[發明專利]雙8字形經顱磁刺激線圈

有效

• 申請號: 201210210607.3
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102727997A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 李江濤;艾慶遙;梁錚
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: A61N2/04
• 分類號: A61N2/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 田洲

【技術領域】

本發明屬于經顱磁刺激技術領域，特別涉及一種雙8字結構經顱磁刺激線圈。

【背景技術】

經顱磁刺激（Transcranial?magnetic?stimulation，簡稱TMS）是一種無創生物刺激技術，它利用時變磁場產生感應電場，引起生物電流在組織中傳導，進而使得神經纖維、神經元和肌肉去極化，用以改變皮層神經細胞的動作電位，影響腦內代謝和神經電活動，因此可以用以治療相當一部分神經和精神疾病。目前可以利用TMS進行治療的疾病包括失語癥、耳鳴、帕金森癥、肌張力障礙、肌萎縮性(脊髓)側索硬化、癲癇、偏頭痛、言語障礙癥、半側空間忽略、幻肢痛、慢性疼痛、強迫癥等。另外它還可以關閉特定皮層區的活動，實現大腦局部功能的虛擬性損毀。

經顱磁刺激儀可分為兩個部分：脈沖電流產生電路和刺激線圈。刺激線圈的各項參數是整個磁刺激裝置的核心。為了能準確有效地刺激指定部位，對線圈產生的磁場的強度、刺激深度和聚焦度都提出了很高的要求。另一方面，從研究生理效應的角度來看，也需要準確量化線圈的各項參數。磁刺激的聚焦度決定了磁刺激儀的刺激選擇能力。高聚焦度可以縮小刺激范圍，增加刺激針對性，減少無關神經組織受到刺激的可能。刺激深度決定了磁刺激儀能夠保持一定刺激強度的距離。只有高刺激深度才有可能實現對深顱神經組織的有效刺激。然現有8字形線圈（butterfly?coil）聚焦度不足，造成刺激范圍大，針對性不強的問題，無關神經組織受到刺激的可能性大。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種具有更高聚焦度的雙8字形經顱磁刺激線圈，提升了經顱磁刺激的效果，以解決傳統8字形線圈聚焦度不足的問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種雙8字形經顱磁刺激線圈，由第一8字形線圈和第二8字形線圈連接組成，空間上第一8字形線圈和第二8字形線圈的中心重合；且第二8字形線圈的兩個半徑為Ri的圓形線圈位于對應的第一8字形線圈的兩個半徑為Ro的圓形線圈內，其中Ro＞Ri。

本發明進一步的改進在于：Ri：Ro=（0.4~0.5）：1。

本發明進一步的改進在于：Ri：Ro=0.5：1。

本發明進一步的改進在于：第二8字形線圈的匝數Ni與第一8字形線圈的匝數No之比為（1~10）：1。

本發明進一步的改進在于：第一8字形線圈和第二8字形線圈位于同一平面內。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：本發明一種雙8字形經顱磁刺激線圈，通過在傳統8字形線圈內部設置兩個半徑更小的圓形線圈，并通過布置導體空間位置、內外線圈半徑以及內外線圈匝數以提高線圈刺激的聚焦度；刺激范圍集中，針對性強，無關神經組織受到刺激的可能性顯著降低。

【附圖說明】

圖1是不同刺激深度時的8字形線圈和雙8字形線圈（Double-butterfly?coil）的HPR比較圖；

圖2是本發明所述雙8字形線圈結構圖；

圖3是一種經顱磁刺脈沖激發生電路示意圖；

圖4是雙8字線圈在一定深度上產生的感應電場大小分布圖；

圖5是不同刺激深度時，線圈HPR與內外繞組匝數比值的關系圖；

圖6是外繞組半徑為3.5cm時，HPR與Ni/No和Ri/Ro的關系圖。

【具體實施方式】

下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述。

請參閱圖2所示，本發明一種雙8字形經顱磁刺激線圈，由兩個不同繞組半徑的8字形線圈連接組成，兩個不同繞組半徑的8字形線圈位于同一平面內，空間上兩個8字形線圈的中心重合，兩個線圈內流過同一個電流I，電流I方向在中心處同向，起到加強中心處場強的作用。雙8字形經顱磁刺激線圈連接在一個脈沖電源之后，在電流作用下產生高聚焦度的交變磁場，可以用于進行經顱磁刺激的實驗和治療。本發明雙8字形線圈可以使用各種金屬導線繞制而成，采用不屏蔽電磁場的方式使線圈排列成圖2結構。