[實(shí)用新型]用于腦神經(jīng)磁刺激感應(yīng)電場(chǎng)檢測(cè)的仿體模型

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920095640.X
• 申請(qǐng)日: 2009-02-24
• 公開（公告）號(hào): CN201353206Y
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張順起;劉志朋;殷濤;李松;蒲莉娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所
• 主分類號(hào): A61B19/00
• 分類號(hào): A61B19/00;G09B23/28
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所
• 代理人: 張宏祥

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及臨床醫(yī)學(xué)腦神經(jīng)刺激治療技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于腦神經(jīng)磁刺激感應(yīng)電場(chǎng)檢測(cè)的仿體模型。

背景技術(shù)

經(jīng)顱磁刺激(TMS)是近20年發(fā)展起來的一種新的刺激技術(shù)，由于磁刺激具有無創(chuàng)，操作簡(jiǎn)便，相比于電刺激技術(shù)具有電安全性好等優(yōu)勢(shì)，在神經(jīng)、精神、心理等領(lǐng)域，尤其是抑郁癥，強(qiáng)迫癥，帕金森癥，癲癇以及創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙等的治療方面，具有很好的應(yīng)用前景，成為了近年來研究的熱點(diǎn)。

經(jīng)顱磁刺激裝置主要包含了一個(gè)儲(chǔ)存電荷的電容器和一個(gè)傳遞能量的放電線圈，其基本工作原理是，利用電容器儲(chǔ)存電荷，當(dāng)電容器內(nèi)的電荷迅速釋放時(shí)，電流通過刺激線圈，產(chǎn)生的磁場(chǎng)在腦內(nèi)形成感應(yīng)電場(chǎng)，當(dāng)感應(yīng)電流強(qiáng)度按一定方向達(dá)到一定閾值時(shí)，可使神經(jīng)細(xì)胞去極化，產(chǎn)生誘發(fā)電位，達(dá)到治療或檢測(cè)神經(jīng)傳導(dǎo)的目的。

由上所述，通過磁刺激在大腦皮層特定區(qū)域形成的感應(yīng)電流，是改變大腦皮層興奮性，進(jìn)行腦神經(jīng)磁刺激治療的關(guān)鍵因素，感應(yīng)電場(chǎng)的分布是腦神經(jīng)磁刺激技術(shù)的重要研究?jī)?nèi)容。目前國(guó)內(nèi)關(guān)于腦神經(jīng)磁刺激開展的研究多為基礎(chǔ)的理論仿真研究，對(duì)于腦神經(jīng)磁刺激皮層感應(yīng)電位的實(shí)驗(yàn)研究，由于測(cè)量需將檢測(cè)電極植入人體頭內(nèi)部，將會(huì)對(duì)人體造成傷害，而通過無創(chuàng)方法檢測(cè)又難以實(shí)現(xiàn)，因此對(duì)于腦神經(jīng)磁刺激大腦皮層電位信號(hào)的直接檢測(cè)等相關(guān)實(shí)驗(yàn)，需要借助仿體模型進(jìn)行。目前使用的仿體模型結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，如單一介質(zhì)的半無限邊界條件，使用鹽水槽作為電磁波傳播介質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，或采用簡(jiǎn)單的球形容器放入一定量生理鹽水，模擬單層的球形邊界條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。然而，真實(shí)人體頭部的組織結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，各層組織具有不同的電導(dǎo)、介電參數(shù)，使用上述模型進(jìn)行磁刺激實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)真實(shí)人體大腦皮層的模擬精度較低，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)人腦刺激結(jié)果誤差較大。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種用于腦神經(jīng)磁刺激感應(yīng)電場(chǎng)檢測(cè)的仿體模型，該仿體模型更加接近于人體邊界條件，模擬真實(shí)人體大腦的精度高，用其進(jìn)行磁刺激實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與真實(shí)人腦刺激結(jié)果相比誤差小。

本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種用于腦神經(jīng)磁刺激感應(yīng)電場(chǎng)檢測(cè)的仿體模型，包括設(shè)置有開口的球體結(jié)構(gòu)，所述球體結(jié)構(gòu)包括外面的頭皮仿體層、位于頭皮仿體層里面的頭骨仿體層，在頭骨仿體層內(nèi)填充有大腦皮層組織仿體溶液，所述頭皮仿體層和頭骨仿體層之間填充有與頭皮電參數(shù)相同的膠水層，所述頭皮仿體層、頭骨仿體層、大腦皮層組織仿體溶液的電導(dǎo)率和相對(duì)介電常數(shù)，在磁刺激頻段1-10kHz范圍內(nèi)，所述頭皮仿體層的電導(dǎo)率為6.5×10^-4-3.0×10^-3S/m，相對(duì)介電常數(shù)為2.9×10⁴-3.2×10⁴，所述頭骨仿體層的電導(dǎo)率為2.0×10^-2-2.1×10^-2S/m，相對(duì)介電常數(shù)為5.2×10²-2.7×10³，所述大腦皮層組織仿體溶液的電導(dǎo)率9.9×10^-2-1.2×10^-1S/m，相對(duì)介電常數(shù)為2.2×10⁴-1.6×10⁵。

該仿體模型還設(shè)置有可調(diào)整的固定裝置，所述固定裝置包括與頭皮仿體層固接的橫梁，所述橫梁通過連接塊與立柱相連，所述立柱下面連接有底座；所述連接塊上設(shè)置有與橫梁連接的水平孔和與立柱連接的垂直孔，所述水平孔上設(shè)置有用于壓緊橫梁的螺栓，所述垂直孔上設(shè)置有用于壓緊立柱的螺栓。

所述固定裝置采用玻璃纖維材料制成。

本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：由于模型構(gòu)造及參數(shù)是按照真實(shí)人體頭部生理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定制的，因此利用該模型進(jìn)行腦神經(jīng)磁刺激相關(guān)實(shí)驗(yàn)提高了模擬實(shí)驗(yàn)精度，相比于半無限邊界條件的鹽水槽實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃秃?jiǎn)單的單層球形模型，該模型能夠在邊界條件上更接近于真實(shí)的人體頭部結(jié)構(gòu)，從而在實(shí)驗(yàn)測(cè)量和研究中獲得更好的實(shí)驗(yàn)精度，對(duì)于醫(yī)學(xué)研究具有更高的研究?jī)r(jià)值；該模型由不易變質(zhì)的材料加工制成，因此模型宜于長(zhǎng)久保存和反復(fù)使用；該模型具有相關(guān)測(cè)量開口及固定調(diào)整裝置，模型高度可調(diào)，便于進(jìn)行磁刺激線圈不同位置的實(shí)驗(yàn)測(cè)量。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的俯視圖；

圖3是本實(shí)用新型連接塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、頭皮仿體層，2、頭骨仿體層，3、大腦皮層組織仿體溶液，4、膠水層，5、測(cè)量開口，6、連接塊，6-1、水平孔，6-2、垂直孔，7、橫梁，8、立柱，9、底座，10、11、螺栓。

具體實(shí)施方式