǎn)可通過圖17b所示的實(shí)施方案克服，其中鉤-眼閉合機(jī)構(gòu)1028是雙向的。如圖17b所示，后部構(gòu)件1016中的每一個(gè)的錐形端部1029在其遠(yuǎn)端處包括鉤1280，以及靠近鉤1280的中空環(huán)1282。當(dāng)佩戴頭戴式裝置1010時(shí)，使用者不需要擔(dān)心錐形端部1029彼此重疊的方向。使用者可將錐形端部1029拉到另一端上，使得設(shè)置在下錐形端部1029上的鉤1280將卡在較高錐形端部1029的環(huán)1282中，并且頭戴式裝置1010將被緊固在使用者的頭部上。

圖17c示出另一種類型的鉤-眼閉合機(jī)構(gòu)1028，其中閂鎖垂直發(fā)生而不是水平發(fā)生。如圖所示，后部構(gòu)件1016中的一個(gè)的錐形端部1029a包括在其下形成中空環(huán)1292的突出橋1291，而另一個(gè)錐形端部1029b的尖端成形為鉤1290。當(dāng)佩戴頭戴式裝置1010時(shí)，使用者可在錐形端部1029a的垂直上方提升錐形端部1029b，并將鉤1290向下滑動(dòng)到環(huán)1292中。

圖17d示出基于磁體的使用的閉合機(jī)構(gòu)1028。如圖所示，后部構(gòu)件1016的每個(gè)錐形端部1029終止于磁體部分1296。一個(gè)磁體部分1296a包括銷1297，而另一個(gè)磁體部分1296b包括適于容納銷1297的孔1298。磁體部分1296被布置成當(dāng)彼此相鄰布置時(shí)彼此吸引，從而引導(dǎo)銷1297接合孔1298并將頭戴式裝置緊固在使用者頭部上。在一些實(shí)施方案中，未在圖17d中示出，磁體1296可大致垂直于錐形端部1029，使得不需要將磁體一個(gè)在另一個(gè)之上重疊，以便將銷1297緊固在孔1298中。在一些實(shí)施方案中，磁體包括釹磁體。

圖17e示出基于磁體的使用的另一閉合機(jī)構(gòu)1028。如圖所示，后部構(gòu)件1016的每個(gè)錐形端部1029終止于磁體殼體1299中，所述磁體殼體1299容納磁體1299a，所述磁體1299a包括限定至少一個(gè)球面的球體的至少一部分。在一些實(shí)施方案中，磁體1299a包括球體的一部分，諸如球形帽或半球形。在其他實(shí)施方案中，磁體1299a包括球體。在一些實(shí)施方案中，磁體1299a的球面具有在2mm至20mm范圍內(nèi)、在3mm至15mm范圍內(nèi)或在4-10mm范圍內(nèi)的半徑。在一些實(shí)施方案中，磁體1299a的吸持力在0.5n至15n的范圍內(nèi)、在1n至10n的范圍內(nèi)、或在1.5n至7n的范圍內(nèi)。

磁體1299a適于在其球面處彼此接合，從而閉合頭戴式裝置1010。由于磁體1299a的接合表面的球形形狀，兩個(gè)磁體1299a之間的接觸點(diǎn)是最小的并且基本上是單個(gè)點(diǎn)，從而防止使用者的頭發(fā)在閉合機(jī)構(gòu)1028內(nèi)的夾緊。

在一些實(shí)施方案中，磁體1299a可在磁體殼體1299內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并且被布置成當(dāng)彼此相距較小距離時(shí)彼此吸引，以便使使用者更容易在佩戴頭戴式裝置時(shí)閉合頭戴式裝置1010，而不看到閉合機(jī)構(gòu)1028，如以上參考圖3a至圖3e所解釋的。在一些實(shí)施方案中，磁體被布置成當(dāng)它們處于不大于10mm、不大于20mm或不大于30mm的距離時(shí)彼此吸引。此外，由于磁體在磁體殼體1299內(nèi)旋轉(zhuǎn)的能力，磁體的極性取向可以在后部構(gòu)件1016之間的給定對準(zhǔn)或角度下將其自身調(diào)節(jié)到兩個(gè)磁體之間的最佳取向或?qū)?zhǔn)。在一些實(shí)施方案中，磁體包括釹磁體。

將理解，任何合適的閉合機(jī)構(gòu)可用于緊固頭戴式裝置1010，使得其在佩戴時(shí)不會(huì)掉落或移動(dòng)。然而，本文的教導(dǎo)的特定特征是，在圖17a至圖17e所示的所有實(shí)施方案中，閉合機(jī)構(gòu)1028的覆蓋區(qū)，特別是閉合機(jī)構(gòu)1028的在閉合機(jī)構(gòu)閉合時(shí)彼此接觸的表面的覆蓋區(qū)較小，從而減少并且在一些情況下甚至防止頭發(fā)在閉合使用者頭部上的頭戴式裝置時(shí)被閉合機(jī)構(gòu)1028的元件夾住和/或拉動(dòng)。

現(xiàn)在參考圖18a和圖18b，這些圖是用于使得使用者能夠更容易地抓握本文的教導(dǎo)的本發(fā)明頭戴式裝置(諸如頭戴式裝置1010)的后部構(gòu)件1016的兩個(gè)實(shí)施方案的透視圖。

如圖18a所示，在一些實(shí)施方案中，后部構(gòu)件1016可在其外表面上包括多個(gè)抓握部1300，以使得使用者能夠在佩戴頭戴式裝置1010時(shí)更容易地推動(dòng)后部構(gòu)件1016。在一些實(shí)施方案中，后部構(gòu)件包括兩個(gè)側(cè)部抓握部1300a和1300b以及遠(yuǎn)側(cè)抓握部1300c，每個(gè)抓握部被配置成由使用者的單個(gè)手指接合。當(dāng)佩戴頭戴式裝置時(shí)，使用者可將他的手指接合到抓握部1300，以便向后推動(dòng)后部構(gòu)件并且犁穿頭發(fā)，如上所述。例如，使用者可將他的中指放置在抓握部1300a上，并且將他的拇指放置在抓握部1300b上以牢固地固持后部構(gòu)件1016，并且可通過用他的食指推壓抓握部1300c來推動(dòng)后部構(gòu)件。

圖18b示出后部構(gòu)件1016的實(shí)施方案，所述后部構(gòu)件1016包括大致水平地設(shè)置在后部構(gòu)件的中心處的抓握部1302。在一些實(shí)施方案中，抓握部1302足夠大以由至少兩個(gè)手指固持，使得當(dāng)佩戴頭戴式裝置1010時(shí)，使用者可固持抓握部1302并將其向后推動(dòng)，從而向后推動(dòng)后部構(gòu)件1016，如以上參考圖3a至圖3e所示。在一些實(shí)施方案中，抓握部1302可由柔性和/或彈性材料制成，所述材料諸如硅酮、橡膠等，或者可由半剛性材料制成，所述材料諸如高密度聚乙烯或聚丙烯，包括一體式鉸鏈，使得一旦佩戴頭戴式裝置1010，就可以推動(dòng)抓握部1302平靠在后部構(gòu)件1016的表面上，從而不會(huì)使使用者感到不適，例如在使用者躺下時(shí)。

圖18b還示出可拉伸構(gòu)件1018的配置的一個(gè)實(shí)施方案。如圖所示，在一些實(shí)施方案中，可拉伸構(gòu)件1018直接連接到后部構(gòu)件1016的半剛性構(gòu)件1020的近側(cè)邊緣，并且不在后部構(gòu)件的整個(gè)長度上延伸。

現(xiàn)在參考圖19，圖19是本文教導(dǎo)的包括包括分叉的后部構(gòu)件的本發(fā)明頭戴式裝置的實(shí)施方案的透視圖。

在一些實(shí)施方案中，期望在單個(gè)頭戴式裝置1010中包括多于一對的后部電極1040，例如以便刺激沿著神經(jīng)的兩個(gè)位置(諸如枕大神經(jīng))，這可以提高神經(jīng)刺激的功效。

如圖19所示，在一些此類實(shí)施方案中，每個(gè)可拉伸構(gòu)件1018的遠(yuǎn)端是分叉的，限定兩個(gè)可拉伸區(qū)段1310a和1310b。每個(gè)可拉伸區(qū)段1310a和1310b分別終止于后部構(gòu)件1016a和1016b，后部構(gòu)件1016a和1016b基本上如上所述地構(gòu)造和操作。通常，后部構(gòu)件1016a和1016b分別包括后部電極系統(tǒng)1040a和1040b以及分別終止于閉合機(jī)構(gòu)1028a和1028b的錐形端部1029a和1029b。

在一些實(shí)施方案中，后部構(gòu)件1016a和1016b通過半剛性橋部分1312彼此連接，所述半剛性橋部分1312保持后部構(gòu)件1016a與1016b之間的相對距離，并且有助于確保安裝在其上的電極的正確定位。在一些實(shí)施方案中，橋部分1312相對于后部元件1016的表面升高，以便最小化橋部分1312與使用者頭發(fā)的干擾和由此可能引起的不適，并且防止使用者的頭發(fā)靠在橋部分1312上(這可能干擾使用者向后拉動(dòng)后部構(gòu)件1016的能力)。

在一些實(shí)施方案中，頭戴式裝置1010的一側(cè)上的一對后部電極系統(tǒng)1040a和1040b可與頭戴式裝置1010的另一側(cè)上的一對后部電極系統(tǒng)1040a和1040b分開激活，例如作為兩個(gè)刺激通道。例如，可激活頭戴式裝置1010的左側(cè)上的一對電極1040a和1040b以提供對左側(cè)枕神經(jīng)分支的單側(cè)刺激，并且可激活頭戴式裝置1010的右側(cè)上的一對電極1040a和1040b以提供右側(cè)枕神經(jīng)分支的單側(cè)刺激。當(dāng)電流沿著神經(jīng)在電極之間流動(dòng)時(shí)，這種電極布置和刺激方案可以使得能夠更有效地激勵(lì)神經(jīng)。這種布置還可以允許針對左和右枕神經(jīng)分支中的每一個(gè)分別調(diào)節(jié)或控制刺激方案和/或強(qiáng)度，從而最大化刺激功效和使用者的舒適度。

現(xiàn)在參考圖20a、圖20b和圖20c，這些圖提供了具有延伸穿過其的導(dǎo)電布線的可拉伸構(gòu)件的實(shí)施方案的視圖，所述可拉伸構(gòu)件適用于根據(jù)本文的教導(dǎo)的本發(fā)明頭戴式裝置，圖20a提供透視圖，并且圖20b和圖20c分別提供處于靜止?fàn)顟B(tài)和拉伸狀態(tài)的側(cè)視平面圖。

如圖所示，根據(jù)本文的教導(dǎo)的可拉伸元件1400包括具有中空中心1404的多個(gè)幾何形狀1402所述幾何形狀1402通過橋接部分1406彼此連接?？衫鞓?gòu)件1400可由任何合適的材料形成，所述材料諸如硅酮、聚氨酯-聚脲共聚物彈性纖維、氯丁橡膠、編織的彈性聚酯、編結(jié)的彈性尼龍、編結(jié)的彈性聚酯和聚異戊二烯(合成樹膠)，所有這些材料是高彈性材料，其可以在對其施加相對低的力的同時(shí)變形并改變它們的幾何形狀，并且當(dāng)施加到其上的力被移除時(shí)可返回到其原始形狀。如以下所解釋的，幾何形狀1402關(guān)于軸線1408垂直對稱。在所示的實(shí)施方案中，幾何形狀1402包括菱形形狀，但是可使用任何其他合適的幾何形狀，諸如橢圓形或圓形。導(dǎo)電布線1409穿過幾何形狀1402的材料，并且相對于幾何形狀處于固定位置。在一些實(shí)施方案中，導(dǎo)電布線1409在幾何形狀1402的設(shè)置在軸線1408上方的部分與幾何形狀的設(shè)置在軸線1408下方的部分之間交替。

從圖20b和圖20c的比較可看出，可拉伸元件1400從如圖20b所示的靜止?fàn)顟B(tài)下的長度b到圖20c所示的拉伸狀態(tài)下的長度b′的拉伸導(dǎo)致幾何形狀1402的變形和可拉伸元件的總長度的延伸。由于形狀1402的變形，導(dǎo)電布線1409的形狀發(fā)生變化，而不改變可拉伸元件1400內(nèi)的布線的長度并且不損壞布線。幾何形狀1402的變形還可導(dǎo)致元件1400的寬度從靜止?fàn)顟B(tài)寬度a到拉伸狀態(tài)寬度a′的減小，使得a≥a’。

可拉伸元件1400的延伸β被定義為b′與b之間的差除以剩余長度b，如數(shù)學(xué)上由β＝(b’-b)/b表示。在一些實(shí)施方案中，元件1400的延伸β優(yōu)選在0-3.0的范圍內(nèi)、更優(yōu)選在0.2-2.0的范圍內(nèi)、或甚至更優(yōu)選在0.4-1.5的范圍內(nèi)。

現(xiàn)在參考圖21a、圖21b和圖21c，這些圖提供了具有延伸穿過其的導(dǎo)電布線的可拉伸構(gòu)件的另一實(shí)施方案的視圖，所述可拉伸構(gòu)件適用于根據(jù)本文的教導(dǎo)的本發(fā)明頭戴式裝置，圖21a提供透視圖，并且圖21b和圖21c分別提供處于靜止?fàn)顟B(tài)和拉伸狀態(tài)的側(cè)視平面圖。

如圖所示，根據(jù)本文的教導(dǎo)的可拉伸元件1410包括可拉伸帶1412，例如由硅酮、聚氨酯-聚脲共聚物彈性纖維、氯丁橡膠，編織的彈性聚酯、編結(jié)的彈性尼龍、編結(jié)的彈性聚酯、聚異戊二烯(合成橡膠)制成，所有這些都是高彈性材料，其可以在施加相對低的力的同時(shí)變形并改變它們的幾何形狀，并且當(dāng)施加到其上的力被移除時(shí)可返回到其原始形狀，導(dǎo)電布線1419穿過帶1412中的專用通道1414，從而形成為使得在可拉伸帶1412的每個(gè)區(qū)段中，通道1414的長度大于帶的長度。在所示的實(shí)施方案中，通道1414是波形，但是可使用任何其他合適的形狀，例如之字形。在一些實(shí)施方案中，導(dǎo)電布線1419的至少一些部分相對于帶1412固定在通道1414內(nèi)，使得帶1412的拉伸導(dǎo)致由布線覆蓋的長度的延伸，以及導(dǎo)電布線1419的形狀的隨之改變。

從圖21b和圖21c的比較可看出，可拉伸元件1410從如圖21b所示的靜止?fàn)顟B(tài)下的長度b到圖21c所示的拉伸狀態(tài)下的長度b′的拉伸導(dǎo)致帶1412的延伸和可拉伸元件的總長度的延伸。作為帶1412的拉伸的結(jié)果，導(dǎo)電布線1419的形狀存在相應(yīng)的變化，顯示為導(dǎo)電布線的波形形狀的頻率的變化，而不改變可拉伸元件1410內(nèi)的布線的長度并且不損壞布線。帶1412的拉伸還可導(dǎo)致元件1410的寬度從靜止?fàn)顟B(tài)寬度a到拉伸狀態(tài)寬度a′的減小，使得a≥a’。

可拉伸元件1410的延伸β被定義為b′與b之間的差除以剩余長度b，如數(shù)學(xué)上由β＝(b’-b)/b表示。在一些實(shí)施方案中，元件1410的延伸β優(yōu)選在0-1.5的范圍內(nèi)、更優(yōu)選在0.1-1.0的范圍內(nèi)、或甚至更優(yōu)選在0.2-0.7的范圍內(nèi)。

現(xiàn)在參考圖22a、圖22b、圖22c和圖22d，這些圖提供了具有延伸穿過其的導(dǎo)電布線的可拉伸構(gòu)件的又一實(shí)施方案的視圖，所述可拉伸構(gòu)件適用于根據(jù)本文的教導(dǎo)的本發(fā)明頭戴式裝置，圖22a提供透視圖，圖22b和圖22c分別提供處于靜止?fàn)顟B(tài)和拉伸狀態(tài)的側(cè)視平面圖，并且圖22d提供了沿著圖22b中的截面線a-a截取的剖視圖。

如圖所示，根據(jù)本文的教導(dǎo)的可拉伸元件1420包括可拉伸帶1422，例如由硅酮、聚氨酯-聚脲共聚物彈性纖維、氯丁橡膠，編織的彈性聚酯、編結(jié)的彈性尼龍、編結(jié)的彈性聚酯、聚異戊二烯(合成橡膠)制成，所有這些都是高彈性材料，其可以在施加相對低的力的同時(shí)變形并改變它們的幾何形狀，并且當(dāng)施加到其上的力被移除時(shí)可返回到其原始形狀，其包括中空通道部分1424，所述中空通道部分1424具有形成在通道內(nèi)的多個(gè)銷1426。在一些實(shí)施方案中，銷由與帶1422相同的材料制成，并且可與其整體體形成，如圖22d所示。導(dǎo)電布線1429在通道部分1424內(nèi)圍繞銷1426螺紋連接，例如呈波形或鋸齒形，使得銷1426支撐布線1429并將其保持在適當(dāng)位置。在一些實(shí)施方案中，布線1429不固定在通道部分1424內(nèi)，并且可相對于銷1426移動(dòng)。

從圖22b和圖22c的比較可看出，可拉伸元件1420從如圖22b所示的靜止?fàn)顟B(tài)下的長度b到圖22c所示的拉伸狀態(tài)下的長度b′的拉伸導(dǎo)致帶1422的延伸和可拉伸元件的總長度的延伸。作為帶1422的拉伸和相鄰銷1426之間的距離的延伸的結(jié)果布線1429在銷1426上的布置存在相應(yīng)的變化，示出為導(dǎo)電布線的波形形狀的頻率的變化，而不改變可拉伸元件1420內(nèi)的布線的長度并且不損壞布線。帶1422的拉伸還可導(dǎo)致元件1420的寬度從靜止?fàn)顟B(tài)寬度a到拉伸狀態(tài)寬度a′的減小，使得a≥a’。

可拉伸元件1420的延伸β被定義為b′與b之間的差除以剩余長度b，如數(shù)學(xué)上由β＝(b’-b)/b表示。在一些實(shí)施方案中，元件1420的延伸β優(yōu)選在0-1.5的范圍內(nèi)、更優(yōu)選在0.1-1.0的范圍內(nèi)、或甚至更優(yōu)選在0.2-0.7的范圍內(nèi)。

現(xiàn)在參考圖23，圖23是位于根據(jù)本文的教導(dǎo)的本發(fā)明頭戴式裝置的前部構(gòu)件內(nèi)的可拉伸構(gòu)件的布置的實(shí)施方案的透視圖。

如圖23所示，可拉伸構(gòu)件1018可布置在前部構(gòu)件1012內(nèi)，使得它們重疊。例如，在所示的實(shí)施方案中，示出為從前部構(gòu)件1012的右側(cè)延伸出的第一可拉伸構(gòu)件1018a在一個(gè)或多個(gè)第一錨固點(diǎn)1430a(示出在前部構(gòu)件1012的左側(cè)上)處錨固到前部構(gòu)件1012。示出為從前部構(gòu)件1012的左側(cè)延伸出的第二可拉伸構(gòu)件1018b在一個(gè)或多個(gè)第二錨固點(diǎn)1430b(示出在前部構(gòu)件1012的右側(cè)上)處錨固到前部構(gòu)件1012。因此，可拉伸構(gòu)件1018a和1018b的區(qū)段在于第一錨固點(diǎn)與第二錨固點(diǎn)1430之間延伸的區(qū)域1432中重疊。

將理解，圖23所示的可拉伸構(gòu)件1018的布置允許每個(gè)可拉伸構(gòu)件1018具有更大的長度，而不改變頭戴式裝置1010的周長。較大的長度允許可拉伸構(gòu)件1018的延伸分布在較大的長度上，防止可拉伸構(gòu)件1018的過度拉伸和由此可能引起的過大的壓力。

現(xiàn)在參考圖24，圖24是位于根據(jù)本文的教導(dǎo)的本發(fā)明頭戴式裝置的前部構(gòu)件內(nèi)的兩種類型的可拉伸構(gòu)件的布置的實(shí)施方案的透視切開圖。

如圖所示，可拉伸構(gòu)件可在大體布置在前部構(gòu)件的中心中的錨固點(diǎn)1440處錨固到前部構(gòu)件1012。在所示的實(shí)施方案中，每個(gè)可拉伸構(gòu)件包括由第一類型的可拉伸材料形成的第一部分1442，這里示出為類似于以上參考圖20a至圖20c所描述的基于橢圓形的可拉伸材料，所述第一部分設(shè)置在前部構(gòu)件1012內(nèi)，可拉伸構(gòu)件的第二部分1444由第二類型的可拉伸材料形成，這里示出為平面彈性帶，但其也可以是如以上參考圖21a至圖22d所描述的帶，所述第二部分從前部構(gòu)件1012的端部延伸到后部構(gòu)件1016的起始處，并且在一些實(shí)施方案中也在后部構(gòu)件1016的部分上方和/或穿過后部構(gòu)件1016的所述部分。在一些實(shí)施方案中，每個(gè)可拉伸構(gòu)件還包括設(shè)置在后部構(gòu)件1016的至少一部分上或穿過后部構(gòu)件1016的所述至少一部分的第三部分1446。在一些實(shí)施方案中，第三部分1446由第三類型的可拉伸材料形成。在一些實(shí)施方案中，諸如所示的實(shí)施方案，第三部分1446由與第一部分1442相同類型的可拉伸材料形成。

將理解，在可拉伸構(gòu)件中使用兩種不同類型的可拉伸材料有助于提供可拉伸元件的充分拉伸，而不對使用者的頭部施加過大的徑向壓力。具體地，如以上關(guān)于圖20a至圖20c所描述的基于幾何形狀的可拉伸材料允許相對長的延伸，同時(shí)使用比使用其他類型的可拉伸元件達(dá)到相同延伸所需的力更小的力。由于可拉伸元件的長度例如受到柔性臂構(gòu)件(如圖1a和圖1b所示)的長度的限制，使用這種可拉伸材料使得可拉伸元件能夠拉伸到所需長度而不是初始長，而不對使用者的頭部施加過大的徑向壓力。

現(xiàn)在參考圖25a和圖25b，這些圖提供了位于根據(jù)本文的教導(dǎo)的本發(fā)明頭戴式裝置1010的前部構(gòu)件1012內(nèi)的兩種類型的可拉伸構(gòu)件的布置的另一實(shí)施方案的剖視圖，所述可拉伸構(gòu)件分別處于靜止?fàn)顟B(tài)和拉伸狀態(tài)。

如圖25a和圖25b所示，可拉伸構(gòu)件可包括連接到第二類型的可拉伸元件1452的恒力彈簧1450，諸如簡單的彈性帶，或以上分別參考圖21a至圖21c和圖22a至圖22d描述的彈性構(gòu)件1410或1420。在所示的實(shí)施方案中，兩個(gè)恒力彈簧1450大致設(shè)置在前部構(gòu)件1012的中心1454處，并且錨固在其中。每個(gè)彈簧線圈1450的松弛端連接到可拉伸元件1452，所述可拉伸元件1452延伸穿過前部構(gòu)件1012中的合適的狹槽1456，然后繼續(xù)延伸穿過柔性臂構(gòu)件1014。

在如圖25a所示的靜止?fàn)顟B(tài)下，每個(gè)恒力彈簧1450的大部分被盤繞，使得由彈簧貢獻(xiàn)的長度較短，并且可拉伸元件1452延伸穿過狹槽1456并且穿過套筒1014到達(dá)后部元件1016(未示出)。當(dāng)使用者佩戴頭戴式裝置1010并向后拉動(dòng)后部元件1016時(shí)，每個(gè)恒力彈簧1450被拉動(dòng)和展開，使得可拉伸元件1452延伸出套筒1014，并且套筒1014中和狹槽1456中的空間被拉伸的恒力彈簧1450填充，如圖25b所示。

應(yīng)當(dāng)理解，在一些實(shí)施方案中，恒力彈簧1450可排除對尺寸調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的需要，因?yàn)閺椈?450可采取不同的長度，并且因此在功能上調(diào)節(jié)頭戴式裝置的尺寸，同時(shí)保持使用者頭部上的徑向壓力固定，無論尺寸是多少。在一些實(shí)施方案中，恒力彈簧1450也可以用作電導(dǎo)體。

現(xiàn)在參考圖26，圖26是包括鼻梁支撐構(gòu)件1470并且定位在使用者頭部上的本發(fā)明頭戴式裝置1010的前視圖。

鼻梁支撐構(gòu)件1470可被配置成位于前部構(gòu)件1012的中心區(qū)域中。鼻梁支撐構(gòu)件1470可以是剛性或半剛性的，并且可具有適于在鼻部的上部和鼻梁的兩側(cè)對準(zhǔn)的兩個(gè)細(xì)長部分1472。將鼻梁支撐構(gòu)件1470定位在鼻部上方可允許使用者例如在佩戴頭戴式裝置時(shí)確定頭戴式裝置1010的旋轉(zhuǎn)和縱向布置。

鼻梁支撐構(gòu)件1470還可被配置成抵抗重力進(jìn)一步支撐前部構(gòu)件1012，從而使得使用者能夠更容易地佩戴頭戴式裝置1010，并且排除對圖3a和圖3b所示的頭戴式裝置1010在初始步驟期間形成整體和/或一體單元的需要。

在一些實(shí)施方案中，鼻梁支撐構(gòu)件1470通過一個(gè)或多個(gè)銷1474可拆卸地和可替換地附接到前部構(gòu)件1012，所述一個(gè)或多個(gè)銷1474被配置成插入前部構(gòu)件1012中的對應(yīng)孔中，并且可通過將銷1474拉出容納它們的孔來從前部構(gòu)件1012拆下?？蔀楦鱾€(gè)使用者選擇各種尺寸和形狀的鼻梁支撐構(gòu)件1470。在一些實(shí)施方案中，鼻梁支撐構(gòu)件1470具有足夠的柔性和/或彈性，以便允許使用者手動(dòng)調(diào)節(jié)鼻梁，以便對使用者的鼻部進(jìn)行最佳調(diào)節(jié)。

現(xiàn)在參考圖27，圖27是包括相關(guān)聯(lián)眼鏡1480并且定位在使用者頭部上的本發(fā)明頭戴式裝置1010的前視圖。

眼鏡1480可被配置成位于前部構(gòu)件1012的中心區(qū)域中。將眼鏡1480定位在鼻部和眼睛上方可允許使用者例如在佩戴頭戴式裝置時(shí)確定頭戴式裝置1010的旋轉(zhuǎn)和縱向布置。

眼鏡1480還可被配置成抵抗重力進(jìn)一步支撐前部構(gòu)件1012，從而使得使用者能夠更容易地佩戴頭戴式裝置1010，并且排除對圖3a和圖3b所示的頭戴式裝置1010在初始步驟期間形成整體和/或一體單元的需要。在一些實(shí)施方案中，眼鏡1480通過一個(gè)或多個(gè)銷1484可拆卸地附接到前部構(gòu)件1012，所述一個(gè)或多個(gè)銷1484被配置成插入前部構(gòu)件1012中的對應(yīng)孔中，并且可通過將銷1484拉出容納它們的孔來從前部構(gòu)件1012拆下。在一些實(shí)施方案中，眼鏡1480可包括用于改善視力的光學(xué)透鏡、適合用作太陽鏡的深色透鏡，非光學(xué)透明透鏡或可用于阻擋外部光的高度暗透鏡，例如以便在偏頭痛發(fā)作期間援助或放松。

圖28示出頭戴式裝置1010以及遙控器或遙控頭戴式裝置560、移動(dòng)電話570和膝上型計(jì)算機(jī)/pc580的透視圖。

在一些實(shí)施方案中，頭戴式裝置1010可被配置成與遙控器560無線通信。遙控器560可由使用者使用以向頭戴式裝置1010發(fā)送命令，諸如刺激啟動(dòng)或停止命令或者用于增加或減小刺激強(qiáng)度的命令。遙控器560還可以向使用者呈現(xiàn)關(guān)于頭戴式裝置1010的狀態(tài)的各種視覺和音頻指示。

頭戴式裝置1010可被配置成與移動(dòng)電話570無線通信。移動(dòng)電話接口可用于呈現(xiàn)由頭戴式裝置1010無線發(fā)送的各種數(shù)據(jù)，例如，關(guān)于頭戴式裝置1010的狀態(tài)和使用日志的視覺和音頻指示。

頭戴式裝置1010可被配置成與膝上型計(jì)算機(jī)/pc580無線通信。移動(dòng)電話接口可用于呈現(xiàn)由頭戴式裝置1010無線發(fā)送的各種數(shù)據(jù)，諸如關(guān)于頭戴式裝置1010的狀態(tài)和使用日志的視覺和音頻指示。

頭戴式裝置1010與遙控器560、移動(dòng)電話570以及膝上型計(jì)算機(jī)580之間的通信可以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的各種方式，例如通過藍(lán)牙通信來執(zhí)行。

現(xiàn)在參考圖29，圖29是包括側(cè)電極1492的本發(fā)明頭戴式裝置1490(類似于圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置1010)的實(shí)施方案的透視圖，并且類似于圖30a和圖30b，絞盤提供位于使用者頭部上的頭戴式裝置1490的示意性圖示，使得其中所包括的電極刺激使用者頭部中的特定神經(jīng)分支。

如圖29所示，一個(gè)或多個(gè)側(cè)電極1492可安裝在柔性臂構(gòu)件1014中的每一個(gè)上。在所示的實(shí)施方案中，每個(gè)臂構(gòu)件1014包括設(shè)置在靠近前部構(gòu)件1012的臂構(gòu)件1014上的近側(cè)電極1492a和設(shè)置在靠近臂構(gòu)件1014的遠(yuǎn)端的臂構(gòu)件1014上的遠(yuǎn)側(cè)電極1492b。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)頭戴式裝置1490由使用者佩戴時(shí)，側(cè)電極1492中的一些或全部位于包括頭發(fā)的區(qū)域處，并且由于如上所述的錐形端部1029使頭發(fā)犁離而與皮膚直接接觸。

將理解，側(cè)電極1492的構(gòu)造和操作類似于以上參考圖1a和圖1b所描述的電極1030和1040。應(yīng)當(dāng)理解，在一些實(shí)施方案(未示出)中，側(cè)電極1492可以是頭戴式裝置1490中所包括的主電極或僅有的電極，因此可省略電極1030和/或1040。還應(yīng)當(dāng)理解，在一些實(shí)施方案中側(cè)電極1492中的一些或全部可以是感測電極，諸如腦電圖(eeg)電極、皮膚電導(dǎo)響應(yīng)(scr)電極、阻抗體積描記器(ipg)電極或肌電圖(emg)電極。

如圖30a和圖30b所示包括在圖1a和圖1b的頭戴式裝置1490和/或頭戴式裝置1010中的每個(gè)電極被配置成當(dāng)頭戴式裝置佩戴在使用者的頭部上時(shí)定位在一個(gè)或多個(gè)特定神經(jīng)或腦區(qū)域以進(jìn)行刺激。

轉(zhuǎn)向圖30a，可看出，后部電極系統(tǒng)1040可被定位來刺激由附圖標(biāo)記1494指示的枕大神經(jīng)和/或由附圖標(biāo)記1495指示的枕小神經(jīng)和/或第三枕神經(jīng)(未示出)。在一些實(shí)施方案中，諸如當(dāng)進(jìn)行經(jīng)顱刺激時(shí)，后部電極1040中的至少一個(gè)可與至少一個(gè)前部電極1030或與至少一個(gè)側(cè)電極1492同時(shí)被激活，從而刺激使用者大腦的額葉、顳葉和/或枕葉區(qū)域。

在一些實(shí)施方案中，近側(cè)電極1492a可被定位來刺激由附圖標(biāo)記1496指示的顴顳神經(jīng)，并且遠(yuǎn)側(cè)電極1492b可被定位來刺激由附圖標(biāo)記1497指示的耳顳神經(jīng)。在一些實(shí)施方案中，諸如當(dāng)進(jìn)行經(jīng)顱刺激時(shí)，側(cè)電極1492中的至少一個(gè)可與至少一個(gè)前部電極1030、與至少一個(gè)對側(cè)側(cè)電極1492或與至少一個(gè)后部電極1040同時(shí)被激活，從而刺激使用者大腦的額葉、顳葉和/或枕葉區(qū)域。

轉(zhuǎn)向圖30b，可看出，設(shè)置在前部構(gòu)件1012上的前部電極系統(tǒng)1030可被定位來刺激由附圖標(biāo)記1498指示的滑車上神經(jīng)的右和左分支，和/或由附圖標(biāo)記1499指示的眶上神經(jīng)的右和左分支神經(jīng)，。

現(xiàn)在參考圖31，圖31提供了可用于根據(jù)本文所述的任何實(shí)施方案的本發(fā)明頭戴式裝置中的電子電路的實(shí)施方案的示意性框圖，所述頭戴式裝置諸如圖1a和圖1b的頭戴式裝置1010、圖1c和圖1d的頭戴式裝置1070、或圖29至圖30b的頭戴式裝置1490。

如圖所示，電子電路(諸如以上參考圖1a和圖1b描述的電子電路1042)可包括微控制器1500、高壓電路1502、刺激電路1504、內(nèi)部電源1506、射頻(rf)收發(fā)器1508、模擬信號處理電路1510、與電路1042電連接的可再充電電池(諸如圖1a和圖1b的電池1044)、充電電路1514、加速度計(jì)1516和用戶接口1048，例如如以上參考圖1a和圖1b所描述的。在一些實(shí)施方案中，電子電路1042可包括未示出的附加傳感器，如下所述。

如上所述，電子電路1042可與電連接到內(nèi)部電源1506的可再充電電池1044電關(guān)聯(lián)并由其供電。在一些實(shí)施方案中，內(nèi)部電源1506向高壓電路1502供電所述高壓電路1502又電連接到刺激電路1504。充電電路1514與可充電電池1044電關(guān)聯(lián)，并且可與外部電源(諸如充電器1518)對接。高壓電路1502在高達(dá)120的電壓測量值下向刺激電路1504提供電流。

在一些實(shí)施方案中，刺激電路1504從微控制器1500接收信息和/或命令。刺激電路1504被配置成通過設(shè)置在頭戴式裝置上的一個(gè)或多個(gè)刺激電極1520(諸如圖1a和圖1b的刺激電極1030和/或1040)和圖29的刺激電極1492向使用者的神經(jīng)組織提供電刺激脈沖。

在一些實(shí)施方案中，電子電路1042可包括類似于電路1502的兩個(gè)或更多個(gè)高壓電路(未示出)，每個(gè)高壓電路在高達(dá)120伏的電壓下向至少兩個(gè)刺激電極1520提供電流。在一些實(shí)施方案中，電子電路1042可包括至少兩個(gè)電流隔離輸出通道(未示出)，每個(gè)輸出通道向至少兩個(gè)刺激電極1520提供輸出。

在一些實(shí)施方案中，電子電路1042還包括反饋和測量電路1524，其從刺激電極1520收集電壓或電流水平信息，并將收集的信息提供給微控制器1500。微控制器1500使用所提供的反饋來監(jiān)測并控制刺激電極1520中的電壓和電流水平，以便保持期望的刺激水平，優(yōu)化能量消耗并確保使用者的安全。在一些實(shí)施方案中，微控制器1500可例如通過提供聽覺或觸覺指示來警告使用者，或者可在緊急情況或頭戴式裝置的不正常功能的情況下停止提供用于刺激的電流。例如，如果由于一個(gè)或多個(gè)電極1520與使用者皮膚的不適當(dāng)接觸而檢測到電流水平的減小，則微控制器1500可警告使用者并且可停止提供用于刺激的電流。

在一些實(shí)施方案中，微控制器1500可指示刺激電路1504以各種模式和/或不同的時(shí)間段輸出電流。例如，微控制器1500可指示刺激電路1502提供具有上升、下降或保持穩(wěn)定的振幅的電流。在一些實(shí)施方案中，微控制器1500關(guān)于各種刺激參數(shù)(諸如刺激電路輸出的電流的電流振幅、脈沖頻率、相持續(xù)時(shí)間和振幅)指示刺激電路1504。在一些實(shí)施方案中，微控制器指示刺激電路1504提供具有刺激參數(shù)中的至少一個(gè)的不斷變化的模式的輸出。

在一些實(shí)施方案中，微控制器1500可指示刺激電路1504為多個(gè)激活的電極對中的每一個(gè)提供具有不同模式的輸出信號。例如，刺激電路1504可以50hz的脈沖頻率和300μsec的相持續(xù)時(shí)間刺激一對電極，另一對電極以100hz的脈沖頻率和200μsec的相持續(xù)時(shí)間進(jìn)行刺激。在任何給定的時(shí)間，微控制器1500可僅激活一對電極，可激活電極的組合，可以同時(shí)、順序地或交替地激活若干電極。

在一些實(shí)施方案中，一些電極1520可提供交流信號作為輸出，而其他電極1520可提供直流作為輸出。在一些實(shí)施方案中，至少兩個(gè)電極1520可交替在交流電與直流電之間作為輸出提供的電流類型。

在一些實(shí)施方案中，在基于位于腦區(qū)域上方的電極的極性確定腦的某個(gè)區(qū)域的激勵(lì)的直流刺激期間，微控制器1500可將至少一個(gè)電極1520分配給可以是陽極或帶正電荷的電極，并且至少一個(gè)其他電極1520可被指定為陰極或帶負(fù)電荷的電極。

在一些實(shí)施方案中，如上所述由微控制器1500確定或分配的刺激模式可存儲(chǔ)在微控制器1500中或與其相關(guān)聯(lián)的易失性或非易失性存儲(chǔ)器(未示出)中，并且可由使用者激活。在一些實(shí)施方案中，所存儲(chǔ)的刺激模式可由使用者例如通過包括在頭戴式裝置中的用戶接口1048或者通過外部用戶接口來修改。在一些實(shí)施方案中，臨床醫(yī)生可在患者訪問臨床醫(yī)生時(shí)物理地或者例如通過與患者的外部接口通信的遠(yuǎn)程云基站門戶遠(yuǎn)程地修改針對患者的存儲(chǔ)的刺激模式。

在一些實(shí)施方案中，電子電路1042可被配置成從一個(gè)或多個(gè)傳感器(諸如感測電極1526)接收諸如腦電圖(eeg)信號、皮膚電導(dǎo)響應(yīng)(scr)信號、阻抗體積描記器(ipg)信號、肌電圖(emg)信號或其他生物信號。從感測電極1526接收的模擬信號輸入可由模擬信號處理電路1510處理，并且可從其傳送到微控制器1500。在一些實(shí)施方案中，電子電路1042可被配置成從設(shè)置在頭戴式裝置上或頭戴式裝置內(nèi)或位于使用者附近其他地方的附加傳感器接收數(shù)字、模擬或其他輸入。在一些實(shí)施方案中，由于從一個(gè)或多個(gè)附加傳感器接收的輸入，微控制器1500可改變一個(gè)或多個(gè)刺激參數(shù)。例如，在從模擬信號處理電路1510接收到某個(gè)eeg輸入時(shí)，微控制器1500可修改由刺激電路1504提供的刺激電流的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，諸如電流振幅、脈沖頻率等。在一些實(shí)施方案中，在從模擬信號處理電路1510接收到輸入時(shí)，微控制器1500可激活電極的特定組合和/或序列和/或可修改由某些電極提供的刺激的持續(xù)時(shí)間。

在一些實(shí)施方案中，加速度計(jì)1516或任何其他合適的方位傳感器可被配置成感測頭戴式裝置的角度位置，從而提供針對頭戴式裝置在使用者頭部上的正確放置的指示。例如，在使用者將頭戴式裝置倒置在他的頭部上的情況下，加速度計(jì)可將感測到的頭戴式裝置定向數(shù)據(jù)傳遞到微控制器1500，所述微控制器1500可檢測頭戴式裝置的錯(cuò)放，并且可防止電極的激活，保持頭戴式裝置的位置。可例如通過用戶接口1048或通過遠(yuǎn)程接口來警告使用者頭戴式裝置的錯(cuò)放，并且可指示使用者校正頭戴式裝置位置。

在一些實(shí)施方案中，從附加傳感器和/或從感測電極1526接收的輸入可例如通過外部接口和基于云的門戶直接傳遞給患者的臨床醫(yī)生或護(hù)理員，從而允許臨床醫(yī)生或護(hù)理者監(jiān)視患者的狀況，并相應(yīng)地改變患者的治療計(jì)劃和刺激模式。

在一些實(shí)施方案中，rf收發(fā)器1508可以使微控制器1500能夠通過射頻與外部裝置1528的接口通信，所述外部裝置1528諸如移動(dòng)電話、平板電腦、個(gè)人數(shù)字助理(pda)或計(jì)算機(jī)。rf收發(fā)器1508可向微控制器1500發(fā)送數(shù)字信息，并且可從微控制器1500接收數(shù)字信息。

裝置1528的接口可包括可以從易于訪問的資源(諸如從因特網(wǎng))下載的軟件應(yīng)用。接口可向使用者提供例如通過顯示器的頭戴式裝置狀態(tài)的指示，包括例如與活動(dòng)刺激通道、刺激強(qiáng)度、活動(dòng)程序、治療時(shí)間、頭戴式裝置電池狀態(tài)、以及rf通信狀態(tài)，以及各種警報(bào)，例如與電極接觸質(zhì)量相關(guān)的警報(bào)以及在頭上的適當(dāng)或不正確的頭戴式裝置對準(zhǔn)相關(guān)的信息。另外，接口可例如通過顯示器向使用者提供使用日志和/或報(bào)告，諸如與日常刺激時(shí)間、在刺激期間使用的刺激參數(shù)和所使用的治療程序相關(guān)的信息。接口還可向使用者顯示或以其他方式向使用者提供從包括在頭戴式裝置中或與頭戴式裝置相關(guān)聯(lián)的傳感器接收的原始信息或處理后的信息。

在一些實(shí)施方案中，可以經(jīng)由外部裝置1528的接口遠(yuǎn)程控制頭戴式裝置。例如，外部接口可以使其使用者能夠激活或關(guān)閉頭戴式裝置、開始或暫停刺激、調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)通道的刺激強(qiáng)度、以及選擇治療程序。在一些實(shí)施方案中，微處理器1500收集的信息可通過外部接口傳輸?shù)竭h(yuǎn)程位置，例如基于云的門戶，其中信息可例如由臨床醫(yī)生或護(hù)理人員存儲(chǔ)或可被分析和/或監(jiān)視。在一些實(shí)施方案中，使用頭戴式裝置進(jìn)行治療的患者可使用外部裝置1528的接口來提供關(guān)于他們的狀況的輸入或信息，從而使得臨床醫(yī)生能夠監(jiān)視患者的狀況并且提供針對修改的治療計(jì)劃的建議或主動(dòng)地修改患者的刺激參數(shù)?；颊哌€可使用外部接口將新的治療程序下載到頭戴式裝置。

在一些實(shí)施方案中，位于頭戴式裝置上的用戶接口1048和外部用戶接口可啟用對頭戴式裝置的并行控制，允許使用者通過任一接口來操作頭戴式裝置。在一些實(shí)施方案中，外部接口僅用作顯示器，并且不提供對頭戴式裝置的主動(dòng)控制。在一些實(shí)施方案中，排除了頭戴式裝置上的用戶接口1048，并且通過外部接口執(zhí)行與頭戴式裝置的所有交互。在一些實(shí)施方案中，外部接口包括專有電子裝置。在一些實(shí)施方案中，外部接口可通過諸如usb電纜的電纜與電子電路1042通信。

現(xiàn)在參考圖32，圖32是類似于圖1a和圖1b的本發(fā)明頭戴式裝置1010的包括傳感器1602的本發(fā)明頭戴式裝置1600的實(shí)施方案的透視圖。

如圖32所示，在一些實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)傳感器1602安裝在頭戴式裝置1600上，并且被配置成當(dāng)佩戴頭戴式裝置時(shí)感測使用者的各種身體參數(shù)。在所示實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)前部傳感器1602a設(shè)置在前部構(gòu)件1012上，一個(gè)或多個(gè)后部傳感器1602b設(shè)置在后部構(gòu)件1016上。然而，應(yīng)當(dāng)理解，傳感器1602可設(shè)置在頭戴式裝置1600上的任何合適的位置，例如臂構(gòu)件1014上。在一些實(shí)施方案中，除了傳感器1602之外，頭戴式裝置1600可包括刺激或感測電極，諸如圖1a和圖1b的電極1030和1040。

傳感器1602可包括任何合適類型的傳感器，例如溫度傳感器、定向傳感器、血壓傳感器、脈搏血氧儀傳感器、電導(dǎo)率傳感器、例如用于測量皮膚電導(dǎo)響應(yīng)(scr)和阻抗體積描記器(ipg)、腦電圖(eeg)和肌電圖(emg)的傳感器。

使用者以與以上參考圖3a至圖3e所描述的方式類似的方式佩戴頭戴式裝置1600，使得后部構(gòu)件1016犁穿頭發(fā)并且使得后部傳感器1602b直接接合頭皮的皮膚，并且不會(huì)被位于下面的頭發(fā)層阻擋。

如本文在說明書和隨后的權(quán)利要求部分中所使用的，術(shù)語“或”被認(rèn)為是包括性的，因此短語“a或b”是指任何組“a”、“b”以及“a和b”。

如本文在說明書和隨后的權(quán)利要求部分中所使用的，術(shù)語“整體”意味著在結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為單個(gè)、至少半剛性的整體。

如本文在說明書和隨后的權(quán)利要求部分中所使用的，關(guān)于頭戴式裝置、頭戴式裝置框架等的術(shù)語“整體可佩戴的”是指能夠佩戴頭戴式裝置、頭戴式裝置框架或像單個(gè)的、至少半剛性的整體。

如本文在說明書和隨后的權(quán)利要求部分中所使用的，術(shù)語“周向頭戴式裝置”是指當(dāng)頭戴式裝置閉合機(jī)構(gòu)處于閉合狀態(tài)時(shí)或當(dāng)頭戴式裝置處于操作模式時(shí)適于完全包圍頭戴式裝置使用者的頭部。

如本文在說明書和隨后的權(quán)利要求部分中所使用的，關(guān)于頭戴式裝置或頭戴式裝置部件的術(shù)語“操作模式”等是指裝配到使用者頭部上的頭戴式裝置或頭戴式裝置部件，在適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)和縱向布置中，施加電刺激。

如本文在說明書和隨后的權(quán)利要求部分中所使用的，術(shù)語“一體”是指表現(xiàn)為單個(gè)整體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。所述術(shù)語可特別地應(yīng)用于諸如電極焊盤的柔性結(jié)構(gòu)。

應(yīng)了解，為清楚起見在獨(dú)立的實(shí)施方案的上以下中描述的本發(fā)明的某些特征也可能在單個(gè)實(shí)施方案中以組合方式提供。相反，出于簡潔目的而在單個(gè)實(shí)施方案的上以下中所描述的本發(fā)明的各種特征也可以分開地或以任何適合的子組合來提供。類似地，取決于一個(gè)或多個(gè)特定權(quán)利要求的權(quán)利要求的內(nèi)容一般可以取決于其他未指明的權(quán)利要求、或者與其內(nèi)容組合，在它們之間沒有任何特定的明顯不相容性。

雖然已結(jié)合本發(fā)明的具體實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但顯而易見的是，許多替代、修改以及變化對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是清楚的。因此，意圖涵蓋落在所附權(quán)利要求書的精神和廣泛范圍內(nèi)的所有這些替代、修改以及變化。