[發明專利]一種用于經顱磁刺激的多路刺激系統與刺激方法

在審

• 申請號: 201811290177.4
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109276814A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 王為民;王春忠;楊剛
• 申請（專利權）人: 北京大學（天津濱海）新一代信息技術研究院
• 主分類號: A61N2/04
• 分類號: A61N2/04;G05B19/418
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 劉廣達

本發明公開了一種用于經顱磁刺激的多路刺激系統和刺激方法，該系統包括上位機模塊，TCP/IP模塊和刺激模塊。所述上位機模塊用于控制刺激模塊并顯示系統狀態信息。所述刺激模塊主要包括：主控模塊、升壓和PFC模塊、儲能電容、放電回路、放電開關和刺激線圈。所述主控模塊用于控制升壓和PFC模塊和放電開關；采集、監測刺激線圈的溫度；識別線圈種類。多路刺激模塊可通過TCP/IP模塊接入TCP/IP網絡從而與上位機模塊互聯。上位機模塊發送指令給主控模塊，控制升壓和PFC模塊對儲能電容進行充電，并控制放電開關使電容對刺激線圈放電，從而在線圈中產生經顱磁刺激的時變磁場。本發明可實現多路刺激的毫秒級同步，可同時使用多種刺激方式對多個位置進行刺激。

技術領域

本發明涉及電刺激領域，尤其涉及一種用于經顱磁刺激的多路刺激系統與刺激方法。

背景技術

高強度的磁脈沖刺激廣泛應用于醫學領域，特別是在大腦神經領域的方面應用頗多。TMS(Transcranial Magnetic Stimulation)經顱磁刺激是目前比較有效的針對神經類疾病治療的、一種無痛、無創、無損、非侵入治的安全治療方法。它主要是利用電磁感應原理，經顱磁刺激的電容器內的電荷迅速釋放時，放置在頭部上方的線圈中通入脈沖電流，進而在線圈周圍產生脈沖磁場，磁力線以較小的阻力無創傷地穿透顱骨刺激皮層，在皮層內產生可傳導的感應電流，誘發電場會引起生物電流在組織中傳導，使神經纖維、神經元和肌肉去極化并發放神經沖動，從而影響組織或神經系統的功能狀態，改變大腦內神經細胞的電活動。實際應用中并不局限于頭腦的刺激，外周神經肌肉同樣可以刺激。此方法具有安全可靠，非侵入式等特點。

但是在磁刺激治療過程中，經常需要對人體腦部多個區域同時進行刺激，或者是利用一臺設備的多路輸出，同時對不同的病人進行刺激。這樣就需要刺激設備具備雙路乃至多路輸出的能力。因此，需要一種有多路輸出功能并且能夠對多個設備進行統一控制的操作方便的系統。

發明內容

為解決以上問題，本發明提供了一種用于經顱磁刺激的多路刺激系統，包括：上位機模塊、多個TCP/IP模塊和多個刺激模塊，其中，所述上位機模塊通過單個TCP/IP模塊與單個刺激模塊相連接；

所述上位機模塊用于將控制信號發送給所述多個TCP/IP模塊，接收所述多個TCP/IP模塊發送的系統的狀態信息并顯示；

所述TCP/IP模塊用于接收上位機模塊發出的控制信號，再將控制信號發送給與其相連接的刺激模塊，并將所述刺激模塊發出的系統的狀態信息傳輸給上位機模塊；

所述刺激模塊用于接收與其相連接的TCP/IP模塊發送的控制信號，并將檢測到的系統的狀態信息發送給所述TCP/IP模塊。

優選地，所述刺激模塊包括:主控模塊，升壓和PFC模塊，儲能電容，放電回路、放電開關以及刺激線圈；其中，主控模塊分別與升壓和PFC模塊以及放電開關相連接，儲能電容分別與升壓和PFC模塊、放電開關以及放電回路相連接，放電開關與刺激線圈相連接；

所述主控模塊用于接收TCP/IP模塊傳輸的控制信號，向升壓模塊輸出充電信號，向放電開關輸出放電信號，采集系統的狀態信息并發送給TCP/IP模塊；

所述升壓和PFC模塊用于接收所述主控模塊發送的充電信號，對儲能電容充電；

所述儲能電容用于儲存電能；

所述放電回路用于釋放儲能電容中的剩余電能；

所述放電開關用于接收所述主控模塊發送的放電信號，將儲能電容中的電能釋放到刺激線圈中，對刺激線圈瞬時放電；

所述刺激線圈用于接收通過放電開關的瞬時電能，產生磁刺激脈沖。

優選地，所述主控模塊用于監測系統的系統狀態、刺激線圈的溫度狀態、儲能電容的充電狀態，并通過LED指示燈顯示所述系統狀態、所述溫度狀態和所述充電狀態。