一种通过直流电刺激改善儿童智力的装置

文档序号:819251 发布日期:2021-03-30 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 一种通过直流电刺激改善儿童智力的装置 (Device for improving intelligence of children through direct current stimulation ) 是由 周东升 黎兴兴 刘晓丽 张文武 禹海航 于 2020-12-29 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种通过直流电刺激改善儿童智力的装置,属于医学设备的技术领域。一种通过直流电刺激改善儿童智力的装置包括旋转器、支架、连接带、控制器、阴极片以及阳极片;本发明通过在旋转器的转轴上的两导电管外套设有若干弧形的支架,使得支架可通过旋转器展开或关闭,方便了收纳,便携性更高,且弧形的支架与对应的导电管之间设置有弹性触片,通过弹性触片和导电管实现控制器和阴极片、阳极片的电连接,另外,每一支架上均开设有可选择性安装阳极片或阴极片的嵌槽,实现了刺激点数量的拓展,并且可通过控制支架在旋转器上的转动角度以及连接带两端连接的状态来实现对支架展开后围成的空间大小的控制,从而适应不同的使用者,提高了适应性。(The invention provides a device for improving intelligence of children through direct current stimulation, and belongs to the technical field of medical equipment. A device for improving children intelligence by DC stimulation comprises a rotator, a bracket, a connecting belt, a controller, a cathode sheet and an anode sheet; the invention has the advantages that the arc-shaped brackets are sleeved outside the two conductive tubes on the rotating shaft of the rotator, so that the brackets can be unfolded or closed through the rotator, the storage is convenient, the portability is higher, the elastic contact piece is arranged between the arc-shaped brackets and the corresponding conductive tubes, the electric connection between the controller and the cathode sheet and the anode sheet is realized through the elastic contact piece and the conductive tubes, in addition, each bracket is provided with the caulking groove for selectively installing the anode sheet or the cathode sheet, the expansion of the number of stimulation points is realized, the control of the size of a space enclosed after the brackets are unfolded can be realized by controlling the rotating angle of the brackets on the rotator and the connection state of the two ends of the connecting band, thereby adapting to different users and improving the adaptability.)

一种通过直流电刺激改善儿童智力的装置

技术领域

本发明涉及医学设备的技术领域,具体是涉及一种通过直流电刺激改善儿童智力的装置。

背景技术

随着科技的发展,在临床上,利用恒定、低强度的直流电实现对大脑皮层神经元的刺激,达到治疗抑郁症、癫痫、脑卒等疾病的运用越来越广泛。

目前,市面上的经颅直流电刺激的装置虽然能实现对脑部皮层神经元的刺激,但是,由于体积过大以及操作过程的不便,其便捷性较差,不利于随身携带,对于病症较轻且可正常生活的人来说,现有的经颅直流电刺激的装置存在诸多使用不便的问题。另外,现有的经颅直流电刺激的装置由于结构固定,不仅其拓展性较差,还存在与使用者不匹配的问题,导致其适应性较差。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题,现旨在提供一种通过直流电刺激改善儿童智力的装置,以设置若干个支架,且若干个支架的一端通过旋转器连接,使得支架可通过旋转器展开或收紧,方便了收纳,便携性更高,另外,旋转器电连接有控制器,每一支架与旋转器通过弹性触片连接,使得每一支架均可实现电路导通,同时,于每一支架上均开设有用于安装电极的嵌孔,可选择一个或多个阳极片和阴极片安装于不同的嵌孔内,实现了刺激点数量的拓展,同时,可通过控制支架在旋转器上的转动角度以及连接带两端的连接状态来实现对展开空间大小的控制,从而适应不同的使用者,提高了适应性。

为解决上述技术问题,本发明通过直流电刺激改善儿童智力的装置,包括控制器、电连接所述控制器的阴极片和阳极片以及为所述控制器提供工作电压的供电电源,其特征在于,还包括旋转器、若干支架以及一连接带,所述旋转器设置有转轴,所述转轴外并列套设有两导电管,两所述导电管分别电连接于所述控制器的两输出电极上,且两所述导电管之间设置有绝缘套,同时,每一所述支架均呈弧形设置,若干所述支架分为两组,两组所述支架的一端分别套设于两所述导电管外,并且,每一所述支架上均设置有一端抵靠于对应的所述导电管上的弹性触片,所述连接带的两端可拆卸连接并形成环形结构,每一所述支架背离套设于所述导电管外的一端均连接于所述连接带上,同时,每一所述支架上且位于靠近其弧形的内侧均开设有一嵌槽,且所述嵌槽内均设置有电连接于对应所述支架上的所述弹性触片的导电触点,所述嵌槽内可选择性嵌入与所述导电触点接触的所述阴极片或所述阳极片。

优选地,所述旋转器上设置有一伸出的主支撑架,所述主支撑架与所述支架形状相同,同时,所述主支撑架位于两组所述支架之间,并且,所述主支撑架背离连接所述旋转器的一端同样连接于所述连接带上。

优选地,所述弹性触片的一端铰接于所述支架上,所述弹性触片的非铰接端抵靠于对应的所述导电管外,且所述弹性触片的布置方向与所述导电管的径向呈夹角布置。

优选地,所述通过直流电刺激改善儿童智力的装置还包括抵紧块和抵紧弹簧,所述抵紧块设置于所述支架上且位于所述弹性触片的一侧,所述抵紧弹簧位于所述抵紧块和所述弹性触片之间,且所述抵紧弹簧的两端分别抵紧于所述抵紧块和所述弹性触片上。

优选地,每一嵌槽内至少设置有两所述导电触点,且同一所述嵌槽内的所述导电触点分散布置。

优选地,所述连接带的两端为卡接连接;所述连接带的一端开设有若干卡孔,所述连接带的另一端设置有若干与所述卡孔对应的卡块,且在所述连接带的两端连接时,所述卡块卡入到对应的所述卡孔内;所述卡孔的数量大于所述卡块的数量。

优选地,所述旋转器设置有安装腔,所述控制器设置于所述安装腔内,所述供电电源为可充电电源,所述可充电电源设置于所述安装腔内,并且,所述安装腔的腔壁上开设有连通外界的充电孔,所述充电孔内设置有充电头。

优选地,所述控制器内部电路包括直流电刺激信号生成电路、数模转换电路、电流调控电路和电流输出电路,所述直流电刺激信号生成电路的输出端连接所述数模转换电路的输入端,所述数模转换电路的输出端连接所述电流调控电路的输入端,所述电流调控电路的输出端连接所述电流输出电路的输入端,所述电流输出电路输出直流电给所述阴极片或所述阳极片。

优选地,所述直流电刺激信号生成电路包括型号为AT89C51的单片机U1,所述单片机U1的第二十二引脚和第二十三引脚分别作为所述直流电刺激信号生成电路的第一输出端和第二输出端;所述数模转换电路包括型号为MCP4725的芯片U3,所述芯片U3的第一引脚作为所述数模转换电路的输出端,所述芯片U3的第二引脚与第六引脚短接后接地,所述芯片U3的第三引脚连接所述单片机U1的第二十二引脚;所述芯片U3的第四引脚连接所述单片机U1的第二十三引脚,所述芯片U3的第五引脚外接芯片工作电压。

优选地,所述电流调控电路包括电阻R1、可变电阻RV1、电阻R2、可变电阻RV2、电阻R3、电阻R4、电阻R6、运算放大器U4,所述电阻R1的一端连接所述芯片U3的第一引脚,另一端同时连接所述可变电阻RV1的一固定端和所述电阻R4的一端,所述可变电阻RV1的另一固定端连接其可变电阻端后接地;所述电阻R4的另一端连接运算放大器U4的正向输入端;所述运算放大器U4的反向输入端接地;所述电阻R2的一端外接5V工作电压,另一端同时连接所述可变电阻RV2的一固定端和所述电阻R3的一端,所述可变电阻RV2的另一固定端与其可变电阻端连接后接地;所述电阻R3的另一端分别连接所述电阻R6的一端和所述运算放大器U4的正向输入端,所述电阻R6的另一端连接所述运算放大器U4的输出端;所述电流调控电路还包括电阻R5、电阻R7、运算放大器U8、电阻R8、三极管Q1、二极管D1、电容C3、电容C6、整流桥BR1和电阻R9,所述电阻5的一端连接所述运算放大器U4的输出端,另一端连接所述运算放大器U8的反向输入端,所述运算放大器U8的正向输入端接地;所述电阻R7的两端连接在所述运算放大器U8的反向输入端和输出端之间;所述运算放大器U8的输出端连接一电流输出芯片U9的第八引脚;所述运算放大器U8的正向输入端连接所述电容C3后连接至所述电流输出芯片U9的第十三引脚;所述运算放大器U8的正向输入端还连接所述整流桥BR1的第一输入端A,所述运算放大器U8的正向输入端还同时连接所述电容C6后连接至所述整流桥BR1的第二输入端B;所述整流桥BR1的第一输出端C连接所述电流输出芯片U9的第九引脚;所述整流桥BR1的第二输出端D串接所述电阻R9后连接至所述电流输出芯片U9的第九引脚;所述三极管Q1的集电极连接所述电流输出芯片U9的第四引脚,发射极连接所述电流输出芯片U9的第五引脚;所述三极管Q1的集电极和基极之间连接有所述电阻R8,所述三极管Q1的基极和发射极之间连接有一正向的所述二极管D1;所述电流输出芯片U9的第三引脚和第六引脚分别作为芯片的电流信号第一输出引脚和第二输出引脚;所述电流输出电路包括所述电流输出芯片U9、电容C4和电阻R10,所述电流输出芯片U9的第三引脚依序连接所述电容C4和所述电阻R10后连接至所述电流输出芯片U9的第六引脚,所述电容C4和所述电阻R10的相交点K连接一开关电路的输出端,所述开关电路的输出端电连接所述阴极片或所述阳极片。

与现有技术相比,本发明的有益效果是通过在旋转器的转轴上的两导电管外套设有若干弧形的支架,使得支架可通过旋转器展开或收紧,方便了收纳,便携性更高,且弧形的支架与对应的导电管之间设置有弹性触片,另外,每一支架上均开设有嵌槽,同时嵌槽内可选择性安装阳极片或阴极片,实现了刺激点数量的拓展,同时,可通过控制支架在旋转器上的转动角度以及连接带两端连接的状态来实现对支架展开后围成的空间大小的控制,从而适应不同的使用者,提高了适应性。

附图说明

图1为本发明通过直流电刺激改善儿童智力的装置的实施例的结构图;

图2为本发明一较佳实施例的支架展开后的结构图;

图3为本发明一较佳实施例的弹性触片的安装图;

图4为本发明一较佳实施例的支架上嵌槽的结构图;

图5是本发明一较佳实施例的控制器内部的电路结构示意图;

附图中:1、旋转器;11、导电管;12、绝缘套;13、主支撑架;14、安装腔;15、转轴;141、可充电电源;142、充电头;2、支架;21、弹性触片;22、嵌槽;211、抵紧块;212、抵紧弹簧;221、导电触点;3、连接带;31、卡块;4、阴极片;5、阳极片;6、控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

如图1、图2所示,本实施例提供的通过直流电刺激改善儿童智力的装置包括:控制器6、阴极片4、阳极片5、旋转器1、支架2、连接带3以及为控制器提供工作电压的供电电源。

具体的,如图3所示,旋转器1(旋转器可通过手动或电动转动)上设置有一伸出的转轴15,同时,沿转轴15的轴向上,转轴15外并列套设有两导电管11,且两导电管11分别电连接于控制器6的两输出电极上,使得控制器6输出的电流能分别传输到两导电管11上,为后续通过导电管11将电流传输到支架2上的阴极片4或阳极片5上提供了条件。并且,两导电管11之间设置有绝缘套12,通过绝缘套12将两导电管11隔开,从而防止了导电管11之间出现干扰或短路的问题。同时,将每一支架2均呈弧形设置,更好的符合患者的头部的形状,使得支架2能贴合患者的头部,保证使用效果。并且,将若干支架2分为两组,此时,两组支架2的一端分别套设于两导电管11外,即两组支架2分别在对应的导电管11外转动,从而实现支架2的展开或收紧,当支架2处于展开状态时,若干支架2围成一容纳空间,方便套设于患者的头部上,而在支架2处于收紧状态时,若干支架2相互层叠,占用空间小,利于收纳。并且,每一支架2上均设置有一端抵靠于对应的导电管11上的弹性触片21,即支架2和旋转器1之间通过弹性触片21和导电管11实现电连接,并且弹性触片21能保证支架2在转动的过程中其始终与导电管11接触,保证了电连接的可靠性。另外,将连接带3的两端可拆卸连接并形成环形结构,即通过连接带3的两端的是否连接以及连接时的状态来调节连接带3围成的空间的大小,从而为后续适应不同的患者提供了条件,适应性更好。此时,每一支架2背离套设于导电管11外的一端均连接于连接带3上,即每一支架2背离导电管11的一端通过连接带3连接,保证了结构的稳定性,同时也通过连接带3对支架2的转动角度进行限制,防止支架2过度转动的问题,安全保障性更高。同时,如图4所示,每一支架2上且位于靠近其弧形的内侧均开设有一嵌槽22,且嵌槽22内均设置有电连接于对应支架2上的弹性触片21的导电触点221,使得通过导电管11传递至弹性触片21上的电流能传递至对应的导电触点221上,同时,于嵌槽22内可选择性嵌入与导电触点221接触的阴极片4或阳极片5,即控制器6输出的电流通过导电管11、弹性触片21、导电触点221传递至阴极片4或阳极片5上,为实现头皮刺激提供了条件,另外,可通过选择不同数量的嵌槽22来安装阴极片4或阳极片5,使得阴极片4和阳极片5的数量可选择,从而增多了刺激点,拓展性更强,结构设计更合理。

更加具体的,旋转器1上设置有一伸出的主支撑架13,并且将主支撑架13的形状设置为与支架2形状相同的结构,但是,将主支撑架13的尺寸设置为比支架2的尺寸大,使得在将支架2收紧时,可将支架2均收紧于主支撑架13内侧,即通过主支撑架13实现对支架2的保护,结构设计更合理。同时,将主支撑架13设置于两组支架2之间,即位于主支撑架13两侧的两组支架2可分别从主支撑架13的两侧收紧,且也使得主支撑架13能为两侧的支架2提供完全相同的支撑力,保证了结构受力的均匀性。并且,主支撑架13背离连接旋转器1的一端同样连接于连接带3上,使得连接带3同样连接于主支撑架13上,使得支架2连接连接带3的一端同样能被主支撑架13支撑,保证了结构的稳定性和可靠性,结构强度更高。

图3为本发明一较佳实施例的弹性触片的安装图。如图1至图3所示,弹性触片21的一端铰接于支架2上,使得弹性触片21可在支架2上偏摆,同时,弹性触片21的非铰接端抵靠于对应的导电管11外,实现了弹性触片21与对应的导电管11的连接,并且,将弹性触片21的布置方向与导电管11的径向呈夹角布置,即使得弹性触片21沿近似导电管11的切线方向设置,从而增大了弹性触片21与导电管11的接触面积,避免了接触不良的问题,结构设计更合理。

更加具体的,支架2上还设置有抵紧块211和抵紧弹簧212,此时,抵紧块211设置于支架2上且位于弹性触片21的一侧,优选的,抵紧块211设置于弹性触片21朝向导电管11倾斜的一侧,抵紧弹簧212位于抵紧块211和弹性触片21之间,且抵紧弹簧212的两端分别抵紧于抵紧块211和弹性触片21上,并且,抵紧弹簧212处于压缩状态,使得抵紧弹簧212能对弹性触片21提供压力,从而使得弹性触片21能更紧地压紧于对应的导电管11上,进一步防止了接触不良的问题,结构设计更合理。

图4为本发明一较佳实施例的支架上嵌槽的结构图。如图1和图4所示,支架2上设置的每一嵌槽22内至少设置有两导电触点221,根据实际使用需求选择合适数量的导电触点221,并且,同一嵌槽22内的导电触点221分散布置,使得嵌槽22内安装阴极片4或阳极片5后,阴极片4或阳极片5的不同部位均有对应的导电触点221接触,从而防止了单一导电触点221接触不良而导致无法使用的问题,使用更有保障。

更加具体的,用于连接支架2背离旋转器1的一端的连接带3的两端为卡接连接,使得连接带3的两端的连接和断开更方便,从而方便将装置套在患者的头部,且也方便了实现对支架2围成的空间大小的调节,结构设计更合理。

更加具体的,连接带3的一端开设有若干卡孔,并且,连接带3的另一端设置有若干与卡孔对应的卡块31,且在连接带3的两端连接时,卡块31卡入到对应的卡孔内,即通过卡块31从卡孔内取出后,连接带3的两端分开,方便支架2的收起,而在卡块31卡入到卡孔内后,连接带3的两端连接,此时,连接带3形成环状结构,使得支架2展开后围成的空间能被连接带3限制,使得其能稳定套设于患者的头部,结构设计更合理。值得指出的是,连接带3为柔性带,方便在对支架2进行收起时,连接带3能实现同步弯折,保证了支架2能完全收起,结构设计更合理。

更加具体的,连接带3上的卡孔的数量大于卡块31的数量,即卡块31可选择不同的卡孔卡入,从而实现对连接带3围成的空间的调节,适应不同患者的使用需求,适应性更高。

更加具体的,旋转器1具有安装腔14,此时,将控制器6设置于安装腔14内,即通过安装腔14为控制器6的安装提供了安装空间,提高了便携性,结构设计更合理。

更加具体的,旋转器1内设置的供电电源优选为可充电电源141,通过可充电电源141为控制器6提供电能,进一步提高了装置的便携性。同样的,可充电电源141设置于安装腔14内,通过安装腔14为可充电电源141提供了安装空间,并且,安装腔14的腔壁上开设有连通外界的充电孔,充电孔内设置有充电头142,方便通过充电头142对可充电电池补充电能,实现装置的可持续使用。

以下对控制器6内部的电路结构进行阐述:

控制器内部电路包括直流电刺激信号生成电路、数模转换电路、电流调控电路和电流输出电路,直流电刺激信号生成电路的输出端连接数模转换电路的输入端,数模转换电路的输出端连接电流调控电路的输入端,电流调控电路的输出端连接电流输出电路的输入端,电流输出电路输出直流电给阴极片或阳极片。

图5示出了本发明一较佳实施例提供的控制器内部电路的电路结构图。具体地,如图5所示,直流电刺激信号生成电路包括型号为AT89C51的单片机U1,单片机U1的第二十二引脚和第二十三引脚分别作为直流电刺激信号生成电路的第一输出端和第二输出端;

数模转换电路包括型号为MCP4725的芯片U3,芯片U3的第一引脚作为数模转换电路的输出端,芯片U3的第二引脚与第六引脚短接后接地,芯片U3的第三引脚连接单片机U1的第二十二引脚;芯片U3的第四引脚连接单片机U1的第二十三引脚,芯片U3的第五引脚外接芯片工作电压。芯片U3的功能是把单片机U1输出的数字信号转换为模拟信号,单片机U1的数字信号经由芯片U3的数模转换后输出0~5V的电压作为电流调控电路中波形幅度调节的输入。

电流调控电路包括电阻R1、可变电阻RV1、电阻R2、可变电阻RV2、电阻R3、电阻R4、电阻R6、运算放大器U4,电阻R1的一端连接芯片U3的第一引脚,另一端同时连接可变电阻RV1的一固定端和电阻R4的一端,可变电阻RV1的另一固定端连接其可变电阻端后接地;电阻R4的另一端连接运算放大器U4(型号优选为MCP601)的正向输入端;运算放大器U4的反向输入端接地;

电阻R2的一端外接5V工作电压,另一端同时连接可变电阻RV2的一固定端和电阻R3的一端,可变电阻RV2的另一固定端与其可变电阻端连接后接地;可变电阻RV2获得的5V电压通过同相加法器和反相器相加最终输出0~5V电压。可通过调节可变电阻RV1和RV2的电阻改变控制器的输出电流大小,进而改变经颅电流的刺激强度。

电阻R3的另一端分别连接电阻R6的一端和运算放大器U4的正向输入端,电阻R6的另一端连接运算放大器U4的输出端;

电流调控电路还包括电阻R5、电阻R7、运算放大器U8、电阻R8、三极管Q1、二极管D1、电容C3、电容C6、整流桥BR1和电阻R9,电阻5的一端连接运算放大器U4的输出端,另一端连接运算放大器U8的反向输入端,运算放大器U8的正向输入端接地;

电阻R7的两端连接在运算放大器U8的反向输入端和输出端之间;

运算放大器U8的输出端连接一电流输出芯片U9(型号优选为XTR111)的第八引脚;运算放大器U8的正向输入端连接电容C3后连接至电流输出芯片U9的第十三引脚;运算放大器U8的正向输入端还连接整流桥BR1的第一输入端A,运算放大器U8的正向输入端还同时连接电容C6后连接至整流桥BR1的第二输入端B;整流桥BR1的第一输出端C连接电流输出芯片U9的第九引脚;整流桥BR1的第二输出端D串接电阻R9后连接至电流输出芯片U9的第九引脚;

三极管Q1的集电极连接电流输出芯片U9的第四引脚,发射极连接电流输出芯片U9的第五引脚;三极管Q1的集电极和基极之间连接有电阻R8,三极管Q1的基极和发射极之间连接有一正向的二极管D1;

电流输出芯片U9的第三引脚和第六引脚分别作为芯片的电流信号第一输出引脚和第二输出引脚;

电流输出电路包括电流输出芯片U9、电容C4和电阻R10,电流输出芯片U9的第三引脚依序连接电容C4和电阻R10后连接至电流输出芯片U9的第六引脚,电容C4和电阻R10的相交点K连接一开关电路的输出端,开关电路的输出端电连接阴极片或阳极片。开关电路包括若干个并联连接的控制开关,每个控制开关控制一个阴极片或阳极片的电流通断。

本实施例提供的通过直流电刺激改善儿童智力的装置,包括旋转器1、支架2、连接带3、控制器6、阴极片4以及阳极片5;通过在旋转器1的转轴15上的两导电管11外套设有若干弧形的支架2,使得支架2可通过旋转器1展开或关闭,方便了收纳,便携性更高,且弧形的支架2与对应的导电管11之间设置有弹性触片21,通过弹性触片21和导电管11实现控制器6和阴极片4、阳极片5的电连接,另外,每一支架2上均开设有可选择性安装阳极片5或阴极片4的嵌槽22,实现了刺激点数量的拓展,并且可通过控制支架2在旋转器1上的转动角度以及连接带3两端连接的状态来实现对支架2展开后围成的空间大小的控制,从而适应不同的使用者,提高了适应性。另外,本发明提供的控制器电路能够输出刺激波形幅度可变的电流,刺激强度可调,而且电路结构简单,刺激电流输出稳定可靠,抗干扰能力强。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

13页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种经颅磁治疗仪以及控制方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!