[實用新型]一種定向疊加目標腦區(qū)的經(jīng)顱磁刺激系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821862607.0
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN209612006U
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設計）人: 王釗;王梓慕;武貴斌
• 申請（專利權(quán)）人: 安生健康科技（天津）有限公司
• 主分類號: A61N2/04
• 分類號: A61N2/04
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12211
• 代理人: 王雨杰

本實用新型提供了一種定向疊加目標腦區(qū)的經(jīng)顱磁刺激系統(tǒng)，包括能夠設置在腦區(qū)表層的刺激裝置、能夠?qū)δX區(qū)及刺激裝置進行掃描的掃描裝置及能夠?qū)Υ碳ぱb置進行定位操作的定位裝置；掃描裝置與定位裝置連接。本實用新型所述的一種定向疊加目標腦區(qū)的經(jīng)顱磁刺激系統(tǒng)，可以將磁場定向刺激到大腦中的任意區(qū)域且減弱了對非目標腦區(qū)的刺激，解決了現(xiàn)有技術(shù)中，磁場作用的目標區(qū)域受限，很難靈活地刺激大腦中不同區(qū)域的問題。本實用新型不僅適用于經(jīng)顱磁刺激領(lǐng)域也適用于其他領(lǐng)域中任意位置的定向磁刺激。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明創(chuàng)造屬于生物醫(yī)學工程領(lǐng)域，尤其是涉及一種定向疊加目標腦區(qū)的經(jīng)顱磁刺激系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)

經(jīng)顱磁刺激技術(shù)是生物醫(yī)學工程領(lǐng)域一項重要的技術(shù)，通過高場強的脈沖電磁場可以穿透顱骨，作用于較深位置的神經(jīng)組織，且不需穿透皮膚安裝裝置，具有無創(chuàng)無痛等優(yōu)點。其作用機理是，線圈中變化的電流產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場作用于大腦又會引起感應電動勢，從而誘發(fā)細胞的興奮或抑制。

然而，阻礙該技術(shù)在臨床中發(fā)展的原因之一是難以實現(xiàn)目標腦區(qū)的定向刺激，即除了靶區(qū)受到刺激，非靶區(qū)也可能受到刺激，而可能引起副作用。為了提高磁場的聚焦性，研究者們設計了各種結(jié)構(gòu)的線圈。2006年，四川大學的黃卡瑪?shù)热税l(fā)明了17個單元線圈組成的半球面排列線圈陣，可以將磁場聚焦在一個或多個區(qū)域。2012年，成都信息工程學院的牟翔永等人發(fā)明了一種由中心線圈和位于中心線圈所在平面同一側(cè)的周邊線圈組成的線圈陣列，使磁聚焦在深度和強度上都有很大的改善。但在這些磁場定向聚焦的方法中，均采用了固定的線圈排布方式，因此限制了磁場作用的目標區(qū)域，很難靈活地刺激大腦中不同區(qū)域，更難以應用于其他領(lǐng)域中任意位置的定向磁刺激。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提出一種定向疊加目標腦區(qū)的經(jīng)顱磁刺激系統(tǒng)與方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)顱磁刺激技術(shù)，限制了磁場作用的目標區(qū)域，很難靈活地刺激大腦中不同區(qū)域，更難以應用于其他領(lǐng)域中任意位置的定向磁刺激。

為達到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種定向疊加目標腦區(qū)的經(jīng)顱磁刺激系統(tǒng)，包括能夠設置在腦區(qū)表層的刺激裝置、能夠?qū)δX區(qū)及刺激裝置進行掃描的掃描裝置及能夠?qū)Υ碳ぱb置進行定位操作的定位裝置；

所述掃描裝置與所述定位裝置連接。

進一步的，所述掃描裝置包括腦區(qū)掃描儀及能夠?qū)Υ碳ぱb置進行掃描的視覺掃描傳感器，所述腦區(qū)掃描儀及視覺掃描傳感器均與所述定位裝置連接。

進一步的，所述腦區(qū)掃描儀及視覺掃描傳感器均與計算單元相連，所述定位裝置包括計算單元及能夠定位刺激裝置的機械臂結(jié)構(gòu)；

所述計算單元與所述機械臂結(jié)構(gòu)連接。

進一步的，所述計算單元通過視覺監(jiān)測傳感器檢測所述機械臂結(jié)構(gòu)。

進一步的，所述視覺監(jiān)測傳感器能夠?qū)⒈O(jiān)測所述機械臂結(jié)構(gòu)移動位置信息傳輸至PC端。

進一步的，所述刺激裝置包括多個能夠被所述機械臂結(jié)構(gòu)抓取的線圈，多個線圈排列設置在所述腦區(qū)表層。

一種定向疊加目標腦區(qū)的經(jīng)顱磁刺激系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟： S1：掃描裝置對腦區(qū)內(nèi)部及設置在腦區(qū)表層的線圈進行掃描，提取腦區(qū)內(nèi)的靶點及每一線圈中心的三維空間坐標信息；

S2：掃描裝置將靶點與每一線圈中心的三維空間坐標信息傳送至定位裝置；S3：計算單元首先根據(jù)靶點及每一線圈中心的三維空間坐標信息進行計算，求解線圈平面在三維空間中的空間角度，具體計算公式及步驟如下：

設靶點的空間坐標為(x0，y0，z0)，每一線圈的中心坐標為(xk，yk， zk)，k為線圈編號；

靶點和單一線圈中心的連線為線圈的法向量n，方向由線圈中心指向靶點；