一种脑皮质经颅磁刺激三维定位导航系统的制作方法
【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磁刺激三维定位导 航系统。
【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，不能形成系统的治疗和研宄方案。
【发明内容】
[0005] 针对上述现有技术中提出的问题，本实用新型的目的在于，提供一种主要用于完 成磁共振三维重建指导下精确经颅刺激的三维导航系统，该系统根据患者磁共振扫描结 果，利用一软件分析得到患者致病脑区，从而利用精确定位，在仿真三维脑图下精确刺激脑 区，极大提高经颅磁刺激对精神疾病的治疗效果。
[0006] 为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：
[0007] 一种脑皮质经颅磁刺激三维定位导航系统，包括固定装置、导航装置和辅助定位 装置：
[0008] 固定装置包括用于固定人体颅部位置的固定器；
[0009] 导航装置设置在固定装置的上方，导航装置包括第一电机和由第一电机驱动而转 动的第二电机，第二电机驱动用于磁刺激治疗的探头转动，探头、第二电机的转动平面不平 行，其中第二电机环绕固定器转动；
[0010] 辅助定位装置包括设置在紧密贴附于人体面部的适形面罩，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] 第一电机、第二电机连接至一个控制器。
[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，第一电机通过连接杆固定在一个支撑杆上，第一电机的输出轴上安装 有L形转杆，转杆的一端与第一电机的输出轴固结，转杆的另一端安装第二电机；第二电机 的输出轴与第一电机垂直设置；第二电机的输出轴上垂直安装有一个L形支杆，支杆的一 端设置有用于安装探头的固定夹。
[0014] 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。
[0015] 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。
[0016] 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。
[0017] 进一步地，该三维定位导航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。
[0018] 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。
[0019] 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。
[0020] 进一步地，所述的转杆上远离第二电机的一端安装有第一平衡块，支杆上远离探 头的一端安装有第二平衡块。
[0021] 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。
[0022] 进一步地，所述的探头连接至一个经颅磁刺激仪。
[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，导航装置转动时穿过凹口而不受到箱体的 阻碍。
[0025] 本实用新型与现有技术相比具有以下技术特点：
[0026] 1.本实用新型开创性地提出了一种经颅磁刺激导航装置，能通过手动或自动的方 式，将磁刺激精确作用于病灶，并可实现单点单频、单点多频、多点多频等磁刺激治疗方式， 对目标靶点进行精确地、全方位地刺激治疗，为经颅磁刺激治疗开辟了新的治疗和研宄思 路；
[0027] 2.该装置根据磁共振扫描结果，通过软件分析病灶位置，经过坐标转换将病灶相 对于扫描图片的位置转换为实际的三维坐标，继而利用电机精确转动控制探头到达距离病 灶位置最近处，实现精确定位，整个过程可通过自动化完成，使治疗过程更加系统化、自动 化和智能化；
[0028] 3.本装置提供了固定器、适形面罩、定位器等多重措施保障内外数据转换对应的 精确性和可靠性，针对于不同的患者均能提供有效、准确的定位和磁刺激治疗；
[0029] 4.患者再次进行磁刺激治疗时，可利用上一次磁刺激治疗定位过程中保存的数 据，而快速达到和前次治疗相同的精度，便于对同一病灶长期、多次、全方位地刺激治疗，并 有助于磁刺激治疗对特定病区作用效果的研宄；
[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为图1去除罩体后的结构示意图；
[0033] 图3为座椅、固定装置部分的结构示意图；
[0034] 图4为患者与本系统配合的结构示意图；
[0035] 图5为导航装置的结构示意图；
[0036] 图6为底门部分的结构示意图；
[0037] 图7为固定器的结构和安装位置的示意图；
[0038] 图8为适形面罩的结构示意图；
[0039] 图9为佩戴面罩的结构示意图；
[0040] 图10为局部坐标系与三维重建图中三维坐标系的关系图；
[0041] 图11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；
[0042] 图中标号代表：
[0043] 1 一箱门，2-显不器，3-操作箱，4一凹口，5-支撑杆，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-连接杆，18-合页，19一第一平衡块，20-第二平衡块，21-探头，22-固定 夹，23-第一电机，24-转杆，25-第二电机，26-支杆，27-竖杆，28-定位器，29-滑轨， 30一主机箱，31-配重块，32-锁扣，33-伸缩杆，34-定位孔，35-弹性固定带，36-适形 面罩；
【具体实施方式】
[0044] 遵从上述技术方案，如附图所示，一种脑皮质经颅磁刺激三维定位导航系统，包括 固定装置、导航装置和辅助定位装置：
[0045] 固定装置包括用于固定人体颅部位置的固定器；
[0046] 导航装置设置在固定装置的上方，导航装置包括第一电机23和由第一电机23驱 动而转动的第二电机25,第二电机25驱动用于磁刺激治疗的探头21转动，探头21、第二电 机25的转动平面不平行，其中第二电机25环绕固定器转动；
[0047] 辅助定位装置