[發明專利]一種基于距離測量確定經顱磁刺激刺激量的方法

在審

• 申請號: 201410265715.X
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104001266A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 殷濤;靳靜娜;劉志朋
• 申請（專利權）人: 中國醫學科學院生物醫學工程研究所
• 主分類號: A61N2/04
• 分類號: A61N2/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術領域

本發明涉及一種用于腦功能研究的確定經顱磁刺激器刺激量的方法。特別是涉及一種考慮頭皮到腦皮層距離的經顱磁刺激器輸出刺激量確定的基于距離測量確定經顱磁刺激刺激量的方法。

背景技術

經顱磁刺激是Barker等人于1985年首先創立的一種針對神經系統的磁刺激方法，相比與神經電刺激等其它神經刺激方式，具有無痛、無損傷、操作簡便等優點。它作為一種神經干預技術廣泛應用于精神神經性障礙的基礎科學研究。其原理是通過線圈輸出電磁脈沖，產生感應磁場，作用于大腦并在腦內產生感應電流，從而對刺激靶點或有突觸聯系的遠處皮層產生作用，致大腦神經功能性改變。

在TMS(Transcranial?Magnetic?Stimulation,中文：經顱磁刺激，簡稱TMS)的應用中，安全和刺激的有效性是必須要考慮的一個重要問題。盡管TMS被廣泛認為是一種安全的誘導皮層活動的方法，但是如果刺激過量會產生一些負面的影響，如：頭疼、惡心、甚至癲癇等；而刺激不足會導致刺激效果的不佳。

在以往的使用TMS研究中，對TMS刺激量的確定都依賴于運動閾值，即：使初級運動皮層M1產生運動誘發電位時TMS的最小輸出強度，將其作為其他皮層區域的運動閾值。這種方法簡單、適用，但是由于頭部不同區域頭皮到腦皮層的距離并不相同，而磁場強度隨距離增加而降低，隨距離的減小而增加，因此，對不同的區域使用相同的刺激量進行刺激時，達到大腦皮層的磁場強度差異很大，這種TMS刺激量的確定準確性較差。要對非運動皮層靶點大腦皮層達到預期的刺激效果，必須要考慮頭皮到腦皮層的距離，避免使用TMS過程中刺激過量或刺激不足。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種能有效避免刺激不足或刺激過量的基于距離測量確定經顱磁刺激刺激量的方法。

本發明所采用的技術方案是：一種基于距離測量確定經顱磁刺激刺激量的方法，包括如下步驟：

1)找出初級運動區M1和運動閾值MT；

2)測量初級運動區M1的頭皮到腦皮層的距離D_M1；

3)測量感興趣皮層區ROI頭皮到腦皮層的距離D_ROI；

4)測量刺激線圈磁場分布，繪制磁場分布的曲線；

5)確定感興趣皮層區ROI的刺激量MT_Adj。

步驟1)包括如下過程：

(1)根據腦電國際標準導聯10-20系統設置方法，找到Cz導聯位置點；

(2)測量左右耳外耳孔連線的距離，取所述連線距離的20％的長度L，將Cz導聯位置點左移L長度的距離，左移后的Cz導聯位置點即為C3導聯位置，代表初級運動皮層區域；

(3)在右手第一骨間背側肌上放置兩個肌電采集電極，兩電極相距為1cm，在同側豌豆骨安放參考電極，用于采集肌電誘發電位MEP；

(4)將經顱磁刺激線圈放置在C3位置，線圈平面與頭皮保持相切的方向，并與頭部矢狀面保持45°角，線圈手柄指向前側方向，設定TMS輸出，觀察是否產生了MEP，即：在10次刺激中有5次幅值大于等于50uV；

(5)設置經顱磁刺激器的輸出為單脈沖輸出方式，刺激量從經顱磁刺激器最大輸出的30％開始增加，步進為5％，當觀察到MEP時，將經顱刺激器輸出減小，步進為1％，進行尋找閾值的微調，得出能產生MEP的最小輸出，即運動閾值MT；

(6)當經顱磁刺激器輸出達到最大輸出的90％時，仍沒有觀察到運動誘發電位MEP，則在Cz導聯位置點周圍微移線圈，然后重復過程(5)，直到觀察到MEP，此時的刺激位置為初級運動區M1,刺激輸出為MT；

(7)在頭部對M1區位置進行標記。

步驟2)所述的測量初級運動區M1的頭皮到腦皮層的距離D_M1，是采用A超診斷儀進行測量，發射頻率為1MHz。

步驟3)所述的測量感興趣皮層區ROI頭皮到腦皮層的距離D_ROI，是采用A超診斷儀進行測量，發射頻率為1MHz。

步驟4)所述的測量刺激線圈磁場分布，是將經顱磁刺激器的刺激線圈放置在空氣中，使用磁通計對所述刺激線圈的磁場分布進行測量，經顱磁刺激器的輸出為20-100％，步進為5％，測量范圍為距離垂直線圈平面0-3cm高度，步進為0.05cm，采用曲線擬合繪制磁場分布的曲線。

步驟5)所述的確定感興趣皮層區ROI的刺激量MT_Adj，包括：