本發(fā)明涉及醫(yī)療和保健儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種帶有電極的理療裝置和電極定位方法。

背景技術(shù)：

通過(guò)電極或電場(chǎng)進(jìn)行頭部理療，具有廣泛的醫(yī)療和非醫(yī)療用途。

作為醫(yī)療用途的一個(gè)實(shí)例，電極或電場(chǎng)可用于防止或者治療腦腫瘤。腦腫瘤是指發(fā)生于顱腔內(nèi)的神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤，包括起源于神經(jīng)上皮、腦膜和生殖細(xì)胞的腫瘤，淋巴和造血組織腫瘤。蝶鞍區(qū)的顱咽管瘤與顆粒細(xì)胞瘤，以及轉(zhuǎn)移性腫瘤。按照其起源部位可分為原發(fā)性腫瘤(起源于顱內(nèi)組織的腫瘤)和繼發(fā)性腫瘤(由身體遠(yuǎn)隔部位轉(zhuǎn)移或由鄰近部位延伸至顱內(nèi)的腫瘤)。例如：腦膠質(zhì)瘤是顱內(nèi)最為常見(jiàn)的原發(fā)性腦腫瘤，其中多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastomamultiforme，gbm)患最為惡性。gbm為最常見(jiàn)且致死率極高的腦部腫瘤，其常滲入鄰近組織，且形狀多變而無(wú)確定范圍，與正常組織混合難以分離，對(duì)手術(shù)、放療和化療等標(biāo)準(zhǔn)治療的抵抗性很高。gbm的治療方式目前仍以手術(shù)盡可能切除為主，輔以合理的放化療方案。一些新的分子靶向藥物以及更先進(jìn)的影像學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)為提高惡性膠質(zhì)瘤的生存提供了一線希望。但盡管手術(shù)、放療和化療等綜合措施取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，gbm的2年生存率仍不到30％，并且患者由于放化療帶來(lái)的感染等副作用嚴(yán)重地降低了生活質(zhì)量。很多惡性腫瘤隨著病程的發(fā)展都能夠形成腦轉(zhuǎn)移，如非小細(xì)胞肺癌的腦轉(zhuǎn)移其發(fā)生率超過(guò)了50％，且患者的預(yù)后較差，僅接受支持治療和皮質(zhì)激素治療的患者平均生存時(shí)間僅為1-2個(gè)月，患者多死于占位性病變所引起的顱內(nèi)高壓、腦疝以及顱內(nèi)轉(zhuǎn)移灶出血。如果接受手術(shù)治療，手術(shù)后采用全腦全方位放射性治療聯(lián)合激素藥物等化療，患者的平均生存時(shí)間也僅能夠達(dá)到10個(gè)月左右，且由于放化療產(chǎn)生的副作用可嚴(yán)重降低患者的生活質(zhì)量。(此處討論的腦腫瘤并不只包括以上列出的gbm和非小細(xì)胞肺癌腦轉(zhuǎn)移)。

無(wú)論腫瘤是原發(fā)性還是繼發(fā)性的，除了手術(shù)治療以及術(shù)后的放化療聯(lián)合治療以外并沒(méi)有其他有效的治療方法。一種新型的腫瘤治療方法—腫瘤治療電場(chǎng)(tumor-treatingfields，ttf)可被應(yīng)用于腦腫瘤的治療，腫瘤治療電場(chǎng)是一種利用電場(chǎng)治療腫瘤的方法，腫瘤細(xì)胞快速分裂增殖的物理特性有別于普通正常細(xì)胞，在腫瘤區(qū)域內(nèi)施加治療電場(chǎng)可阻礙快速增殖的腫瘤細(xì)胞分裂，而對(duì)正常細(xì)胞影響較小?？梢哉业酵ㄟ^(guò)電場(chǎng)干擾腫瘤細(xì)胞有絲分裂的原理圖。

ttf是一種低強(qiáng)度(<3v/cm)、中頻(100～300khz)的交變電場(chǎng)，通過(guò)抗微管機(jī)制抑制腫瘤細(xì)胞的增殖，已被證明對(duì)多種人類及嚙齒類動(dòng)物腫瘤細(xì)胞的增殖有顯著抑制作用。人體的各種組織細(xì)胞中含有帶電粒子、極性分子，形成固有的內(nèi)在電場(chǎng)，對(duì)正常的生理過(guò)程起著重要的調(diào)節(jié)作用，外加電場(chǎng)會(huì)對(duì)內(nèi)在的生理電場(chǎng)產(chǎn)生影響。中頻電場(chǎng)對(duì)生物體的作用效果不同于其它頻率的電場(chǎng)，實(shí)驗(yàn)表明ttf作用后腫瘤細(xì)胞及其周圍環(huán)境的溫度無(wú)明顯變化，說(shuō)明其抗腫瘤作用不同于極高頻率電場(chǎng)的產(chǎn)熱效應(yīng)。ttf的抗腫瘤作用的機(jī)制主要包括兩點(diǎn)：(1)妨礙細(xì)胞有絲分裂紡錘體的正常形成；(2)直接破壞處于有絲分裂后期的腫瘤細(xì)胞。總的說(shuō)來(lái)，ttf的抗癌效果依賴于電場(chǎng)對(duì)有絲分裂期紡錘體微管蛋白形成的阻斷作用，以及在分裂細(xì)胞中誘導(dǎo)介電電泳的電場(chǎng)力。目前研究未發(fā)現(xiàn)常見(jiàn)的副作用或局部的組織病理學(xué)損傷。

使用腫瘤治療電場(chǎng)治療腦腫瘤時(shí)，醫(yī)療保健專業(yè)人員將電極貼附在患者的頭皮表面，通過(guò)絕緣電極釋放腫瘤治療電場(chǎng)(ttf)，用以減緩甚至消滅惡性腫瘤細(xì)胞，而不影響健康的細(xì)胞。研究結(jié)果顯示，經(jīng)電場(chǎng)治療的患者，癌癥復(fù)發(fā)時(shí)間和平均存活時(shí)間均比普通化療增加了一倍，且不會(huì)出現(xiàn)與化療類似的副作用，如惡心、貧血、疲勞和感染等。調(diào)查顯示，ttf治療的腦腫瘤患者相比接受化療的患者，生活質(zhì)量明顯提高很多。而腦腫瘤在腦內(nèi)的發(fā)病位置并非是固定不變的，隨著治療進(jìn)程的發(fā)展，腫瘤的尺寸也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。

對(duì)于非醫(yī)療用途和醫(yī)療用途，經(jīng)常都需要強(qiáng)化刺激用戶頭部的特定區(qū)域以加強(qiáng)效果。這就需要根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的位置和大小的變化調(diào)節(jié)電極在頭部的貼附位置和輸出的治療波段、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)頻率中的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。

當(dāng)然，電場(chǎng)刺激也可以有其他非醫(yī)療的保健用途。

背景技術(shù)部分的內(nèi)容僅僅是發(fā)明人所知曉的技術(shù)，并不當(dāng)然代表本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)。

以上內(nèi)容僅是發(fā)明人所知曉的技術(shù)情況，并不當(dāng)然代表構(gòu)成本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題中的一個(gè)或多個(gè)，本發(fā)明提供一種用于佩戴在用戶頭部上的設(shè)備，包括：一對(duì)或多對(duì)電極，用于貼附在用戶頭部以向用戶腦部?jī)?nèi)的目標(biāo)區(qū)域施加電場(chǎng)；控制裝置，所述控制裝置與所述電極耦合，控制所述電極輸出的電場(chǎng)的強(qiáng)度、頻率、時(shí)間中的一項(xiàng)或多項(xiàng)；電極定位裝置，所述電極定位裝置配置成接收或建立所述用戶腦部的三維模型，并基于所述三維模型和所述目標(biāo)區(qū)域確定所述電極的貼附位置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，基于所述三維模型和所述目標(biāo)區(qū)域確定所述電極的貼附位置包括：確定目標(biāo)區(qū)域在所述三維模型中的位置；判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否在用戶的小腦幕的下方；如果所述目標(biāo)區(qū)域不在用戶的小腦幕的下方，建立第一參考平面，所述第一參考平面為所述電極能夠在用戶頭部貼附的最低平面；判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否在所述第一參考平面的下方；如果所述目標(biāo)區(qū)域不在第一參考平面的下方，建立第二參考平面，基于該第二參考平面確定所述電極的貼附位置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，基于所述三維模型和所述目標(biāo)區(qū)域確定所述電極的貼附位置還包括以下中的一項(xiàng)或多項(xiàng)：確定所述電極的貼附方式，其中，當(dāng)電極的長(zhǎng)度大于預(yù)定值時(shí)，所述電極的貼附方式為縱向貼附，當(dāng)電極的長(zhǎng)度小于所述預(yù)定值時(shí)，所述電極的貼附方式為橫向貼附；根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域與用戶腦部中線的距離以及目標(biāo)區(qū)域的中心距腦前端的距離，確定所述電極的偏移角度；根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域的體積和/或面積，確定提供給所述電極的電場(chǎng)強(qiáng)度和頻率。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述控制裝置包括電場(chǎng)發(fā)生器和電極轉(zhuǎn)接裝置，所述電極轉(zhuǎn)接裝置一端與所述電場(chǎng)發(fā)生器連接，另一端與所述電極連接。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，包括至少兩對(duì)所述電極。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述設(shè)備還包括：電極移動(dòng)裝置，所述電極移動(dòng)裝置與所述電極和所述電極定位裝置耦合，并根據(jù)所述電極定位裝置確定的貼附位置，移動(dòng)所述電極。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述電極轉(zhuǎn)接裝置包括溫度檢測(cè)單元，所述溫度檢測(cè)單元配置成檢測(cè)所述電極的溫度，所述電極轉(zhuǎn)接裝置將所檢測(cè)的溫度通訊到所述電場(chǎng)發(fā)生器，所述電場(chǎng)發(fā)生器根據(jù)所述溫度控制施加給所述電極的電場(chǎng)的強(qiáng)度、頻率、時(shí)間中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述電極轉(zhuǎn)接裝置包括電流檢測(cè)單元，所述電流檢測(cè)單元配置成檢測(cè)通過(guò)所述電極的電流，所述電極轉(zhuǎn)接裝置將所檢測(cè)的電流通訊到所述電場(chǎng)發(fā)生器，所述電場(chǎng)發(fā)生器根據(jù)所述電流控制施加給所述電極的電場(chǎng)的強(qiáng)度、頻率、時(shí)間中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。

本發(fā)明還提供一種電極定位的方法，包括：建立或獲取用戶腦部的三維模型；確定目標(biāo)區(qū)域在所述三維模型中的位置；判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否在用戶的小腦幕的下方；如果所述目標(biāo)區(qū)域不在用戶的小腦幕的下方，建立第一參考平面，所述第一參考平面為所述電極能夠在用戶頭部貼附的最低平面；判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否在所述第一參考平面的下方；如果所述目標(biāo)區(qū)域不在第一參考平面的下方，建立第二參考平面，基于該第二參考平面確定所述電極的貼附位置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，該方法還包括：確定所述電極的貼附方式，其中，當(dāng)電極的長(zhǎng)度大于預(yù)定值時(shí)，所述電極的貼附方式為縱向貼附，當(dāng)電極的長(zhǎng)度小于所述預(yù)定值時(shí)，所述電極的貼附方式為橫向貼附。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，該方法還包括：根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域與用戶腦部中線的距離以及目標(biāo)區(qū)域的中心距腦前端的距離，確定所述電極的偏移角度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，該方法還包括：根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域的體積和/或面積，確定提供給所述電極的電場(chǎng)強(qiáng)度和頻率。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述電極為成對(duì)的電極。

本發(fā)明還提供一種電極定位設(shè)備，包括：用于建立或接收用戶腦部的三維模型的裝置；用于確定目標(biāo)區(qū)域在所述三維模型中的位置的裝置；用于判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否在用戶的小腦幕的下方的裝置；用于在所述目標(biāo)區(qū)域不在用戶的小腦幕的下方的情況下建立第一參考平面的裝置，其中所述第一參考平面為所述電極能夠在用戶頭部貼附的最低平面；用于判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否在所述第一參考平面的下方的裝置；用于在所述目標(biāo)區(qū)域不在第一參考平面的下方的情況下以所述目標(biāo)區(qū)域?yàn)橹行慕⒌诙⒖计矫娌⒒谠摰诙⒖计矫娲_定所述電極的貼附位置的裝置。

本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),包括存儲(chǔ)于其上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述可執(zhí)行指令在被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)施上面所述的電極定位的方法的步驟。

通過(guò)本發(fā)明的技術(shù)方案，能夠有效的調(diào)節(jié)電極在用戶頭部的位置，已達(dá)到最佳的理療效果。

附圖說(shuō)明

附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的定位電極的方法；

圖2示出了腦部三維模型的示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的適于佩戴在用戶頭部的設(shè)備的示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明布置的電極的示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的電場(chǎng)發(fā)生裝置和電極轉(zhuǎn)接裝置的示意圖；和

圖6是根據(jù)本發(fā)明用于存儲(chǔ)確定電極位置的指令的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的那個(gè)圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，僅簡(jiǎn)單地描述了某些示例性實(shí)施例。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員可認(rèn)識(shí)到的那樣，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可通過(guò)各種不同方式修改所描述的實(shí)施例。因此，附圖和描述被認(rèn)為本質(zhì)上是示例性的而非限制性的。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)"中心"、"縱向"、"橫向"、"長(zhǎng)度"、"寬度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"堅(jiān)直"、"水平"、"頂"、"底"、"內(nèi)"、"外"、"順時(shí)針"、"逆時(shí)針"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)所述特征。在本發(fā)明的描述中，"多個(gè)"的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)"安裝"、"相連"、"連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接:可以是機(jī)械連接，也可以是電連接或可以相互通訊；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下"可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過(guò)它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公開(kāi)提供了許多不同的實(shí)施方式或例子用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)化本發(fā)明的公開(kāi)，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或參考字母，這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施方式和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到其他工藝的應(yīng)用和/或其他材料的使用。

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的定位電極的方法100。為了有效提高電極理療的效果，針對(duì)不同的用戶，不同的情況，可能需要對(duì)用戶頭部中的特定目標(biāo)區(qū)域通過(guò)電極施加電場(chǎng)作用。下面參考圖1描述本發(fā)明的定位電極的方法100。其中，所述目標(biāo)區(qū)域可以是腫瘤，也可以是腫瘤之外的其他區(qū)域。

在步驟101，建立或者獲取用戶腦部的三維模型。該三維模型例如可以直接從用戶的醫(yī)學(xué)影像圖片中得到，例如包括腦部前后的長(zhǎng)度(b)、左右的寬度(a)、從上到小腦幕的距離(c)、右側(cè)到腦中線的距離(d)等。可以建立一個(gè)三維直角坐標(biāo)系，如圖2所示。該三維直角坐標(biāo)系中，xy平面與頭部橫切面平行，z軸與xy平面相垂直。將頭部橫切面沿z軸平移到在頭部的最高點(diǎn)處時(shí)，橫切面的中心點(diǎn)記為坐標(biāo)系的原點(diǎn)。x軸用于描述頭部的左右位置(用被觀察者自身的方向描述，而非觀察者的方向)。在x軸上以右側(cè)為“負(fù)”，左側(cè)為“正”。y軸用于描述頭部的前后位置(用被觀察者自身的方向描述，而非觀察者的方向)。在y軸上以前部為“負(fù)”，后部為“正”。z軸用于描述頭部的上下位置。z軸的原點(diǎn)在頭部的最頂點(diǎn)，以向下為“正”。

在步驟102，確定目標(biāo)區(qū)域在所述三維模型中的位置。在醫(yī)療用途中，例如在針對(duì)腦部腫瘤進(jìn)行治療時(shí)，所述目標(biāo)區(qū)域例如是腫瘤。在非醫(yī)療用途中，所述目標(biāo)區(qū)域例如是用戶希望進(jìn)行保健刺激的部位。以腫瘤為例，從顱骨右側(cè)到腫瘤近端的距離記為a1，從顱骨右側(cè)到腫瘤遠(yuǎn)端的距離記為a2，從顱骨前方到腫瘤近端的距離記為b1，從顱骨前方到腫瘤遠(yuǎn)端的距離記為b2，從顱骨上方到腫瘤近端的距離記為c1，從顱骨上方到腫瘤遠(yuǎn)端的距離記為c2，這些參數(shù)也可以通過(guò)患者的影像學(xué)圖片獲得。在這里可以為每個(gè)參數(shù)設(shè)定一個(gè)極限區(qū)間。x軸方向上從右側(cè)到腫瘤近端邊緣的距離a1,從右側(cè)到腫瘤遠(yuǎn)端邊緣的距離a2，那么腫瘤右側(cè)邊緣在x軸上坐標(biāo)x1為-a/2+a1，腫瘤左側(cè)邊緣在x軸上的坐標(biāo)x2為-a/2+a2。z軸方向從上面到腫瘤近端邊緣的距離c1，從上面到腫瘤遠(yuǎn)端邊緣的距離c2，那么腫瘤上側(cè)邊緣在z軸上坐標(biāo)z1為c1，腫瘤下側(cè)邊緣在z軸上的坐標(biāo)z2為c2。y軸方向上從前部到腫瘤近端邊緣的距離b1,從前部到腫瘤遠(yuǎn)端邊緣的距離b2，那么腫瘤前側(cè)邊緣在y軸上坐標(biāo)y1為-b/2+b1，腫瘤后側(cè)邊緣在y軸上的坐標(biāo)y2為-b/2+b2。

在步驟103，判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否在用戶的小腦幕的下方。判斷的目的是要知道該目標(biāo)區(qū)域是否適用電極的方式進(jìn)行刺激。根據(jù)頭頂?shù)叫∧X幕的距離確定該目標(biāo)區(qū)域是否在小腦幕之下，如果在小腦幕之下則不適合使用該電極刺激的方式。如果該目標(biāo)區(qū)域在小腦幕的上方，則進(jìn)行到步驟104。

在步驟104，建立第一參考平面，所述第一參考平面為所述電極能夠在用戶頭部貼附的最低平面。具體的，根據(jù)用戶的頭部參數(shù)在頭部建立虛擬的第一參考平面plane1，所述第一參考平面為所述電極能夠在用戶頭部貼附的最低平面。由于電極在頭部的貼附位置受到一些條件的限制，如前方電極最低可以貼在眉弓上緣，而貼在腦后的電極的最下邊緣可以最低與枕骨大孔平齊，側(cè)面電極不能低于外耳道上緣，所以該平面為一對(duì)電極所能形成電場(chǎng)區(qū)域的下限平面，如有多對(duì)電極則取電極能形成電場(chǎng)區(qū)域下限面最低的那個(gè)平面，低于該平面的同樣也不適用于使用電極進(jìn)行刺激。

在步驟105，判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否在所述第一參考平面的下方。如果在所述第一參考平面的下方，則不適于通過(guò)貼附電極的方式進(jìn)行刺激。如果在所述第一參考平面的上方，則進(jìn)行到步驟106。

在步驟106，根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域，建立第二參考平面，并基于該第二參考平面確定所述電極的貼附位置。例如，以腫瘤的中心位置或者目標(biāo)位置為第二參考平面plane2的一個(gè)點(diǎn)，額骨處的兩個(gè)電極位置為第二個(gè)和第三個(gè)點(diǎn)，建立虛擬的第二參考平面plane2。以額骨處的兩個(gè)電極位置與腫瘤中心連線的延長(zhǎng)線與枕骨的交界處為枕骨處電極的貼附的中心位置，即對(duì)應(yīng)電極寬度的中心。在確定額骨處的兩個(gè)電極位置時(shí)，例如可先判斷額骨處的電極高度，假定眉骨上方一定距離(0.5cm或1cm)為電極的下緣位置，再以這個(gè)位置為基礎(chǔ)加上電極寬度的一半距離設(shè)置為plane2面與額骨的交叉處，再以該處和腫瘤的位置這兩點(diǎn)的延長(zhǎng)線與枕骨的交接處為枕骨處電極的貼附的中心位置，即對(duì)應(yīng)電極寬度的中心。左右顳骨位置的電極以耳廓上緣為最低點(diǎn)，如plane2面與顳骨的交接點(diǎn)小于電極寬度的一半，則電極平耳廓上緣處貼附，反之取正常高度貼附即可。

在步驟107，確定所述電極的貼附方式。電場(chǎng)是由正負(fù)電極所形成的，為了得到均勻的電場(chǎng)，每對(duì)電極應(yīng)該盡量平整的貼附于頭部表面，而人類頭部外圍形狀和尺寸差異較大。因此要判斷長(zhǎng)方形的電極是橫向還是縱向更適合患者。頭部左右的寬度是衡量的一個(gè)重要指標(biāo)，頭部左右寬度的門限值記為atl，取一個(gè)定值如160mm。當(dāng)該定值小于電極的長(zhǎng)度時(shí)可采用縱向貼附，大于該長(zhǎng)度時(shí)采用橫向的貼附方式。

在步驟108，根據(jù)所述腫瘤或目標(biāo)區(qū)域與用戶腦部中線的距離以及目標(biāo)區(qū)域的中心距腦前端的距離，確定所述電極的偏移角度。例如當(dāng)腫瘤位于頭部的左前、右前、左后、右后四個(gè)角落時(shí)，電極粘貼時(shí)需要整體移動(dòng)一個(gè)小角度(0-60度)。設(shè)定腫瘤中心距離腦部中線的距離為d1，腫瘤中心距離腦前端的距離為d2，通過(guò)三角函數(shù)可計(jì)算出腫瘤與冠狀面的夾角，該角度為電極的偏移角度。

在步驟109，根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域的體積和/或面積，確定提供給所述電極的電場(chǎng)強(qiáng)度和頻率。根據(jù)計(jì)算出目標(biāo)區(qū)域或腫瘤的體積和/或面積，給出一個(gè)最佳的電場(chǎng)發(fā)生器輸出波段和場(chǎng)強(qiáng)——理論上講目標(biāo)區(qū)域或腫瘤的尺寸越大治療儀輸出的場(chǎng)強(qiáng)要相應(yīng)的增大，設(shè)置了一個(gè)目標(biāo)區(qū)域或腫瘤體積與輸出場(chǎng)強(qiáng)的對(duì)應(yīng)表格，通過(guò)該表格數(shù)據(jù)給出最適合的治療波段和場(chǎng)強(qiáng)。如：根據(jù)目標(biāo)區(qū)域或腫瘤近端和遠(yuǎn)端距離顱骨右側(cè)的距離之差，以及目標(biāo)區(qū)域或腫瘤近端和遠(yuǎn)端距離顱骨頂端的距離之差可以計(jì)算出目標(biāo)區(qū)域或腫瘤的大致體積和面積。根據(jù)這個(gè)結(jié)果找出對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)輸出強(qiáng)度，例如目標(biāo)區(qū)域或腫瘤的體積為1立方厘米對(duì)應(yīng)的電極上輸出電壓為1.5v/平方厘米。

本發(fā)明的第二實(shí)施例提供一種用于佩戴在用戶頭部上的設(shè)備1。下面參考圖3描述本發(fā)明的設(shè)備1。

如圖3所示，設(shè)備1包括電極11。電極11可以貼附在用戶的頭部上，從而向頭部?jī)?nèi)的特定區(qū)域或者腫瘤部位施加電場(chǎng)刺激。圖1中，設(shè)備11包括兩對(duì)電極。本發(fā)明不限于此?？梢愿鶕?jù)實(shí)際使用的場(chǎng)景增加或者減少電極的數(shù)目，以達(dá)到相應(yīng)的刺激效果。這些都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。所述電極例如為一次性的粘貼式電極。

設(shè)備1還包括控制裝置，控制裝置與所述電極電耦合，向電極上施加一定的電壓，以控制所述電極輸出的電場(chǎng)的強(qiáng)度、頻率、時(shí)間中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。圖3中，所述控制裝置包括電場(chǎng)發(fā)生器12和電極轉(zhuǎn)接裝置13。所述電極轉(zhuǎn)接裝置13一端與所述電場(chǎng)發(fā)生器12連接，另一端與所述電極11連接。電場(chǎng)發(fā)生器12例如包括電路主板、外殼、按鍵、指示燈、輸出接口、電池以及電源適配器。

設(shè)備1還包括電極定位裝置14，所述電極定位裝置14配置成接收或建立所述用戶腦部的三維模型，并基于所述三維模型和所述目標(biāo)區(qū)域/腫瘤確定所述電極的貼附位置。該電極定位裝置14例如可以通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)，例如被安裝在windows操作系統(tǒng)的電腦上。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的方式，該電極定位裝置14還包括顯示裝置，例如用于在確定了電極的優(yōu)選貼附位置之后，在顯示裝置上顯示該優(yōu)選貼附位置的示意圖或者相關(guān)位置參數(shù)。該電極定位裝置14有以下主要的功能：根據(jù)用戶腦部目標(biāo)區(qū)域或者腫瘤參數(shù)判斷該用戶是否在適用范圍內(nèi)，如果在適用范圍內(nèi)，則給出能夠達(dá)到最佳效果的電極在頭皮上貼附的位置參考圖。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述設(shè)備1還包括：電極移動(dòng)裝置，所述電極移動(dòng)裝置與所述電極和所述電極定位裝置耦合，并根據(jù)所述電極定位裝置確定的貼附位置，自動(dòng)的移動(dòng)所述電極。其中，所述設(shè)備1例如包括殼體，諸如頭盔狀的殼體。所述電極11設(shè)置在殼體中或者殼體內(nèi)部，并且與所述電極移動(dòng)裝置相連接，由所述電極移動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。當(dāng)所述電極定位裝置14確定了最佳的電極貼附位置之后，所述電極移動(dòng)裝置接收到所述電極貼附位置參數(shù)，將所述電極移動(dòng)到相應(yīng)的位置，并貼附在頭皮上。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式貼附的電極。

圖5示出了電場(chǎng)發(fā)生器和電極轉(zhuǎn)接裝置的原理圖。

如圖5所示，所述電極轉(zhuǎn)接裝置13包括電極轉(zhuǎn)接裝置mcu(微控制單元)、溫度檢測(cè)單元(如溫度傳感器)、和電流檢測(cè)單元(如電流傳感器)。所述電極轉(zhuǎn)接裝置mcu是電極轉(zhuǎn)接裝置的處理核心，例如可以是單片機(jī)、plc等。所述溫度檢測(cè)單元可檢測(cè)所述電極的溫度，并將檢測(cè)結(jié)果通訊到所述電極轉(zhuǎn)接裝置mcu(微控制單元)，并由電極轉(zhuǎn)接裝置mcu通訊到電場(chǎng)發(fā)生器mcu，供電場(chǎng)發(fā)生器調(diào)節(jié)提供給所述電極的電場(chǎng)的強(qiáng)度和/或頻率和/或時(shí)間，以避免對(duì)用戶造成不適。例如，當(dāng)電極的溫度過(guò)高超過(guò)預(yù)設(shè)閾值時(shí)，電場(chǎng)發(fā)生器的mcu在接收到所述溫度信息和/或溫度超過(guò)預(yù)設(shè)閾值的信息后，減小提供給所述電極電場(chǎng)的強(qiáng)度，從而降低其溫度。所述電流檢測(cè)單元檢測(cè)通過(guò)所述電極的電流強(qiáng)度，并將檢測(cè)結(jié)果通訊給所述電極轉(zhuǎn)接裝置mcu，并由電極轉(zhuǎn)接裝置mcu通訊給電場(chǎng)發(fā)生器mcu，供所述電場(chǎng)發(fā)生器調(diào)節(jié)提供給所述電極的電場(chǎng)的強(qiáng)度和/或頻率和/或時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)最佳的腦部刺激或治療效果。

所述電場(chǎng)發(fā)生器，包括電場(chǎng)發(fā)生器mcu，用于基于所收集的電流、溫度等參數(shù)調(diào)節(jié)提供給所述電極的電場(chǎng)的強(qiáng)度和/或頻率和/或時(shí)間。所述電場(chǎng)發(fā)生器還包括圖5中示出的各個(gè)電子部件或功能模塊。其中，通過(guò)信號(hào)源，可以以固定頻率輸出小信號(hào)的交流電。通過(guò)功率放大，將信號(hào)源輸出的小信號(hào)交流電放大，輸出額定電壓、額定功率的交流電。通過(guò)信號(hào)頻率檢測(cè)--對(duì)治療儀輸出的交流電的工作頻率進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)電池和電量計(jì)算，治療儀可使用電池供電，并準(zhǔn)確計(jì)算電池的電量信息。

本發(fā)明還提供一種電極定位設(shè)備，包括：用于建立或接收用戶腦部的三維模型的裝置；用于確定目標(biāo)區(qū)域在所述三維模型中的位置的裝置；用于判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否在用戶的小腦幕的下方的裝置；用于在所述目標(biāo)區(qū)域不在用戶的小腦幕的下方的情況下建立第一參考平面的裝置，其中所述第一參考平面為所述電極能夠在用戶頭部貼附的最低平面；用于判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否在所述第一參考平面的下方的裝置；用于在所述目標(biāo)區(qū)域不在第一參考平面的下方的情況下以所述目標(biāo)區(qū)域?yàn)橹行慕⒌诙⒖计矫娌⒒谠摰诙⒖计矫娲_定所述電極的貼附高度的裝置。

圖6是依照本發(fā)明的至少一些實(shí)施例布置的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品600的框圖。信號(hào)承載介質(zhì)602可以被實(shí)現(xiàn)為或者包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)606、計(jì)算機(jī)可記錄介質(zhì)608、計(jì)算機(jī)通信介質(zhì)610或者他們的組合，其存儲(chǔ)可配置處理單元以執(zhí)行先前描述的過(guò)程中的全部或一些的編程指令604。這些指令可以包括例如用于使一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行如下處理的一個(gè)或多個(gè)可執(zhí)行指令：建立或獲取用戶腦部的三維模型；確定目標(biāo)區(qū)域在所述三維模型中的位置；判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否在用戶的小腦幕的下方；如果所述目標(biāo)區(qū)域不在用戶的小腦幕的下方，建立第一參考平面，所述第一參考平面為所述電極能夠在用戶頭部貼附的最低平面；判斷所述目標(biāo)區(qū)域是否在所述第一參考平面的下方；如果所述目標(biāo)區(qū)域不在第一參考平面的下方，以所述目標(biāo)區(qū)域?yàn)橹行慕⒌诙⒖计矫妫谠撈矫娲_定所述電極的貼附高度。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。