[實用新型]一種提高經顱磁刺激聚焦性的線圈陣列及磁刺激裝置

有效

• 申請號: 202021123684.1
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN213285361U
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 陳海雷;鄒光南;倪星瑞;郭婷婷;文權;董熠鵬;王源;周雄才
• 申請（專利權）人: 東方紅衛星移動通信有限公司
• 主分類號: A61N2/04
• 分類號: A61N2/04
• 代理公司: 重慶雙馬智翔專利代理事務所(普通合伙) 50241
• 代理人: 顧曉玲;陳香蘭

本實用新型提出了一種提高經顱磁刺激聚焦性的線圈陣列及磁刺激裝置。該線圈陣列包括位于同一平面或同一曲面內的多個不相交的多邊形線圈，每個多邊形線圈至少有一邊與其它多邊形線圈的邊相鄰且平行。當兩個多邊形線圈的相鄰兩邊通電電流方向相反時，在相鄰兩邊的下方形成磁刺激聚焦點，該聚焦點為細長型，有利于與神經細胞外形匹配，減少頭部非靶區域的刺激，增強了對神經組織的刺激的有效性和準確性；通過給不同數量的多邊形線圈供電，可實現單點刺激或多點刺激區域選取，可對不同疾病的多區域進行刺激；該線圈陣列的結構使得所有通電線圈內的電流流向相同(如全部逆時針或全部順時針)，有利于降低磁刺激電路模塊結構的復雜度，降低成本。

技術領域

本實用新型涉及經顱磁刺激技術領域，具體涉及一種提高經顱磁刺激聚焦性的線圈陣列及磁刺激裝置。

背景技術

經顱磁刺激(TMS)是一種無創、無痛、無接觸生物刺激技術，主要用于抑郁癥、偏頭痛、神經性耳鳴等治療領域。經顱磁刺激裝置主要由磁刺激線圈和磁刺激電路構成，通過磁刺激電路產生的時變電流為線圈增加激勵，時變電流經過線圈，在空氣中激發出時變磁場，磁場穿過頭皮、顱骨等刺激大腦神經元，并在體內產生感應電場，當強度達到細胞運動閾值(MT)時，可引起神經細胞膜電位的變化發生超極化或去極化。在特定區域產生聚焦面積較小、刺激強度較大的感應電場是刺激評價TMS性能的重要指標。

近年來，科研人員已開展大量研究以改善TMS的刺激聚焦性和刺激深度。刺激線圈作為電磁場產生的重要部件，其材料、結構、激勵形式等直接影響電磁場分布。Bark等人最初設計的TMS儀器使用的圓刺激線圈，其結構簡單，對大腦的刺激效果有限。Ueno首先提出的兩個相距2cm的圓線圈結構，實現局部大腦皮層磁刺激。后來許多研究的多線圈結構，如圓形變形線圈、Slink及其改善線圈、多組合結構及增加窗口屏蔽板等，在一定程度上實現了較好的刺激效果。然而，該技術是刺激區域大，多刺激區域協同刺激效果不佳等。

實用新型內容

為了克服上述現有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的是提供一種提高經顱磁刺激聚焦性的線圈陣列及磁刺激裝置。

為了實現本實用新型的上述目的，根據本實用新型的第一個方面，本實用新型提供了一種提高經顱磁刺激聚焦性的線圈陣列，包括位于同一平面或同一曲面內的多個不相交的多邊形線圈，每個多邊形線圈至少有一邊與其它多邊形線圈的邊相鄰且平行。

上述技術方案的有益效果為：當兩個多邊形線圈的相鄰兩邊通電電流方向相反時，在相鄰兩邊的下方形成磁刺激聚焦點，該聚焦點為細長型，有利于與神經細胞外形匹配，減少頭部非靶區域的刺激，增強了對神經組織的刺激的有效性和準確性；通過給不同數量的多邊形線圈供電，可實現單點刺激或多點刺激區域選取，實現多點刺激，可對不同疾病的多區域進行刺激，達到對多治療區域的應用；該線圈陣列的結構使得所有通電線圈內的電流流向相同(如全部逆時針或全部順時針)，有利于降低為線圈陣列供電的磁刺激電路模塊結構的復雜度，降低成本。在本實用新型的一種優選實施方式中，所述多邊形線圈為正多邊形線圈或等腰梯形線圈，所述多邊形線圈呈周期排布以形成線圈陣列。

上述技術方案的有益效果為：有利于提高陣列中線圈的聚焦性，利于磁刺激聚點的聚集性，便于實現小區域內多點刺激。

在本實用新型的一種優選實施方式中，所述多邊形線圈圍繞同一點環形分布至少一周或不足一周。

上述技術方案的有益效果為：有利于與腦部外形匹配；使得絕大多數多邊形線圈至少有兩條邊分別與鄰近多邊形線圈相鄰構成磁刺激聚焦點，提高了利用率，提高了刺激點的聚集性。

在本實用新型的一種優選實施方式中，所述多邊形線圈為平面分布或立體分布的多匝線圈。

上述技術方案的有益效果為：多匝線圈有利于增加刺激區域的強度和刺激深度，實現對神經組織的有效刺激。

在本實用新型的一種優選實施方式中，所有所述多邊形線圈的形狀和大小相同。