[發(fā)明專利]一種改善阿爾茨海默癥認知障礙的便攜式磁光刺激裝置

在審

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• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114306944A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王慶蒙;汪平平;宋濤;石宏開
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: A61N2/04
• 分類號: A61N2/04;A61N5/06
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 江亞平

本發(fā)明提出一種改善阿爾茨海默癥認知障礙的便攜式磁光刺激裝置，其為頭戴式，包含磁場線圈、線圈支架、LED光源、光源支架、支架軸、電源和信號二合一線、可充電電源、總控制器、磁場線圈驅(qū)動器和LED光源驅(qū)動器。該裝置可產(chǎn)生頻率4Hz到90Hz的脈沖磁場和脈沖光信號，可調(diào)諧增強阿爾茨海默癥患者腦電波的γ頻段和θ頻段，另外通過同時進行磁刺激和光刺激可同時調(diào)控顳葉和枕葉不同功能腦區(qū)的神經(jīng)興奮性，基于神經(jīng)可塑性和功能腦區(qū)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)交互作用，協(xié)同增強認知相關(guān)的多功能腦區(qū)神經(jīng)活動，實現(xiàn)改善患者學習和記憶認知能力的功能。本發(fā)明的裝置外形類似一個耳機，小巧輕便，方便患者佩戴，不影響其日常行動，可實現(xiàn)住院和家用兩種治療方式。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及神經(jīng)調(diào)控技術(shù)、磁刺激技術(shù)、光刺激技術(shù)和醫(yī)療設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式磁光刺激裝置，特別是用于改善阿爾茨海默癥患者認知障礙的康復輔具。

背景技術(shù)

研究表明阿爾茨海默癥患者大腦內(nèi)部會產(chǎn)生Aβ淀粉蛋白積累，臨床多采用藥物治療，但效果不明顯并且有不良反應(yīng)。另外由于阿爾茨海默癥患者的腦電波的γ頻段(30-80Hz)受損，而γ頻段被證實與大腦的學習記憶等認知功能密切相關(guān)。另一方的研究表明對阿爾茨海默癥患者施加θ頻段(4-8Hz)的經(jīng)顱電刺激，同樣能夠改善患者認知障礙病癥。

通過外源多物理因子刺激，如光信號、聲信號和磁場都能成功激活阿爾茨海默癥腦電波的γ頻段，可減緩Aβ淀粉蛋白積累，提高其相應(yīng)的學習和記憶等腦認知功能。但目前已有的輔助設(shè)備多為單一的磁刺激(如經(jīng)顱磁刺激)或聲光刺激，且多為γ頻段，還沒有一種便攜式的既有磁刺激又有光刺激的設(shè)備，頻率覆蓋γ和θ頻段，滿足患者隨時隨地同時使用這兩種物理因子刺激的需求，提高治療效果。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種改善阿爾茨海默癥認知障礙的便攜式磁光刺激裝置，具體技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的改善阿爾茨海默癥認知障礙的便攜式磁光刺激裝置，包括磁場線圈、LED光源、線圈支架、光源支架、支架軸、電源和信號二合一線和供電驅(qū)動設(shè)備；其中，所述磁場線圈由一對圓型亥姆霍茲線圈組成，安裝在所述線圈支架上；所述LED光源安裝在所述光源支架上；所述光源支架通過所述支架軸和所述線圈支架連接成為一體；通過所述支架軸，所述光源支架在使用者頭部正上方和眼睛前方自由的旋轉(zhuǎn)和定位，方便佩戴和使用；所述供電驅(qū)動設(shè)備包括可充電電源、總控制器、磁場線圈驅(qū)動器和LED光源驅(qū)動器，所述供電驅(qū)動設(shè)備通過所述電源和信號二合一線與所述磁場線圈和所述LED光源連接；所述磁場線圈產(chǎn)生頻率為4Hz到90Hz可調(diào)的脈沖磁場，所述LED光源產(chǎn)生頻率為4Hz到90Hz可調(diào)的脈沖光信號。

進一步地，所述磁場線圈的線圈大小覆蓋使用者耳朵及附近區(qū)域，所述一對圓型亥姆霍茲線圈的距離為120mm-180mm可調(diào)；所述線圈支架為軟性材料，以調(diào)整一對圓型亥姆霍茲線圈之間的距離，從而適合各類人群使用。

進一步地，所述LED光源為兩排LED燈珠，每排設(shè)置若干個LED燈珠，所述兩排LED燈珠在所述光源支架上成上下排列；所述LED燈珠為小功率貼片燈珠。

進一步地，所述光源支架由軟性材料制作，以與所述線圈支架一同調(diào)節(jié)，從而適合不同的人群使用。

進一步地，所述電源和信號二合一線在80cm到150cm之間自由伸縮長短，以滿足不同身高人群的使用。

進一步地，所述線圈支架和所述光源支架的材料為聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、熱塑性聚酯、超高分子量聚乙烯或乙烯醇共聚物的軟性塑料，所述線圈支架和所述光源支架的內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)，便于設(shè)置電源線和信號線。

進一步地，所述磁場線圈驅(qū)動器由方波信號發(fā)生器和IGBT功率管組成，由所述方波信號發(fā)生器產(chǎn)生一個頻率可調(diào)的方波信號，驅(qū)動所述IGBT功率管將輸入的直流電信號轉(zhuǎn)化成幅值和頻率可調(diào)的脈沖信號；利用該脈沖信號驅(qū)動所述磁場線圈產(chǎn)生頻率可調(diào)的脈沖磁場，其頻率范圍為4-90Hz，幅值為0-5mT。