一种多点多频三维经颅磁刺激系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及颅脑外科技术领域,具体涉及一种脑皮质经颅三维磁刺激系统, 可自动针对病灶位置进行单点单频、多点多频等磁刺激治疗。
【背景技术】
[0002] 经卢页磁刺激(TranscranialMagneticstimulation,TMS)是一种利用脉冲电磁 场和交变电磁场,作用于大脑中枢神经系统,利用电磁产生的感应电流,改变大脑皮层神经 细胞的膜电位,影响脑内代谢和神经电位活动,从而引起一系列生理功能发生反应,该方 法具有无痛、无损伤、操作简便、安全可靠等优点,目前使用经颅磁治疗仪针对帕金森病 (ro)、癫痫、缺血性卒中、精神分裂症(阴性症状)、抑郁症、强迫症、躁狂症、创伤后应激障 碍(PTSD)、神经康复、小儿脑瘫、认知障碍、精神抑郁、癫痫在脊髓损伤、颅外上后康复、卒中 后康复、外周神经康复等有不错的效果。
[0003] 目前所有的TMS仪器均为无导航的定位刺激方式仪器,无导航定位的TMS刺激部 位的选择通常是依靠操作者具备的解剖和生理学知识,根据人脑常规功能分布大致上确 定。这样确定的刺激点与实际有效部位的误差往往较大。因此在实施刺激过程中,操作者 往往不得不反复多次地在目标区域内来回小步长地移动刺激线圈,并根据刺激诱发响应的 间接证据判断是否刺激到目标靶区,以及是否找到最佳刺激点。这个过程耗时费力,不但难 于在各次刺激实验(或治疗)间重复同一目标靶点的准确刺激,而且试验结果的可靠性也 有待验证,由于刺激深度和刺激角度无法从头皮表面直接来确定,可以说是处于一种"盲刺 激"状态。
[0004] 另外,现有的对颅磁刺激由于没有精确的导航,仅能做到对特定位置进行不确切 地刺激,由于颅内、颅外位置不能确切地统一,因此不能将探头带到距离目标靶区最合适的 位置,并且仅能实现单点单频的刺激方式,不能形成系统的治疗和研宄方案。
【发明内容】
[0005] 针对上述现有技术提出的问题,本实用新型的目的在于,提供一种多点多频三维 经颅磁刺激系统,该系统利用磁共振扫描结果,经过图像处理得到患者致病脑区,然后根 据三维坐标转换关系,实现从图像到现实空间坐标的转换,以进行精确的单点单频、单点多 频、多点单频、多点多频等刺激方式。
[0006] 为了实现上述任务,本实用新型采用以下技术方案:
[0007] -种多点多频三维经颅磁刺激系统,包括固定装置、刺激装置和辅助定位装置;
[0008] 固定装置包括用于固定人体颅部位置的固定器;
[0009] 刺激装置位于固定装置的上方,包括呈球面状分布的多个探头,探头连接至经颅 磁刺激仪;
[0010] 辅助定位装置包括设置在紧密贴附于人体面布的适形面罩,和设置在适形面罩周 围的定位器,在适形面罩上开设有定位孔;
[0011] 经颅磁刺激仪连接至一个控制器。
[0012] 进一步地,所述的定位器设置三个,其中两个定位器与水平面之间的距离相同,与 这两个定位器连线垂直且经过连线中心的面称为平分面,则另外一个定位器位于平分面 中,并且三个定位器连接构成的平面不与水平面平行;定位器连接在导航装置上。
[0013] 进一步地,所述的刺激装置包括球形头盔,在头盔上按照人体脑部不同的功能区 域对应地划分为多个区域,在头盔上划分的每个区域中设置至少一个所述的探头。
[0014] 进一步地,所述的探头穿过头盔表面伸入到头盔中,每个探头上均安装有驱动装 置,驱动装置可带动探头沿远离或靠近头盔中心的方向运动,驱动装置连接至控制器。
[0015] 进一步地,所述的头盔通过连接杆安装在平行于地面设置的支撑杆上,连接杆可 沿支撑杆滑动,在支撑杆上还设置有限制连接杆位置的限位块。
[0016] 进一步地,所述的固定器包括筒状颈托,该颈托套装在人体颈部并与人体颈部曲 线相贴合,颈托的顶端向上延伸且不超过患者的嘴部和耳部,颈托的底端向下延伸且不超 过患者的胸部和肩部,颈托向上、向下延伸的部分和与延伸部分接触的人体部位的曲线相 贴合。
[0017] 进一步地,所述的颈托沿其轴向剖切对称一分为二,分开的两部分颈托通过合页 连接,在分开的两部分颈托上对称设置有锁扣,两部分颈托通过锁扣锁合形成一个完整的 颈托。
[0018] 进一步地,所述的适形面罩由热塑材料制成,适形面罩由眼底向下延伸至下颁底 部,由鼻部向两侧延伸至耳底部,与人体面部生理结构相切合,且在适形面罩上留有与鼻部 和嘴部对应的通孔;所述的定位孔开设在面罩上眼底位置和耳底位置。
[0019] 进一步地,该系统还包括一个操作箱,控制器设置于操作箱中并连接一个显示器 和键盘,操作箱上设置有箱门,打开箱门可拉出键盘并观察到显示器。
[0020] 进一步地,在操作箱的侧壁上设置有滑轨,滑轨上安装有座椅,座椅的椅腿可伸 缩,所述的固定器通过伸缩杆安装在座椅的椅背上。
[0021] 进一步地,在导航装置和辅助定位装置的外部设置有罩体,罩体上开设有操作门。
[0022] 进一步地,所述的操作箱底部安装有带有锁止功能的万向轮。
[0023] 进一步地,在操作箱中底部位置设置有配重块。
[0024] 进一步地,所述的箱体上开设有凹口,便于设置刺激装置。
[0025] 本实用新型与现有技术相比具有以下技术特点:
[0026] 1.采用了刺激装置,该刺激装置根据人体脑区按照医学划分的功能区域,对应地 设置多个刺激区域,配合磁刺激探头,进行人体颅部全方位的磁刺激治疗;
[0027] 2.由于采用了分区刺激的结构,使采用统一装置进行单点单频、单点多频、多点电 频、多点多频的治疗方案得以实现,可针对不同脑区的病灶定制个性化的治疗手段,能同时 针对不同病灶同时刺激治疗,并且频率可调,使刺激过程更加的完整和系统,提高了磁刺激 治疗的效果,并为磁刺激治疗的研宄开辟了新的思路,提供了优良的保证;
[0028] 3.采用图像分析坐标转换的手段,将患者致病脑区位置先通过扫描图像提取出 来,继而根据算法实现内外坐标的统一,从而根据坐标指示选择合适的刺激探头进行精确 的定位刺激,整个过程可通过自动化完成,使治疗过程更加的系统化、智能化和自动化;
[0029] 4.本方案中还提供了一种根据图像中特定靶点位置对应到实际三维坐标当中位 置的方法,利用该方法能精准、快速地进行从图像到具体位置的定位过程;
[0030] 5.本装置集成性好,一体化程度高且结构简单,便于运输安装,操作简便,对环境 场合要求低,为脑疾病的治疗治疗提供了新的思路,适宜推广应用。
【附图说明】
[0031] 图1为本系统的整体结构示意图;
[0032] 图2为本系统去掉罩体后的结构示意图;
[0033] 图3为刺激装置和辅助定位装置部分的结构示意图;
[0034] 图4为底门部分的结构示意图;
[0035] 图5为探头与头盔的安装位置示意图;
[0036] 图6为固定器的结构和安装位置示意图;
[0037] 图7为适形面罩的结构示意图;
[0038] 图8为佩戴适形面罩的结构示意图;
[0039] 图9为局部坐标系与三维重建图中三维坐标系的关系图;
[0040] 图10为局部坐标系与三维重建图中三维坐标系之间转换的关系图;
[0041] 图中标号代表:
[0042] 1 一箱门,2-显不器,3-操作箱,4一凹口,5-头蓝,6-罩体,7-操作门,8-颈 托,9 一椅背,10-座椅,11 一椅腿,12-锁紧件,13-经颅磁刺激仪,14 一底门,15-万向轮, 16-键盘,17-支撑杆,18 -导线,19-连接杆,20-探头,21-竖杆,22-定位器,23 〇* 页,24-总线,25-限位块,26-滑块,27-锁扣,28-滑轨,29-伸缩杆,30-主机箱,31- 配重块,32-适形面罩,33-定位孔,34-弹性固定带,35-驱动装置;
【具体实施方式】
[0043] 遵从上述技术方案,如图1至图8所示,一种多点多频三维经颅磁刺激系统,包括 固定装置、刺激装置和辅助定位装置;
[0044] 固定装置包括用于固定人体颅部位置的固定器;
[0045] 刺激装置位于固定装置的上方,包括呈球面状分布的多个探头20,探头20连接至 经颅磁刺激仪13 ;
[0046] 辅助定位装置包括设置在紧密