[發明專利]經顱磁刺激導航定位機器人系統及定位方法

在審

• 申請號: 201810081232.2
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108187230A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 曹國剛;范雨強;宋華
• 申請（專利權）人: 上海理禾醫療技術有限公司
• 主分類號: A61N2/02
• 分類號: A61N2/02;A61B5/055;A61B34/20;A61B34/30
• 代理公司: 上海宏京知識產權代理事務所(普通合伙) 31297
• 代理人: 王函

本發明公開一種經顱磁刺激導航定位機器人系統及定位方法，包括：主機、紅外線定位儀、患者定位參考架、注冊探針、機器臂及線圈夾持裝置、控制單元；主機與控制單元、紅外線定位儀連接，用于讀取患者影像數據，計算治療區域，注冊配準，計算線圈位置；紅外線定位儀與注冊探針、定位參考架連接，用于實時定位患者定位參考架和注冊探針的位置；患者定位參考架安裝于患者頭部；注冊探針用于在患者面部取點完成注冊配準；機器臂和線圈夾持裝置與控制單元連接，用于將線圈放到預定位置并根據患者位置實時調整線圈位置。本發明可治療前按手術計劃精確放置線圈，且治療過程中實時調整線圈位置，避免由于患者移動而造成治療區域偏離，提高治療效果。

技術領域

本發明涉及一種醫療器械設備，尤其涉及一種經顱磁刺激導航定位機器人系統。此外，本發明還涉及一種經顱磁刺激導航定位方法。

背景技術

經顱磁刺激（Transcranial Magnetic Stimulation，TMS）的現代模式是由Bickford和Fremming在1965年進行的。TMS裝置包括兩個主要部分：作為能源的儲存電荷的電容器和用于傳遞能量的位于刺激線圈中的感應器。電容器可以儲存高電流的電荷，在極短時間內感應線圈可以釋放大量電荷產生磁場，磁力線可以以非侵入的方式以很小的阻力穿過頭皮、顱骨和腦組織，并在腦內產生反向感生電流。皮層內的電流可以激活大的錐體神經元，并引起軸突內的微觀變化，并進一步引起電生理和功能的變化。但是，對神經元產生何種影響取決于多種因素，例如線圈的形狀，方向，神經元的密度以及神經軸突、樹突的方向。其最終效應既可以引起暫時的大腦功能的興奮或抑制，也可以引起長時程的皮層可塑性的調節。

由于TMS可以在多種生理和心理效應中調節皮層可塑性，更多的人將TMS應用于精神類疾患中。在情緒障礙和抑郁癥，TMS療法處于臨床前試驗階段。利用Beck抑郁癥調查或Hamilton抑郁癥評分作為標準，rTMS（重復經顱磁刺激）與其他治療方法相比沒有差別，它與假rTMS對照相比也沒有差別。但是，左半球背外側前額葉高頻刺激，和右半球背外側前額葉低頻刺激，兩周后都顯示rTMS治療抑郁癥有效。用單光子斷層成像（SPECT）來研究TMS刺激前額葉治療抑郁癥的效應，發現刺激近處皮層活動增加，而遠處前扣帶回和顳極前部的活動減少；20Hz TMS比5Hz TMS更有效。

患有躁狂癥的病人隨機接受左側或右側的外側前額葉高頻TMS刺激（圓線圈），治療持續2周，結果顯示臨床的躁狂癥狀在接受右側刺激組有所改善。

在右側前額葉固定磁場強度在1T，給予兩串1Hz60秒的TMS刺激，如此治療10天，結果顯示對精神分裂癥狀沒有效果，但是可以減輕精神分裂患者的焦慮和不安程度；這種治療還可以改善抑郁癥患者的情緒。

經顱磁刺激的定位是診斷與治療過程中的關鍵問題，一般采用手動定位，刺激時手持刺激磁刺激線圈，根據人手指的響應改變磁刺激線圈位置尋找靶點，最終確定位置后固定磁刺激線圈。較精確的定位方法可采用經顱磁刺激導航系統，提高治療效率。但現有的經顱磁刺激導航系統存在如下缺陷：不能精確的將計劃的治療區域和實際線圈的刺激區域重合，也不能實時監測患者位置移動并準確的調整線圈的位置。

中國發明專利申請CN201210281472.X公開了一種經顱磁刺激導航系統及經顱磁刺激線圈定位方法。該方法仍然不能精確的將計劃的治療區域和實際線圈的刺激區域重合，也不能實時監測患者位置移動并準確的調整線圈的位置。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供了一種經顱磁刺激導航定位機器人系統，能智能確定患者磁刺激區域，利用機器人放置磁線圈，治療前按手術計劃精確放置線圈，且治療過程中實時調整線圈位置，避免由于患者移動而造成治療區域偏離，提高治療準確性，減少副作用。為此，本發明還提供一種經顱磁刺激導航定位方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：