CN104755135A - 用以治疗神经系统失调的磁刺激装置与方法 - Google Patents
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Abstract
以下叙述神经磁刺激系统，用于治疗神经性疾病。神经磁刺激系统的一实施例包括有磁刺激器，磁刺激器具有螺旋导电线圈，其中导电线圈的每一匝包含一小于90度的转折角。另一实施例的神经磁刺激系统，包含一刺激器的阵列以及一或更多的屏蔽元件。所述屏蔽元件调整涡电流的密度分布，以增加度锁定治疗的神经组织区域的刺激，同时减少对非锁定治疗区域的刺激。另一实施例的神经磁刺激系统，包含一個或多個刺激器以及一屏蔽罩，所述屏蔽罩可部分涡电流可以减弱屏蔽罩内特定区域的磁场。
Description
本申请主张于2012年07月30日申请的美国临时申请案61/741,872号、及于2013年03月14申请的美国临时申请案61/785,651号的优先权，并且合并这两个优先权案成为本申请案内容。
背景技术
目前，磁刺激装置被用于治疗脑部神经元失调，例如忧郁症，强迫症，失眠，躁郁症，癫痫或是热痉挛等。举例来说，头颅磁刺激疗法(TMS)为一非侵入性疗法，前述方法藉由电流产生短而强的脉冲，在放置于病患头部的导电线圈内传送，以产生一随时间变化的磁场，进而在病患脑部内产生涡电流。不同模形及几何形状的磁刺激器，被使用于产生不同的涡电流密度分布，使能够锁定头骨内不同深度的神经组织。虽然某些磁刺激器已经证实能够有效刺激颅脑结构内较深的神经；在许多个案中，由于提供的电流强度过大，以致产生头颅表面疼痛，造成病患不适。此外，较深层的脑部刺激的治疗区域亦较为扩散，使得锁定的神经元与非锁定的神经元一起被活化。也有一些磁刺激器可提供更集中的涡电流密度，不过，都只限于用于头颅表面附近。
目前，神经磁刺激系统的开发，是针对头颅下方神经组织提供集中的刺激加以研究。藉由选择适当磁刺激器，可提供医生选择性地刺激某些神经群，而不至于产生过热或刺激到周边组织区域。
发明内容
以下叙述一种神经磁刺激系统，用于治疗神经失调的疾病(包含，但不局限于，头痛，偏头痛，忧郁症，强迫症，失眠，躁郁症，创伤后压力症候群，帕金森氏症，精神分裂症，肌张力不全症，自闭症，疼痛以及癫痫或是热痉挛)。神经磁刺激系统的一实施例包括有磁刺激器，磁刺激器具有螺旋导电线圈，其中导电线圈的每一匝(turn)包含一小于90度的的转折角。此一螺旋导电线圈的刺激器用以刺激脑部神经元及/或表皮下方的自主神经系统，因此在脑部较深的组织范围，相较于其他磁刺激器，此螺旋导电线圈的刺激器产生的涡电流的密度较大。另一实施例的神经磁刺激系统，包含一刺激器的阵列，以及选择性地包含一个或多个屏蔽组件置于每一刺激器之间，而刺激器则沿皮肤表面放置。屏蔽组件调整感应涡电流的密度分布，用以增强对锁定神经组织区域的刺激，且减少对非锁定神经组织区域的刺激。某些实施例中，磁刺激系统包含至少一磁刺激器以及一屏蔽罩。屏蔽罩包含一外表面、一内表面、一位于外表面与内表面之间的内空腔、一开口以及一与开口相交的通道；其中开口与通道贯穿整个屏蔽罩的厚度。屏蔽罩可帮助降低皮肤表面上感应的涡电流密度，使得刺激器的磁场可进入脑部较深的神经结构处感应涡电流。
神经磁刺激系统的一实施例包括有一螺旋导电线圈，以一条有若干个匝的导线组成，其中各匝的角度小于90度。匝可形成角度或是曲线形状。此螺旋导电线圈可包含一第一端及一第二端，其中第一端可用以连接一高电压源的正极端子，以及第二端可用以连接此高电压源的负极端子。螺旋导电线圈的第一端可用于连接一电流源，以及螺旋导电线圈的第二端则可用于连接一电流沉。此螺旋导电线圈可有任意数目的匝，例如，可有至少五个匝。每个匝可有一30度的折转角度。在某些实施例中，螺旋导电线圈的匝可互相重迭，因此，由线圈的中心轴看此线圈的分布，是一星形多边形。而在某些实施例中，螺旋导电线圈刺激器的第一端及第二端，可沿着中心轴配置，并与中心轴成一直线。
为产生一神经刺激所需磁场，另一种磁刺激系统包含一个或一个以上的螺旋导电线圈，此些螺旋导电线圈有若干个匝，每个匝的折转角度小于90度，其中一螺旋导电线圈的第一端连接至一电流源，最终线圈的第二端连接至一电流沉，除此之外的各其他线圈，以串联的方式互相连接。此系统可更包含一个或一个以上的屏蔽组件，设置在每个螺旋导电线圈之间。此屏蔽组件装有流体，例如，食盐水。
磁刺激器的另一实施例包括有一第一有线回路、一邻近第一有线回路的第二有线回路、一第一恒磁环以及一外接于第二有线回路的第二恒磁环。
磁刺激器的另一实施例包含一具有若干个匝的螺旋导电线圈，所述螺旋导电线圈用以产生一涡电流密度分布，此涡电流密度分布能够活化位于超过组织表面30毫米的神经元。
又一实施例的磁刺激系统包含一具有若干个匝的螺旋导电线圈以及一屏蔽罩。螺旋导电线圈的每个匝可有一小于90度的角度。屏蔽罩可包含一外表面、一内表面、一位于外表面与内表面之间的内空腔、一开口以及一与开口相交的通道。开口与通道贯穿整个屏蔽罩的厚度，外表面及内表面可由非传导性材质组成。内表面可用以与组织表面接触。在某些实施例中，此磁刺激系统可更包含一第二螺旋导电线圈，邻近并且与第一螺旋导电线圈串联相连接。屏蔽罩可更包含一第二开口以及一第二通道，第二通道与第二开口相交，并且贯穿整个屏蔽罩的厚度。第一开口及第二开口可为圆形，并且其直径可小于螺旋导电线圈的直径，例如，该两个开口的直径可为螺旋导电线圈的直径的百分之十。第一圆形开口与第二圆形开口的间距，可小于或等于螺旋导电线圈的半径，或是大于或等于螺旋导电线圈的直径。其中一螺旋导电线圈的中心位置与第一开口的中心位置对齐，以及另一螺旋导电线圈的中心位置与第二开口的中心位置对齐。该磁刺激系统可更包含一导电流体，此导电流体置于屏蔽罩的内空腔。导电流体可随着磁场，改变其频谱特性以响应磁场。在某些实施例中，此导电流体可包含一超顺磁性混合物。例如，此超顺磁性混合物可是一磁性氧化物(MO·Fe2O3)，其中M可选自下列任意组合，此组合包含锌(Zn)，钆(Gd)，钒(V)，铁(Fe)，镍(Ni)，铜(Cu)，钴(Co)，镁(Mg)。此外，导电流体可包含一具有超顺磁性化合物悬浮的盐溶液，或者，导电流体也可包含食盐水。在某些实施例中，屏蔽罩可更包含一进入口使得流体可以流入，以及一流出口以使流体流出。进入口与流出口可受配置为与一热交换器相连接，其中热交换器用以接收并冷却由流出口流出的流体，接着将冷却流体传送至进入口。屏蔽罩的外表面与内表面可以一透明的材质制作而成，例如高密度聚乙烯，及/或聚氢乙烯，及/或聚丙烯酸。
又一实施例揭露的磁性屏蔽罩，可与不同的磁刺激器搭配使用。磁性屏蔽罩的一实施例包含一外表面、一用以接触组织的内表面、一介于外表面与内表面之间的内空腔一第一开与一第二开口，横切至少一部份介于屏蔽罩外表面与内表面间的厚度，横切至少一部份介于屏蔽罩外表面与内表面间的厚度的一第一分隔件与一第二分隔件，以及一置于屏蔽罩的内空腔内的导电流体。第一与第二分隔件可用以构成电流流经导电流体的路径，使得电流的方向具有一垂直分量，与屏蔽罩的外表面及/或内表面垂直。第一与第二分隔件可将屏蔽罩分为三个区块。在某些实施例中，至少一个区块可不与其他区块以流体方式连接，而至少一个区块可与其它至少一个区块以流体方式连接。屏蔽罩更包含一导电流体，置于其内空腔内。此导电流体用以响应磁场改变其频谱特性。这些不同的磁性屏蔽罩中，导电流体可包含一超顺磁性混合物。例如，此超顺磁性混合物可是一磁性氧化物(MO·Fe2O3)，其中M可由一组合中选择，此组合包含锌(Zn)，钆(Gd)，钒(V)，铁(Fe)，镍(Ni)，铜(Cu)，钴(Co)，镁(Mg)。导电流体可为一硫酸溶液，由一包含超顺磁性混合物的悬浮液组成，或者，导电流体包含盐溶液。在某些实施例中，屏蔽罩可更包含一进入口使得流体流入，以及一流出口使得流体流出。进入口与流出口可用以连接至一热交换器，热交换器可用以接收并冷却由流出口流出的流体，并且将冷却的流体传送至进入口。屏蔽罩的外表面与内表面可以透明的材质制成，例如高密度聚乙烯，及/或聚氢乙烯，及/或聚丙烯酸。
附图说明
图1A-1E揭露一种由螺旋导电线圈组成的磁刺激器。图1F描绘另一由螺旋导电线圈组成的磁刺激器，其中此线圈有若干个导圆锐角的匝。
图2A-2C揭露一具体实施例，利用单一导线制作一螺旋导电线圈组成的刺激器的方法。图2C描述一表格，列出图2A-2C所示的刺激器，其螺旋导电线圈每个匝的坐标。
图3A描绘一螺旋导电线圈刺激器内部的部分电流流动。图3B-3E为一螺旋导电线圈刺激器内部放大图，显示电流于不同区域上的流动，以及由电流流动产生的磁场方向。图3F描绘渐增的磁场线，其方向由流动于一螺旋导电线圈刺激器内部的电流引起。图3G描绘渐增的磁场线，其方向由流动于一螺旋导电线圈刺激器内部的电流引起，而此刺激器有若干个弧形的锐角的匝。
图4A-4C描绘一模拟参数表，用以建构螺旋导电线圈刺激器，感应的涡电流密度分布模型，并与8字形刺激器作一比较。图4D描绘一例可在模拟时使用的输入电流波形。图4E描绘另一例可在模拟时使用的输入电流波形。
图5A-5D描绘使用图4A-4C的参数模拟的模拟结果。
图6描绘另一磁刺激器。
图7描绘一包含恒磁环的循环刺激器所产生的涡电流密度，与一不包含恒磁环的8字形刺激器的比较。
图8A描绘一种神经磁刺激系统，包含一个或多个刺激器，以及一屏蔽组件。图8B描绘一种屏蔽组件。
图9描绘模拟参数，用以建构涡电流密度分布模型，比较由一不包含屏蔽组件的8字形刺激器形成的阵列，及由一包含屏蔽组件的8字形刺激器形成的阵列所产生的涡电流密度分布。
图10A-10H描绘使用图9的模拟参数，以不同刺激电流，由一不包含屏蔽组件的8字形刺激器形成的阵列所产生的涡电流密度分布的模拟结果。
图11A-11H描绘使用图9的模拟参数，以不同刺激电流，由一包含屏蔽组件的8字形刺激器形成的阵列所产生的涡电流密度分布的模拟结果。
图12描绘一针对图10A-H以及11A-H的每一个不同的模拟设定，于不同组织部位产生的涡电流密度的总结表格。
图13A-13C描绘一种磁刺激系统，包含至少一个磁刺激器，以及一屏蔽罩。图13A为此磁刺激系统的立体图，图13B为此磁刺激系统之侧视图，以及图13C描绘将图13A的磁刺激系统设置于一头部模型上。
图14A为一种屏蔽罩的立体图。图14B为图14A的屏蔽罩的顶视图。图14C为图14A的屏蔽罩之侧视图。图14B为图14A的屏蔽罩的正视图。
图15A描绘一磁刺激过程中，屏蔽罩的一部分所感应的涡电流的模拟。
图15B描绘图15A一内部部份结构，涡电流方向的剖面图。
图16A及16B描绘不同屏蔽罩的顶视图，分别包含进入口及流出口，用以使得流体在屏蔽罩内流动。
图17A-17D描绘不同屏蔽罩的顶视图，分别有不同的开口以及通道。
图18A-18C描绘三种不同磁刺激系统之侧视图，以及模拟于头部模型的涡电流分布及密度。图18D及18E描绘以不同颅骨深度为函数的涡电流密度正规化图。
具体实施方式
以下搭配图例，说明各种用于神经磁刺激的装置与系统。
以下叙述不同的装置于系统，用于神经磁刺激。
图1A-1E描绘一种具有若干个磁刺激器之神经磁刺激系统的一实施例。一神经磁刺激系统可以包含一个或多个磁刺激器，例如，包含两个刺激器。例如此神经磁刺激系统100可包括有一第一磁刺激器102以及一与第一磁刺激器连接的第二磁刺激器104。每一磁刺激器可以是一螺旋导电线圈，此线圈由一单一条导线制成，并包含数个锐角的匝，其中匝的角度小于90度。使用一单一导线(例如，一中心部分可以有或没有不同材质的铜线)以确保流经此导线的电流与流过整个螺旋导电线圈每个部分的电流相同，以使感应而生的磁场同等地横跨整导线。这可以减少由两种以上导线组成的刺激器所产生的感应产生的磁场的差异性，使得医生可以更一致地控制对于锁定神经元的刺激。或者，螺旋导电线圈刺激器可包含多个单一导线组成的部分，例如，两个，三个，四个，五个，六个或更多单独的导线。第一磁刺激器与第二磁刺激器可以分别有一第一端及第二端，其中第一端为一正极端子，第二端为一负极端子。例如，第一刺激器102的第一端可连接至一高电压产生器的正极端子，第一刺激器的第二端可连接至第二刺激器104的第一端。第二刺激器104的第二端可连接至一高电压产生器的负极端子。组成第一刺激器的导线可继续延伸组成第二刺激器。任一需求数目的刺激器可以由同一条导线组成，使得横跨于所有刺激器的由导线内电流感应产生的磁场皆相同。
螺旋导电线圈磁刺激器102及104，可以有任意数量的匝110，例如，可以是5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个、20个，以及21个匝等等。在某些实施例中，匝的角度TA可小于90度，例如，10度、15度、20度、25度、30度、35度、40度、45度、50度、55度、60度，以及89度等等。在某些实施例中，匝110可以为尖锐的(例如，形成一个锐利边缘的角)或是弧形的(例如，形成一个圆弧边缘的角)。在某些实施例中，在匝110可以有一曲率半径为1毫米至约8毫米，如图1F所描绘的螺旋导电线圈刺激器。匝的匝距(例如，上升或每个匝的距离)随着导线的直径而不同。在某些实施例中，在每个匝之间，可有额外的空间使空气循环，以冷却磁刺激器。例如，磁刺激器102及104，可以有12个匝，其中每个匝有一个30度的折转角度，以及匝距大约1毫米(mm)，使得一整体高度H为12毫米。从每个匝110至螺旋导电线圈中心轴112的距离，可以为一常数。在某些实施例中，每个匝至此线圈中心轴的距离可以不相同，对于每一个连续的匝来说，此距离也可以增加或减少。例如，一磁刺激器可以为一螺旋导电线圈，其中每个匝与中心轴的距离，可随着每个匝逐步增加(例如，一逐渐扩大的螺旋导电线圈)，可随着每个匝逐步减少(例如，一逐渐变细的螺旋导电线圈)，或者可每个匝皆为相同(例如，一螺旋导电线圈)。一螺旋导电线圈可以指的是任一几何形状，包括一连串的螺旋形状或结构，可以包含或不包含平滑的曲线。一螺旋导电线圈可以包含一连串的螺旋结构，其中每个结构皆为重复的(例如，重复且规格一致的形状)，或者，可以包含一连串的螺旋结构，其中每个结构皆不一样(例如，规格不一致的形状，且重复螺旋的)。一螺旋导电线圈可指的是任一几何形状，有一连续且重复的或堆栈的形状或结构，及/或螺旋的及旋转的(例如，缠绕的)。在某些实施例中，每一重复的形状或结构可与其邻近的形状或结构之间，存在一偏移量。例如，一螺旋导电线圈可以包含一有角的形状，此形状有尖锐角度(例如，一三角型，四方形，或是星形多边形)，且当螺旋时，其重复且旋转地。沿着螺旋导电线圈，有角形状的每个循环会堆栈于前一个循环，但是由于旋转，使得每个循环的角度不会与前个循环的角度对齐(例如，两个循环各自相对应的角度的旋转会有一个偏移量的差别)。螺旋导电线圈的重复的形状或结构可以共享同一共有的轴心(此轴心可或可不与治疗部分的表面垂直)。例如，一螺旋导电线圈的有角形状的每个循环的中心点，可以对齐其他循环的中心点，但是可旋转偏移与其邻近的循环。除此之外，一螺旋导电线圈也可以指的是一连串的重复及螺旋的长短辐圆内旋轮线(例如，圆内旋轮线，三角形的，星形的等等)或长短辐圆外旋轮线(外摆线，心形曲线等等)形状。虽然，此处描述的螺旋导电线圈磁刺激器有一特定的几何形状，值得注意的是，一螺旋导电线圈磁刺激器可有任一上述的几何形状。
图1E描述其中一螺旋导电线圈磁刺激器102及104，从中心轴位置，由上而下的视角图。如图所示，磁刺激器的形状为一星形多边形(于中心轴位置112，由上而下视角图)，其中每个螺旋导电线圈的匝，为此星形多边形的角的顶点。例如，一线圈刺激器可以有12个匝，以及可以有一包含12个顶点的星形多边形。星形多边形的中央区域114可有一高度集中的线交叉点。电流穿越中央区域114的导线交叉点形成的网格，可感应产生磁场线，并且指向相反的方向(例如，都向下进入页面及向上穿出页面)。这些相反方向的磁场线可排斥彼此，因而产生一累积磁场，使得螺旋导电线圈刺激器内部的磁场较弱于外部磁场。网状的线交叉感应产生的磁场线之间，意想不到的共同作用，可增加及/或加强螺旋导电线圈刺激器外部磁场，可容许磁场更深入地穿透到患者脑部。图1F描绘另一不同的螺旋导电线圈磁刺激器120的顶视图，其中每一匝有一小于90度的锐角折转角度，包含一半径曲率约为1毫米至5毫米的圆弧形状。
神经磁刺激系统100可置于病患头部(或是置于锁定神经元刺激治疗的解剖区域)，使得每一磁刺激器贯穿一单独的脑部区域。如图1A-1C，神经磁刺激系统100的一种放置方式，使得第一磁刺激器102覆盖头部的第一区域106，以及第二磁刺激器104覆盖第二区域108，其中第一区域相异于第二区域。在某些实施例中，第一区域106及第二区域108可有重迭的部分，然而，在其它实施例中，第一区域106及第二区域108也可完全不重迭。刺激器可被放置于与组织之间存在一距离，距离大小的选择可以帮助减轻组织表面浅表部分的热感。例如刺激器102及104可被放置距离头皮5毫米处，而如图1C描绘，每一刺激器可被放置于相对于轴线一角度PA处，此轴线平行于组织表面的正切切线。例如，角度PA可以为0度至60度角，例如，大约15度角。
螺旋导电线圈刺激器可以被封闭于一壳座内。例如，如图1D所示，磁刺激器102及104可以被封闭于一包含两个圆筒形的壳座116，每一圆筒区域包含一刺激器。壳座116可以绝缘材质制成，而不会严重干扰刺激器感应产生的磁场，例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，高密度聚乙烯(HDPE)，聚四氟乙烯(Teflon)。刺激器与壳座的内壁可以存在一空间，若有需要，此空间可使空气流动于壳座116内部，以降低刺激器的温度。
图2A-2D描绘一螺旋导电线圈刺激器的顶视图(X-Y平面)，此刺激器有一星形多边形形状，以及一制作此刺激器的方法。刺激器200可以有一第一端202，此第一端可为一正极端子及/或电流源，以及一第二端204，此第二端可以为一负极端子及/或一电流沉。第一端202可位于沿着线圈的中心轴(延伸进入页面)处。线圈200可以由弯曲一单一导线而形成，以使线圈每一锐角匝坐落的(X，Y，Z)坐标标注于图2D所示的表格。第一端202可以由点a开始，点a坐标(0，0，0)，延伸10.4毫米(mm)至左侧第一弯曲处点b，点b坐标(-10.4，0，0)，点b为线圈的第一个点并且为线圈结构的一个部分。接着，将线延伸至点c，点c坐标(0，40，0)，这可以成为螺旋导电线圈第一个匝，折转角度为30度角。接下来，将线延伸至点d，点d坐标(20，-34.64，1)，此为螺旋导电线圈第二个匝，并且此一匝上升大约1毫米(例如，使用直径为1毫米的导线)。上升距离可以依照使用导线的直径而有所不同，以及所需的空气流动空间亦不同(例如，为了冷却线圈)。如图2D提供的表格，螺旋导电线圈的每个匝逐渐形成。第二端204可以与线圈的中心轴对齐，但是在Z方向空间偏移第一端202有12毫米距离。第二端204可以连接至一高电压产生器的负极端子，或者可以连接至神经磁刺激系统的第二刺激器的第一端。导线的直径可以根据提供的电流的最大值而不同。
提供给螺旋导电线圈刺激器的电流，感应产生一磁场，此磁场进而感应产生涡电流分布，因此较深的组织结构可受磁刺激，而不会在组织结构的浅表层感受到热度，如同一非螺旋导电线圈磁刺激器可达到的程度。在不受理论限制之下，螺旋导电线圈刺激器的锐角匝，以及同一导线中心位置的高密度的重迭部分，可造成排斥，使得磁场线更远离刺激器，用以在较深的组织结构内感应产生涡电流，且效率较好于没有锐角匝的磁刺激器(例如，一8字形刺激器)。图3A-3F描绘出一包含12个锐角匝的螺旋导电线圈刺激器300的单一导线302，其内部的电流方向(黑色线部分)。图3B为螺旋导电线圈刺激器300其中一区域304的近视图。尽管电流均匀流经导线302，然而，流经围绕成区域304导线的电流的方向，可产生一相反方向的磁场线，并且累积形成磁场，此磁场强度于区域304外部大于区域304内部。围绕成区域304之导线内部流经的电流，感应产生的磁场线的方向，呈现为圆形并且有一中心点，此中心点指出磁场线指向页面外部，以及呈现为圆形并且有一叉字记号，表示磁场线由外部指向页面内部。如图3B所示，区域304内部的磁场线互相排斥，但是区域304外部的磁场线全部指向页面内部。一般来说，如图3C-3E所示，由单一导线的若干个交叉而界定的内部区域306，308以及310，在中心网格区域，并产生不同方向的磁场线。然而，如图3F所示，螺旋导电线圈刺激器之外部区域(例如，未被数个线交叉界定的区域)的磁场线，有着相同的方向(意即，向下穿入页面)，尽管中心开口303的磁场线也有着相同的方向，但是此磁场线之方向与线圈外部的磁场线方向相反(意即向上穿出页面)。如图3G所示，相似的磁场线可以由包含圆弧匝的螺旋导电线圈刺激器320感应产生。如同螺旋导电线圈刺激器外部，及刺激器中心开口的单一方向磁场分布，可加强磁场线的磁力，以使穿透更深入到组织内部。由于一包含数个锐角匝螺旋导电线圈刺激器，相较于一不包含锐角匝的磁刺激器，能够以较少的电流刺激较深层的组织，另相较于一非螺旋导电线圈刺激器，为使得到相似程度的刺激，表面的组织(例如，头皮，表面皮肤)也可不会遭受这么多的热度。由于表面组织感受的热度程度减少，任何病患感受到的疼痛或是不适可同样减轻。如此，可延长刺激时间或是反复地刺激，例如，反复式穿颅脑磁激术。尤其特别适用于治疗忧郁症。
图4A-4D描绘一参数值及刺激波形图，该参数值用以模型化电流大小，此电流用以提供一螺旋导电线圈刺激器，使产生磁场，进而感应产生涡电流。螺旋导电线圈刺激器与8字形刺激器的涡电流分布，被模型化并用以比较。其中螺旋导电线圈刺激器，8字形刺激器，人类头部模型以及涡电流之计算，皆以马克士威(Maxwell)方程式为依据的有限元素法实现。以一直径16公分的半球形形状模型人类头部，球形外部设计像一包含皮质骨头的头颅，并且有一7毫米(mm)厚度，以标示于图4A表格的参数值进行设计，以及球形内部(例如，脑部组织)以标示于图4B表格的参数值进行设计。关于人类组织特性之数值及参数，是根据公布于Italian Research Council的数据，(详见<http://niremf.ifac.cnr.it/tissprop/htmlclie/htmlclie.htm#atsftag>)。由一对螺旋导电线圈刺激器(如图1A-1E所述的刺激器)感应产生的涡电流，以及8字形刺激器产生的涡电流皆被模型化。提供给刺激器的电流为一正弦波，正弦波的频率为1kHz，以及一16A强度，如图4C所示。其他频率的输入电流也可用于模拟，例如，小于频率为1Hz的电流(能提供神经兴奋性刺激)，或等同或大于频率1Hz的电流(可抑制神经元活动)。输入电流波形可以包含不同正弦曲线波形(如同图4D所示的波形)，方波，衰减峰值波形(如同图4E所示的波形)，以及可为脉冲或是连续的波形。输入电流可为两极或单极。其它可的输入电流波形，分别描述在不同的研究论文中，包含一论文(Zhi-De Deng et al，2011，J.Neural Eng.8016007doi:10.1088/1741-2560/8/1/016007)。螺旋导电线圈刺激器与8字形刺激器的位置保持一样，其位置如同图1B所示。在某些模拟下，8字形刺激器的独立回路之间的间隔为可变的，范围可从2毫米(mm)至42毫米。
图5A描绘一涡电流密度(J)分布的模拟范例。其中箭头标示，沿着箭头所指的轴线量测涡电流的强度(A/m2，即每平方米通过的电流安培数)，如图5B-5D所绘示。图5B绘示螺旋导电线圈刺激器及8字形刺激器的涡电流密度的比较，以一距离函数表示测量的涡电流密度，其中距离为头部表面至大脑内部白色组织部分。并以头部的中心位置测量此距离，如图中箭头所示。如图所示，在较高的距离下，不管8字形刺激器回路间的空间大小为何，螺旋导电线圈刺激器感应产生的涡电流，大于8字形刺激器感应产生的涡电流。而螺旋导电线圈刺激器感应产生的涡电流的穿透深度，也大于8字形刺激器感应产生的涡电流的穿透深度。此外，在脑部白色组织表面附近，螺旋导电线圈刺激器可产生的涡电流密度，大约是8字形刺激器所能提供的涡电流密度的两倍。图5C为以距离为变量的方程式来描绘，以螺旋导电线圈刺激器及最佳条件下的8字形刺激器(刺激器回路间的空间大小为2毫米)，所感应产生的涡电流密度，以及图5D描述头部模型内部的白色组织部分的正规化涡电流密度(意即，涡电流密度被正规化至头部模型表面的涡电流最大值)。图中实线代表由螺旋导电线圈刺激器产生的涡电流密度，以及虚线表示8字形刺激器产生的涡电流密度。如图所示，若对每一刺激器施以相同电流量，在头部模型内的白色组织部分，螺旋导电线圈刺激器感应产生的涡电流密度，其强度大于8字形刺激器感应产生的涡电流密度，且可以穿透进入较深距离。这些模拟结果指出，对螺旋导电线圈刺激器及8字形刺激器施以相同电流量，螺旋导电线圈刺激器所产生的刺激强度及穿透深度，皆大于8字形刺激器。
图6描绘另一磁刺激器。此刺激器600包含一第一线环602、一第二线环604、一外接于第一线环602的第一磁环606，以及一外接于第二线环604的第二磁环608。第一磁环及第二磁环可以为恒磁材料，以及可以任何磁性材料制成，例如铁，镍，钴，以及可以包含合金(例如，钕铁硼合金)。刺激器600的若干个环可以被放置于邻近彼此，并以一连接器耦接在一起，而在某些例子中，可共平面地放置。第一环与第二环之间的连接器，可以允许调整介于两个环之间的角度。例如，环状刺激器600上，介于第一环602与第二环604间的角度，可被调整为近似头部601的曲率半径。在不受理论限制之下，当电流流经环，使得磁场线以一与环所在平面(意即，z方向上)垂直之方向延伸，而环绕线环的磁环可排斥线环产生的磁场线。如此可以允许环刺激器产生一磁场，相较于一没有磁环的环刺激器，可穿透进入较深的组织。因此，相较于一不含磁环的环刺激器，一含磁环的环刺激器，可以在较深组织处感应产生一涡电流。
环刺激器与8字形刺激器感应产生的涡电流，透过先前于图4A-4C描述过之相同参数加以模型化，并加上额外参数来模型化磁环之磁特性。例如，以下列特性对一含钕铁硼磁环的环刺激器进行模拟：相对电容率为1，相对渗透率为1，导电率为7.14e+5s/m，介质衰耗因素为0，磁损耗为0，以及磁性矫顽力为1.00e+6A/m。模拟结果描绘于图7，图7以一距离的函数，描绘由图6的环刺激器(包含磁环)以及一8字形刺激器(不包含磁环)，两刺激器感应产生的涡电流密度的比较。如图所示，使用环刺激器获得的涡电流密度，大约是使用8字形刺激器获得的涡电流密度的十倍。环刺激器的磁环可以用以增强由线环感应产生的电场的总量，使得所产生的涡电流较大于没有磁环的8字形刺激器。
较佳地，神经磁刺激系统可以包含一个或多个磁屏蔽组件，被放置于磁刺激器之间。例如，神经磁刺激系统可包含若干个磁刺激器，磁刺激器彼此互相隔开(例如，磁刺激器可放置一阵列中，因此彼此不会重迭)，并可以是任一于此描述的磁刺激器。一个或多个屏蔽组件，可以被放置于磁刺激器之间的间隔空间。当磁刺激器感应产生的涡电流活化病患脑部，会引起疼痛，屏蔽组件可以用以减少病患感受到的疼痛。屏蔽组件亦可塑造磁刺激器产生的磁场，以致降低浅表组织结构上感应产生的涡电流密度。感应产生的涡电流在浅表组织上(或一般非锁定组织区)，可造成一些病患感到疼痛及疾病发作，而导致治疗必须中断或停止。图8A描绘一神经磁刺激系统800设置于一头部模型801上，此系统包含一第一刺激器802、一邻近第一刺激器的第二刺激器804以及一设置于第一刺激器802及第二刺激器804之间的屏蔽组件806。其中，屏蔽组件806可以为一圆柱形盘，如图8B所示。圆柱形屏蔽组件806可有一直径D，大约50毫米，以及一厚度T，大约5毫米。圆柱形屏蔽组件806可用以容纳一流体，例如食盐水，以帮助刺激器散热，以及可调整刺激器产生的磁场。此流体可在圆柱形屏蔽组件内循环，例如，经由进入通道808及输出通道810。
以先前介绍相同的参数及模型来模拟，一包含一个或多个屏蔽组件的刺激系统，对于感应产生涡电流密度及分布的影响。在此模拟中，屏蔽组件内的流体以食盐水为模型，所使用的参数标示于图9的表格内。模拟结果绘于图10a-h及图11a-h中，以及总结在图12，反映由四个8字形刺激器感应产生的涡电流密度(J(A/m2)，每平方米通过的电流安培数)与分布，以及三个圆柱形屏蔽组件设置于刺激器之间，刺激器则设置于一头部上方。穿越每个磁刺激器的涡电流总量标示于每个区块图中。例如，如图10a及图11a所述，提供15安培(A)电流于中间两个刺激器，及提供1安培(A)电流于外围每个刺激器，以模拟并得到涡电流分布。图10a显示四个不包含屏蔽组件的刺激器产生的涡电流分布，图11a显示与图10a相同的四个刺激器，但是包含一圆柱形屏蔽组件设置于每个刺激器之间。如图10h及11h所示，提供1安培电流于中间两个刺激器，及提供15安培于外围每个刺激器，以模拟并获得涡电流分布。图10h显示由四个不包含屏蔽组件的刺激器产生的涡电流分布，图11h显示以相同图10h的四个刺激器但是包含一圆柱形屏蔽组件设置于每一刺激器之间。位于头部表面不同部位(例如，分别于头部中心轴、离头部中心轴30度、与离头部中心轴60度)的正规化涡电流密度，总结于图12的表格中。表格中呈现之数值为经过正规化至距离头部表面深度2.5公分的头部表面涡电流密度。刺激器间的圆柱形屏蔽组件可减少沿头部表面的涡电流密度。例如，头部表面中心轴位置的正规化的涡电流密度，以图10a及11a为电流模拟样本为基准，没有屏蔽组件的涡电流密度为2.97，以及有屏蔽组件的涡电流密度为2.58。如图10及图11绘示，以及图12的总结表格，调整流经刺激器电流大小，以及刺激器相对于头部的位置及角度，可以改变感应产生的涡电流的分布。结合屏蔽组件，可以得到具体涡电流分布轮廓(例如，形状，密度，深度等等)。这可以使得一医生选择大脑内部刺激锁定的神经元群，同时减少对非锁定的神经元的刺激。透过选择性地刺激大脑内部的神经元群，同时避免或减少刺激非锁定的神经元，可以帮助减少病患感受到的疼痛量(例如，头皮疼痛，刺激器产生的热所带来的不适感)，如此可以延长及/或重复进行刺激治疗。
另一实施例的磁性屏蔽组件，可用以与任一描述于图13A-13C的磁刺激器一起使用。磁刺激系统1300可包含一第一刺激器1302、一第二刺激器1304以及一屏蔽罩1306。第一刺激器1302及第二刺激器1304，可被安排于相邻的位置(例如，以串联方式相连接)，并设置于患者头部1301之上，更有一屏蔽罩1306设置于刺激器与患者头部之间。屏蔽罩1306可以设计为适合患者头部大小及形状(或任一需要磁刺激及/或屏蔽的解剖部位)。图14A-14D描述屏蔽罩1306的另一视图。如图，屏蔽罩1306可包含一外表面1402、一内表面1406、一延伸于外表面与内表面之间的封闭的内空腔、一第一开口1408、一第二开口1410、一与第一开口1408相交并在屏蔽罩1306之前方位置1403及后方位置1405之间延伸的第一通道1412，以及一与第二开口1410相交并在屏蔽罩1306之前方位置1403及后方位置1405之间延伸的第二通道1414。此外表面可为屏蔽罩最靠近刺激器的一表面，而此内表面可为屏蔽罩最靠近皮肤表面的一表面(例如，可接触皮肤表面)。第一开口1408、第二开口1410、第一通道1412以及第二通道1414，可以横切及/或延伸穿过整个屏蔽罩的厚度1306。屏蔽罩的内空腔可以填满导电流体(例如，生理食盐水，盐溶液，含有氧化铁奈米颗粒的硫酸溶液，等等)，用以作为散热器及/或可感应产生涡电流于其中。屏蔽罩的外表面与内表面可以以非导电材料制成，以及选择性的透明或半透明的材料。此等开口可以允许刺激器产生的磁场，穿过并进入屏蔽罩下方的组织，然而位于屏蔽罩下方，并介于第一开口与第二开口之间的组织，可以被屏蔽于受到磁刺激，以使此些组织感受到的涡电流密度少于没有被屏蔽的组织区域。在某些实施例中，此屏蔽罩可以包含一空心薄壁结构，以及一个或多个开口，开口延伸穿过整个薄壁，此空心薄壁内部装填一导电性流体。于此描述的刺激器结构可单独使用，不包含屏蔽罩，或可以与本领域中其他磁性或是温度屏蔽方式一起使用。同时，于此描述的屏蔽方式亦可以与本领域中其他类型的刺激器一起使用。
屏蔽罩1306能够减少组织表面的涡电流密度，此组织表面位于此屏蔽罩下方，介于第一开口1408与第二开口1410之间。由第一刺激器1302及第二刺激器1304提供的磁场，穿过第一开口1408及第二开口1410，可不因屏蔽罩而明显减弱，但是，介于第一开口及第二开口间的区域1416的磁场，可因屏蔽罩而减弱。可以确信，影响磁场减弱是因为，当活化磁刺激器时，屏蔽罩区域1416存在一感应产生的涡电流，且包含一垂直方向成分(例如，指向远离及/或横向及/或垂直于屏蔽罩平面)。在不受理论限制之下，可以确信，屏蔽罩1306用以使区域1416中，由磁刺激器感应产生的涡电流有一垂直分量，因为纵向通道1412及1414，中断感应涡电流横向流动。在没有通道1412及1414情况下，活化磁刺激器后，屏蔽罩内部可感应产生的涡电流，只有(或是占相当大比例)水平方向成分(例如，沿着及/或平行于屏蔽罩平面)，并且环绕及/或循环于此些开口。此水平方向涡电流，由沿着屏蔽罩平面循环的电流产生，并非由横切屏蔽罩平面之循环电流产生。此些水平方向涡电流，可提供少量衰减刺激器产生的磁场。屏蔽罩存在的通道，与此些开口相交，若破坏环绕此些开口之水平方向电流循环，感应水平/平面涡电流可被中断。此中断可造成介于两个开口间的涡电流，横跨整个屏蔽罩的厚度(亦即，与屏蔽罩平面垂直，横切屏蔽罩平面)，以使两开口间区域存在一垂直方向成分涡电流。图15A及15B概念上描述此影响。图15A描述的模拟为，活化置于两个开口(如图13A及13B所示)上的两个磁刺激器，感应的涡电流，图15B描述一图15A里标记部分的剖面图。如图15B描述之示意图，感应涡电流不只沿着屏蔽罩平面水平移动，并且循环横切屏蔽罩平面(例如，横跨屏蔽罩的厚度)。屏蔽罩内部垂直方向的涡电流，可抵销磁刺激器提供于两开口间之空间的磁场，以使位于屏蔽罩下方组织的感应涡电流密度会小于没有屏蔽罩的情况下。虽然于此描述纵向通道可用以横切屏蔽罩整个厚度，其他装置可用以中断屏蔽罩内部感应的涡电流，以产生垂直方向涡电流。此些装置可包含，但不限制于，不导电隔板或分隔件，置于屏蔽罩的内空腔，以及一一体成形内壁于屏蔽罩内。通道的位置及/或涡电流隔板，可随所需求的屏蔽效果而不同，但不需沿着此些开口中心轴与此些开口相交。在某些实施例中，通道及/或涡电流隔板可不完全与开口相交(例如，可不接触开口)，或者，可与一个以上开口相交(例如，通道及/或隔板可延伸至屏蔽罩的左边及右边，因此会与此两个开口相交)。更多实施例描述于后。
第一开口1408与第二开口1410的位置与大小，可至少部分由锁定神经组织及/或磁刺激器的位置及大小所决定。例如，此等开口可置于屏蔽罩的中心位置，或可位于朝向屏蔽罩之前方，后方，左方及/或右方，亦可需求依照受刺激的神经区域的位置决定。开口1408及1410虽以圆形绘示，但是可有任意形状，包含但不限于，矩型，椭圆形，六角形，八角型等等，或任意多边形形状。此等开口的大小设计可使得其最长尺寸必须小于磁刺激器之宽度。例如，圆形开口的直径可为磁刺激器宽度之10％至约90％，例如，大约为刺激器宽度之40％至50％。在某些实施例中，磁刺激器1302及1304的宽度，可大约77毫米，开口1408及1410的直径可约为35毫米。或者，此等开口的大小也可设计成使其最长尺寸大于磁刺激器的宽度。例如，圆形开口的直径可为磁刺激器宽度之约100％至约200％。开口间的间隔长度可至少部分由皮肤表面需被屏蔽的大小决定。此外，开口的间隔长度也可以具有最高感应涡电流密度的表面组织区域的大小决定。例如，当刺激器1302及1304被活化，可产生感应涡电流于皮肤表面上，此位于两个刺激器间之皮肤表面拥有一相对高(及/或最高)的电流密度，相较于其它受刺激组织区域。这可在皮肤表面上产生一热点，造成病患疼痛，使得治疗时间长度及频率受到限制。遭受涡电流产生的热点的皮肤表面区域的长度，可为任意大小，例如，从大约5毫米至大约15毫米，又例如，大约30毫米，大约40毫米，大约50至60毫米。因此，介于两个开口1408及1410之空间大小，可有一长度，大约从3毫米至17公分，例如，大约30毫米，大约40毫米，大约57毫米。在某些实施例中，开口间的间隔大小可部分取决于开口本身的大小。例如，开口间的间隔可为从大约0.5倍至3倍开口直径大小，例如，大约为开口直径大小之50％至300％，大约125％，大约150％，大约160％，大约200％，等等。虽然屏蔽罩1302只有两个开口，值得注意的是，于此描述之任意磁刺激系统所使用的屏蔽罩，可以有任意数目之开口，例如1，2，3，4，5，6，8，10，12，24等等个开口，并且根据锁定神经区域的位置，以任何形式排列横跨屏蔽罩之上。在某些实施例中，屏蔽罩开口的数目及位置，可取决于与屏蔽罩一起使用的磁刺激器的类型。屏蔽罩之开口可被安排在相对于一预期为热点的位置，此热点位置有一相对高的涡电流密度。例如，一8字形刺激器可产生一有着相对应高涡电流密度的热点于组织上，此组织就在两个相交(横切)的平面循环正下方，以及一磁刺激器可有两个开口，与两个循环路径对齐，因此预期为热点处的涡电流密度得以减少。一H线圈之H形区域设置于头部模型上方，可产生一环状且有着相对高的涡电流密度环绕头部，以及一磁刺激器可包含若干个开口，以对应于相对应高涡电流密度的环状处排列。
屏蔽罩1302可有一厚度(例如，介于外表面1402与内表面1406之部分)，一致地穿过屏蔽罩，或者，可取决于所需磁屏蔽的程度，而做多变化的穿过屏蔽罩。在某些实施例中，屏蔽罩可有一厚度介于大约2毫米至15毫米之间，例如，4.5毫米。屏蔽罩之某些区域可较厚于其他区域，这可提供较厚区域下的组织较多的屏蔽。
如上述，通道1412及1414可横切屏蔽罩1306的整个厚度，并可与开口1408及1410相交。此外，在某些实施例中，该磁屏蔽罩，可有一个或多个凹槽，狭长的切口，缺口，以及类似物，设置在屏蔽罩的不同位置上，使得屏蔽罩内的感应涡电流有一垂直方向成分，用以抵抗及/或减弱磁刺激器产生的磁场。此外，屏蔽罩也可包含一个或多个壁面，隔板，或分隔件，设置于装流体的内空腔内，并延伸至外表面与内表面之间，可有一类似的减弱磁场之效果。例如，在装有流体的内空腔的壁面或隔板，可以不导电的材料制成，用以限制或阻隔屏蔽罩内部的涡电流。通道及/或隔板的宽度，可为任意宽度，且大幅地阻隔流体流动，及/或中断水平涡电流循环(例如，可使用可达到此效果之最小可宽度)。在某些实施例中，通道的宽度可从大约0.25毫米至大约5毫米，例如，大约2毫米。内部壁面或隔板可与一个或多个屏蔽罩之开口相交。而在某些实施例中，内部壁面或隔板可与屏蔽罩的外表面，及/或内表面一体成形。屏蔽罩的内部隔板及/或通道，可将屏蔽罩分隔成单独的腔室，隔间或区块，使得一小的或是没有流体的腔室或区块，将直接与包含流体之其他区块相连通。如此的流体区隔，可帮助确保感应涡电流来自横断屏蔽罩平面的电流循环(如垂直方向)，而不是与屏蔽罩平面平行的电流循环(如水平方向)。例如，如图14B顶视图所示，通道1412与1414可将屏蔽罩1306隔开成三个独立区块或是腔室，分别为第一独立区块1418，第二独立区块1420，以及第三独立区块1422。每个独立区块之内部流体，不与其他任一独立区块的流体相连通，使得一独立区块内的流体不与其他独立区块的流体形成一循环。然图中所示，此三独立区块系完全隔离及/或独立分开，在某些实施例中，这些独立区块可不完全彼此隔离。例如，一屏蔽罩可有一个或多个通道，及/或隔板，大幅阻碍流体流动，使得感应涡电流有一大量的垂直方向成分，但该些通道及/或隔板，可不完全限制流体在不同独立区块间流动。此些通道或隔板可不完全横断屏蔽罩的厚度，及/或可不完全与一开口相交(例如，通道或隔板可延伸至开口附近，但是不与开口相交或接触)。在某些实施例中，该屏蔽罩可包含一个或多个独立区块，彼此完全以流体隔离，或是包含一个或多个独立区块，彼此之间不完全以流体隔离。
该等通道及/或隔板，用以中断水平方向涡电流循环，并形成垂直方向电流循环，可位于屏蔽罩内的不同区域。屏蔽罩1306的通道1412及1414，位于屏蔽罩的前方区域1403，并延伸至后方区域1405，然而，也可位于从屏蔽罩右边区域1407，延伸至屏蔽罩左边区域1409之间。每个通道可与至少一个开口相交，及/或可与两个开口相交。例如，一通道或隔板，在屏蔽罩1306之右方区域及左方区域之间延伸，可与第一开口1408及第二开口1410相交。在某些实施例中，第一通道或隔板可由屏蔽罩后方区域延伸至一开口，第二通道或隔板可由开口延伸至屏蔽罩的前方区域，其中第一通道及第二通道不对齐(例如，不共线的)。而在某些实施例中，该第一通道及该第二通道可彼此垂直。数个通道及/或隔板，也可被排列成格子状或矩阵形式，并穿过屏蔽罩表面，且可将屏蔽罩分隔成数个独立部分或腔室。通道及/或隔板也可以一随机图案，延伸穿过表面，用以进一步中断涡电流的水平循环。较佳地，一屏蔽罩可包含不与任何开口相交的通道或隔板。例如，一屏蔽罩可包含一个或多个完全横切屏蔽罩的厚度，及与一开口相交的通道及/或隔板，以及亦可包含一不完全横切屏蔽罩的厚度，及/或与一开口相交的一个或多个通道。或者，一屏蔽罩也可只包含通道及/或隔板，且该等通道及/或隔板不完全横切屏蔽罩的厚度，及/或与一开口相交。或是，一屏蔽罩可包含通道及/或隔板，该等通道及/或隔板延伸及穿过屏蔽罩的整个长度，及/或该等通道及/或隔板，只延伸及穿过屏蔽罩一小部分的通道及/或隔板(例如，通道及/或隔板的长度可小于屏蔽罩的长度)。
一屏蔽罩包含一个或多个通道，完全横切屏蔽罩厚度，且将屏蔽罩分隔成两个或更多独立区块，此屏蔽罩可也包含一附加装置以维持独立部分间的连接。一屏蔽罩可包含一框架，外接于屏蔽罩下缘。此框架也可包含一插槽，用以插入屏蔽罩的下缘并固定(透过阻合，扣合，螺合，黏合剂等等)。此外，黏合剂可用以将屏蔽罩之独立部分黏接在一起。例如，可有一黏合片材或薄膜，黏附于屏蔽罩的内表面，使得所有独立区块皆黏附于此片材或薄膜上。此外，屏蔽罩的独立区块也可以扣合，螺合，及/或阻合方式相互黏接。在某些实施例中，该等独立区块可焊接在一起，及/或可一体成形。例如，该等独立区块可被各自间隔，并且以外壳材质组成的区块相连接，以形成整个屏蔽罩。
磁性屏蔽罩的开口与磁刺激器可被置于对齐的位置。例如，在刺激系统1300中，屏蔽罩1306之第一开口1412及第二开口1414，分别与第一磁刺激器1302及第二磁刺激器1304对齐，使得每一开口的中心位置与相对应的磁刺激器的中心位置对齐。包含二个螺旋导电线圈刺激器的磁刺激系统，可以有一屏蔽罩，屏蔽罩包含一第一及第二开口，与每一螺旋导电线圈的中心位置对齐。刺激器1302及1304可为螺旋导电线圈刺激器(如同图1-3所描述)，在某些实施例中，该等刺激器可共平面循环(如同图6描述的8字形线圈)。包含第一及第二8字形刺激器(有一第一循环连接至第二循环)的磁刺激系统，可以有一屏蔽罩包含第一及第二开口，在使用过程中，该第一及第二开口可各别与每一循环的中心位置对齐。在某些实施例中，该等开口可以不与刺激器对齐。例如，8字形刺激器可被置于屏蔽罩上方，使得介于第一及第二循环间的接合点亦位于开口上方。屏蔽罩的一个或多个开口的位置，可相对于刺激器而有所不同，而取决于锁定神经组织的位置及深度。例如，用以刺激脑部组织的屏蔽罩，可以有开口及通道(及/或隔板)，该开口及通道可设置在屏蔽罩平面之上不同位置，设置的位置取决于被刺激的脑部区域的位置与深度。此外，磁刺激器也可被以相对于开口的位置移动，用以调整磁场的穿透深度，及/或变换被刺激的组织区域。以相对应开口的位置，移动磁刺激器，可以改善或调整神经组织的涡电流分布，使得相同组织区域，感受不同强度及方向的感应涡电流的效果，此外，治疗过程中，也可使用有着不同开口位置的不同屏蔽罩，藉此医生可以直接磁刺激多个脑部区域。例如，根据需要被屏蔽之脑部区域不同，也可使用有着不同数量的开口间空间的屏蔽罩。在某些实施例中，脑部及/或头皮组织区域对于磁场特别敏感(例如，刺激那些区域可引起疼痛及/或疾病发作)，刺激过程中能够以屏蔽罩屏蔽，其中屏蔽罩之开口被设置于保护那些敏感区域。使用过程中，病患可以戴上屏蔽罩，使其紧密地接触皮肤表面(例如，头皮)。如此可以帮助促进屏蔽效果，以及散热皮肤表面，并使得磁刺激器可更靠近皮肤表面。
图13A-13C描述一磁刺激系统，包含一对螺旋导电线圈刺激器以及一屏蔽罩，然而，其他磁刺激系统可以包含其它几何形状的刺激器。例如，一磁刺激系统可以包含至少一个H线圈，以及至少一个屏蔽罩，屏蔽罩上开口的位置及数目，可对应于一组织上相对高涡电流的环状位置处，此处的涡电流系由H线圈感应产生。在此所描述的磁刺激系统1300，包含两个磁刺激器，值得说明的是，一磁刺激系统可以有两个以上的磁刺激器(例如3，4，5，6，8，10，12或更多)，或可以只有一个磁刺激器。一有数个刺激器的磁刺激系统，可以有一二维阵列的刺激器。或者，该多个刺激器可以被排列成一直线(例如，一一维阵列)。例如，数个刺激器可以排列成外接于一一般球形磁性屏蔽罩表面。在某些实施例中，屏蔽罩上开口的数目可对应于治疗过程中使用的磁刺激器数目，而在某些实施例中，可以有不同数量的开口及刺激器。磁性屏蔽罩与磁刺激器可以是分开的，或可以与磁刺激器包含在同一空间内。
如前所述，屏蔽罩的内空腔可以包含一导电流体，例如生理食盐水，盐水，及类似流体。可选择地，导电流体可以包含一材料，此材料系以方向函数及/或磁场强度改变其光学特性。在某些实施例中，导电流体可以包含一含有超顺磁性纳米粒子的硫酸溶液。例如，导电流体可以包含一超顺磁性物质，例如，可以依照周遭磁场改变其颜色之氧化铁纳米颗粒。在某些实施例中，氧化铁纳米颗粒可以是聚集的。例如，超顺磁性(Fe2O3)纳米颗粒，可以形成稳定的颗粒悬浮液，并保留其分子流动特征，如由常用的惰性的且多孔的聚合物，例如聚丙烯酸聚合物(PAA)。悬浮液可以刻意地调整至其所需的均匀性，及藉由硫酸与NaOH/PEG溶液之间比例的平衡，调整最佳酸碱值，以达到其所需的黏性。当此一悬浮液接触一磁场(例如，由一个或多个磁刺激器提供的磁场)，Fe2O3纳米颗粒分子间的距离可被改变，因而改变悬浮液的颜色。如此的颜色变化可以作为一可见的磁场强度标记，因此医生可以及时反应位于屏蔽罩一特定位置的磁场强度变化。使用于导电流体之磁性化合物，可以包含过渡金属氧化物，硫化物，硅化物，以及碳化物，并可选择地，可以有不同过渡金属在一单一磁性化合物内，例如Gd3Fe5O12。较佳选择为磁性氧化物类，如所知之铁氧磁体，一般呈现为MO·Fe2O3，其中M可以是Zn，Gd，V，Fe，Ni，Cu，Co，Mg，例如氧化铁(Fe3O4)以及特别是磁铁矿(FeO·Fe2O3)。屏蔽罩的外表面及内表面，可以透明或半透明材料制成，例如一高密度聚乙烯，聚氯乙烯，聚丙烯酸，诸如此类，以使内部流体的光学变化可被加以观察。使用过程中，医生能够以观察到之颜色，以及屏蔽罩内流体颜色的改变，监控提供给病患的磁场强度及/或分布。例如，当一高强度磁场存在时，一导电流体，例如含有氧化铁纳米晶体的硫酸，可转换成蓝色。屏蔽罩内颜色为蓝色的区域，表示此区域较其他区域有较强的磁场，医生可藉此确认一过多及/或危险程度的磁刺激不会被传送至病患，同时，也有助调整刺激器相对应于屏蔽罩的位置，以促进锁定组织区域之治疗，减少非锁定组织暴露于磁场的机会。
屏蔽罩内部的导电流体也能作为一吸热元件，用以散发磁刺激所产生的热(例如，由于组织内部的感应涡电流)。连同可抵消屏蔽罩开口间区域的磁场之垂直方向成分的涡电流，导电流体能够以散发感应涡电流于头皮上产生的热，来帮助减少治疗过程中感受到的疼痛。藉由散热可以减少遍及接触屏蔽罩的皮肤表面的疼痛感觉，以及促进减少因热点造成的疼痛。如此，医生可以对病患施以更多的刺激，而不致增加其皮肤表面感受之疼痛。流体可在制造时加入，并在使用屏蔽罩时，流体保持静态封闭于屏蔽罩内(例如，只在屏蔽罩内流动，而不在屏蔽罩外部流动)。可选择地，在某些实施例中，一流体可在治疗之前，或是治疗过程中，被注入屏蔽罩。而在某些实施例中，一屏蔽罩可以包含一流体进入口，用以使流体进入，以及一流体流出口，用以使流体流出。流体动态地流进及流出屏蔽罩，可以促进流体在屏蔽罩内之循环，使得磁刺激过程中被加热的流体，能够流出至一外部热交换器。冷却被加热的流体之后，此流体再次循环回到屏蔽罩内。在整个治疗过程中，流体可不断地循环，或可以是偶尔循环(例如周期性的)。屏蔽罩的每个独立区块可以有一对进入口及流出口。图16A及16B描述两种不同实施例的屏蔽罩的顶视图，每个屏蔽罩包含进入口及流出口，用以循环屏蔽罩内的流体。图16A描述一屏蔽罩1600，包含一第一开口1602，一第二开口1604，一第一通道或隔板1606，一第二通道或隔板1608，及一屏蔽罩壁面内部装有流体的空腔(例如，在外表面与内表面之间)，并且空腔包含一导电流体(例如前述任一的导电流体)。第一通道1606及第二通道1608，将屏蔽罩1600划分成一第一区块1610，一第二区块1612，以及一第三区块1614，这些部分可以是或可以不是彼此以流体互相隔离，在某些实施例中，其中一部分可与其他部分以流体互相隔离，而其他部分彼此以流体互相连接。屏蔽罩1600之第一部分1610可以进一步包含一第一流体进入口1601，及第一流体流出口1611，第二部分1612可以进一步包含，一第二流体进入口1603，及第二流体流出口1613，第三区块1614可以进一步包含，一第三流体进入口1605，及第三流体流出口1615。虽然此描述的流体进入口与流出口设置于屏蔽罩1600之边缘附近，值得注意的是，任何流体进入口及流出口，可以设置在屏蔽罩上任一所需的区域。每个区块上亦可以有一个以上之进入口及/或流出口，可依照需求不同，改变流体流入及流出的速率。例如，图16B描述另一实施例，其中一屏蔽罩1620包含一第一开口1622，一第二开口1624，一第一通道或电流隔板1626，一第二通道或隔板1628，以及一屏蔽罩壁面内部装有流体的空腔，且空腔包含一导电流体。第一通道1626及第二通道1628，将1620划分为一第一区块1630，一第二区块1632，以及一第三区块1634，并且如上述，此三部分间可以是或可以不是彼此流体隔离。屏蔽罩1620之第一区块1630可以进一步包含一第一流体进入口1621，及第一流体流出口1631，第二区块1632可以进一步包含，一第二流体进入口1623，及第二流体流出口1633，第三区块1634可以进一步包含，一第三流体进入口1625，及第三流体流出口1635。此外，屏蔽罩1620之第一区块1630，可以进一步包含一第四进入口1627，及一第四流出口1637，第三区块1634，可以进一步包含一第五进入口1629，及一第五流出口1639。这些额外的进入口及输出口，可以加快其所在之区块的流体循环速率。某些情况下，在屏蔽罩不同区块上不同区域，需要增加流体出入口的数目，例如，覆盖在对热特别敏感的组织区域之区块，及/或一覆盖较大区域的区块，需要更高速率的循环，以使与覆盖较小区域的区块，有相近程度的散热效果。
虽然前述的磁性屏蔽罩包含两个圆形开口及两个通道及/或电流隔板，值得注意的是，一磁性屏蔽罩可以有任意数量，任意形状，以及任意摆设位置之开口以及通道及/或电流隔板。图17A-17D描述各种不同磁性屏蔽罩的顶视图。图17A描述一屏蔽罩1700，包含两个椭圆形的开口1702及1704，此等开口设置于屏蔽罩的中心位置。图17B描述一屏蔽罩1710，包含两个圆形开口，分别为第一开口1712及第二开口1714，设置于屏蔽罩之边缘附近。根据不同需求，屏蔽罩上之开口可以设置于朝向屏蔽罩之前缘，后缘，左缘及/或右缘，以加强对特定区域之神经组织的刺激。图17C描述一屏蔽罩1720，包含两个开口分别为第一开口1722及第二开口1724，一第一通道及/或电流隔板1726，一第二通道及/或电流隔板1728，一第三通道及/或电流隔板1725，一第四通道及/或电流隔板1727。该等通道可以全部与至少一开口相交。第一通道1726及第二通道1728，可以延伸至整个屏蔽罩的长度(例如从屏蔽罩前端延伸至屏蔽罩后端)，并在屏蔽罩之边缘1721处衔接。第三通道1725可与第一开口1722相交，并呈现与第一通道1726垂直的角度。第四通道1727以一相对于第二通道1728的角度(例如，从开口1724之对称轴偏移)，可与第二开口1724相交。该等通道可以沿一较短于屏蔽罩长度的长度延伸，及可以在屏蔽罩左缘及右缘间延伸。图17D描述一屏蔽罩1730的顶视图，包含两个开口分别为第一开口1732及第二开口1734，一第一通道及/或电流隔板1736，一第二通道及/或电流隔板1738，及一第三通道及/或电流隔板1739。第一及第二通道分别与第一及第二开口相交，第三通道则不与任一开口相交。第三通道1739的长度可以是小于屏蔽罩1730的总长度。虽然第三通道1739沿着屏蔽罩1730之对称轴延伸，此通道可以设置于屏蔽罩任意区域，及可以有任意方向。该等通道及/或开口的位置及/或方向，可以是或可以不是对称(例如，辐射状地或两侧对称)于整个屏蔽罩形状。虽然于此描述的屏蔽罩整体造型系使用于一病患头上，然而屏蔽罩可以依需求被塑造以容纳任何结构区域。例如，一屏蔽罩可以延伸，使得能够提供环绕并屏蔽病患之躯干，以塑形周边神经及/或器官之磁刺激。屏蔽罩之整体造型可以变化，在某些实施例中，可以如一磁刺激器一样小，也可如同整个治疗结构区域一样大。在某些实施例中，屏蔽罩可以覆在一头盔内，且戴在病患头上，而磁刺激器可以覆在头盔内部，或分别设置于头盔上。值得注意的是，针对任一屏蔽罩实施例之任一描述与描绘的特点，可以被包含于(单独或组合)不同屏蔽罩实施例所描述及描绘的特点。
使用一微处理器，对不同磁刺激系统所产生的脑部组织内感应涡电流的分布，进行模拟分析。图18A-18E描绘，包含不同磁刺激器及屏蔽组件的磁刺激系统的模拟结果。图18A描绘一头部模型中，包含一8字形刺激器的磁刺激系统感应的涡电流分布。图18B描绘，一头部模型中，包含两个螺旋导电线圈刺激器的磁刺激系统感应的涡电流分布。图18C描绘，一头部模型中，由一磁刺激系统，包含两个螺旋导电线圈刺激器，及一如上述及描绘于图14A-14D的屏蔽罩，所感应的涡电流分布。头颅之骨质皮层及脑白质部分使用的模拟参数，以及提供给刺激器的电流，皆与先前描述相同(图4A-4D)。图18D以进入脑部之深度的函数(沿着箭头标示1800的直线，意即沿着一与8字形及螺旋导电线圈刺激器之对称线)，描绘一头部模型之脑白质内的正规化涡电流密度(意即，涡电流密度被正规化为，头部模型表面的涡电流密度最大)。短横线之划线表示图18A的磁刺激系统感应的涡电流密度，长横线之划线表示图18B的磁刺激系统感应的涡电流密度，实线表示图18C的磁刺激系统感应的涡电流密度。虽然所有系统于头部表面(例如，头皮)感应的涡电流密度皆相同，然而8字形刺激系统(图18A)相较任一螺旋导电线圈刺激系统(图18B及图18C)，其涡电流密度有一较大幅度的减少。图18C系统的电流密度减少的程度不如图18B系统中的电流密度。例如，于头部深度大约25毫米处的涡电流密度，在8字形系统中，大约为头皮涡电流密度的16％，然而，在不包含屏蔽组件的螺旋导电线圈刺激系统中，大约为头皮涡电流密度的24％，以及，在包含屏蔽组件的螺旋导电线圈刺激系统中，大约为头皮涡电流密度的33％。图18A的系统，在头部深度大约22毫米处，其涡电流密度减少至头皮上涡电流密度之20％，然而图18C的系统，在头部深度大约33毫米处，其涡电流密度才会减少至头皮上涡电流密度的20％。换句话说，提供同样的电流量分别施予三个不同系统的刺激器，相较于图18A及图18B(不包含屏蔽装置)的系统所感应的涡电流密度，图18C的系统感应的涡电流密度之强度较大，可以进入头部模型脑白质部分较深处。图18E以进入脑部的深度的函数，描绘一头部模型脑白质部分的正规化涡电流密度(意即，涡电流密度正规化至，与深度25毫米处的涡电流密度相同)。为使图18A的系统，在深度25毫米中，达到与图18C系统相同的涡电流密度，图18A的系统在头部表面的涡电流密度，须为图18C系统之两倍。也就是说，相较于提供给图18C刺激系统的螺旋导电线圈的电流量，必须提供给8字形刺激器一更大的电流量。亦即，使用图18C的系统以取代图18A的系统，将可减少大约50％表面涡电流。除了减少大约50％之表面涡电流，病患之头皮也可以减少热感受的量，进而减少疼痛或不适的感觉。
于此描述使用磁刺激治疗神经系统失调之套件。其中，一套件可以包含一个或多个类型的磁刺激器。例如，可以包含至少一个螺旋导电线圈刺激器，及可选择地，包含至少一个8字形刺激器。而在某些实施例中，一套件可以包含至少一个刺激器及至少一个屏蔽罩。例如，可以包含至少一个螺旋导电线圈刺激器及一屏蔽罩，如图14A-14D描绘。可选择地，一套件可以包含至少一个螺旋导电线圈刺激器，及数个屏蔽罩，其中屏蔽罩上之开口及/或通道，因不同屏蔽罩而异。例如，每个屏蔽罩上之开口位置可以不同，为了让医生能够选择一开口位于锁定组织附近的屏蔽罩。屏蔽罩的大小及形状、屏蔽罩上通道的位置及数目、屏蔽罩上流体进入口及流体流出口之数目，以及其他先前已描述的特点，在套件之各屏蔽罩上，皆可以是不同的。一套件中，一个或多个磁性屏蔽罩，可以预先装填一导电流体，或可以不预先装填一导电流体(此情况下，导电流体可以在治疗前或治疗中才被加入屏蔽罩)。
于此描述之神经磁刺激系统，可用以刺激包含脑部及脊椎之周边神经及/或自主神经系统之神经。例如，一针对锁定刺激肾神经之神经刺激系统，可以包含一个或多个螺旋导电线圈，螺旋导电线圈有数个锐角匝，及可选择地，包含一个或多个圆柱形屏蔽组件。此螺旋导电线圈刺激器的大小，匝之数目及其放置位置，可针对肾神经的刺激需要，作最有效调整，并减少对邻近组织的刺激。其他可适用本发明揭露之任一刺激器及/或屏蔽组件之神经的刺激，包含了腹腔神经丛，主动脉肾神经节，主动脉神经丛等等。于此描述的磁刺激系统，可以用以治疗身体所有部位之各种不同神经系统失调/疾病，包含，但不挶限于：迷走神经性疾病(可沿着组织区域扩散，或由迷走神经支配的器官，从脑部延伸扩散到腹部)，脊髓及周围神经疾病，神经疾病相关之背部及关节疼痛，心脏性心律失常和心脏神经疼痛，关于粪便及膀胱失禁之盆腔病变，头痛，偏头痛，忧郁症，强迫症，失眠，躁郁症，创伤后压力症候群，帕金森氏病，精神分裂症，肌张力障碍，自闭症，疼痛，及癫痫或热痉挛等等。同时，也可用于治疗下列疾病，包含，发展至不同时期的肿瘤，以及各种自身免疫性疾病(例如，多发性硬化症，失能的类风湿关节炎等等)。
Claims (48)
1.一种磁刺激系统，包含：
一个螺旋导电线圈，包含一条有若干个匝的导线，其中各该匝具有一角度小于90度的角；及
一屏蔽罩，包含一外表面、一内表面、一位于该外表面及该内表面之间的内空腔、一开口，以及一与该开口相交的通道；其中该开口与该通道贯穿该屏蔽罩整个厚度，以及该外表面与该内表面包含一非导电的材质。
2.根据权利要求1所述的磁刺激系统，其特征在于，还包含
一第二螺旋导电线圈，邻近该第一螺旋导电线圈并与该第一螺旋导电线圈串联相连接，其中该屏蔽罩更包含一第二开口以及一第二通道，贯穿该屏蔽罩整个厚度，并且其中该第二开口与该第二通道相交。
3.根据权利要求2所述的磁刺激系统，其特征在于，该二开口呈现圆形，且开口的直径小于该等螺旋导电线圈的直径。
4.根据权利要求3所述的磁刺激系统，其特征在于，该二开口的直径，大约为该等螺旋导电线圈的直径的百分之十。
5.根据权利要求3所述的磁刺激系统，其特征在于，该二开口的间隔，小于或等于该等螺旋导电线圈的半径。
6.根据权利要求2所述的磁刺激系统，其特征在于，该二开口呈现圆形，且其直径大于该等螺旋导电线圈的直径。
7.根据权利要求2所述的磁刺激系统，其特征在于，该第一线圈的中心位置与该第一开口的中心位置对齐，且该第二线圈的中心位置与该第二开口的中心位置对齐。
8.根据以上任一项权利要求所述的磁刺激系统，其特征在于，更包含一导电流体，位于该屏蔽罩的内空腔内。
9.根据权利要求8所述的磁刺激系统，其特征在于，该导电流体用以随一磁场，改变其频谱特性。
10.根据权利要求9所述的磁刺激系统，其特征在于，该导电流体包含一超顺磁性混合物。
11.根据权利要求10所述的磁刺激系统，其特征在于，该超顺磁性混合物为一磁性氧化物(MO·Fe2O3)，其中M可为锌、钆、钒、铁、镍、铜、钴、的其中之一项。
12.根据权利要求8所述的磁刺激系统，其特征在于，该导电流体包含食盐水。
13.根据权利要求8至12任一项所述的磁刺激系统，其特征在于，该屏蔽罩更包含一进入口，以灌入该导电流体，以及一流出口，以流出该导电流体。
14.根据权利要求13所述的磁刺激系统，其特征在于，该进入口与该流出口用以与一热交换器相连接，其中该热交换器用以冷却由该流出口流出的该导电流体，并将冷却后的该导电流体传送至该进入口。
15.根据以上任一项权利要求所述的磁刺激系统，其特征在于，该屏蔽罩的外表面与内表面以一透明材料制作而成。
16.根据权利要求15所述的磁刺激系统，其特征在于，该透明材料可为高密度的聚乙烯。
17.根据权利要求16所述的磁刺激系统，其特征在于，该透明材料可为聚氯乙烯。
18.根据权利要求16所述的磁刺激系统，其特征在于，该透明材料可为聚丙烯酸。
19.一种磁性屏蔽罩，包含：一外表面；
一内表面，用以接触组织；
一内空腔，位于该外表面与该内表面之间；
一第一开口及一第二开口，该等开口横切该屏蔽罩的一部份厚度，该厚度介于该外表面与该内表面之间；
一第一分隔件及一第二分隔件，该等分隔件横切该屏蔽罩的一部份厚度，该厚度介于该外表面与该内表面之间；及
一导电流体，置于该内空腔内。
20.根据权利要求19所述的磁性屏蔽罩，其中该第一及第二分隔件用以形成电流，通过该导电流体，使得电流流通的方向有一垂直分量，并且与该屏蔽罩的外表面及/或内表面垂直。
21.根据权利要求20所述的磁性屏蔽罩，其中该第一分隔件及该第二分隔件将该屏蔽罩分隔成三个区块。
22.根据权利要求21所述的磁性屏蔽罩，其中该三个区块中，至少有一区块不与其他区块以流体方式连接。
23.根据权利要求21所述的磁性屏蔽罩，其中该三个区块中，至少有一区块与其他至少一个区块以流体方式连接。
24.根据权利要求19至23任一项所述的磁刺激系统，其特征在于，更包含一导电流体于该屏蔽罩的内空腔内。
25.根据权利要求24所述的磁刺激系统，其特征在于，该导电流体用以随一磁场，改变其频谱特性。
26.根据权利要求25所述的磁刺激系统，其特征在于，该导电流体更包含一超顺磁性混合物。
27.根据权利要求26所述的磁刺激系统，其特征在于，该超顺磁性混合物为一磁性氧化物(MO·Fe2O3)，其中M可为锌、钆、钒、铁、镍、铜、钴、的其中之一项。
28.根据权利要求24所述的磁刺激系统，其特征在于，该导电流体包含食盐水。
29.根据权利要求24至28任一项所述的磁刺激系统，其特征在于，该屏蔽罩更包含一进入口，以灌入该导电流体，以及一流出口，以流出该导电流体。
30.根据权利要求29所述的磁刺激系统，其特征在于，该进入口与该流出口用以与一热交换器相连接，其中该热交换器用以冷却该流出口流出的导电流体，并将冷却后的导电流体传送至该进入口。
31.根据权利要求19至30任一项所述的磁刺激系统，其特征在于，该屏蔽罩的外表面与内表面以一透明材料制作而成。
32.根据权利要求31所述的磁刺激系统，其特征在于，该透明材料可为高密度的聚乙烯。
33.根据权利要求31所述的磁刺激系统，其特征在于，该透明材料可为聚氯乙烯。
34.根据权利要求31所述的磁刺激系统，其特征在于，该透明材料可为聚丙烯酸。
35.一种用于神经刺激的磁刺激器，包含：
一螺旋导电线圈，以一条有若干个匝的导线组成，其中各匝的角度小于90度。
36.根据权利要求35所述的磁刺激器，其特征在于，该螺旋导电线圈包含一第一端及一第二端，其中该第一端用以连接至一高电压源的一正极端子，以及，该第二端用以连接至该高电压源的一负极端子。
37.根据权利要求35所述的磁刺激器，其特征在于，该螺旋导电线圈至少有五个匝。
38.根据权利要求37所述的磁刺激器，其特征在于，各该匝的角度为30度。
39.根据权利要求35所述的磁刺激器，其特征在于，该螺旋导电线圈的匝彼此互相重迭，因此从中心轴位置看该螺旋导电线圈的形状时，如同一多边星形。
40.根据权利要求39所述的磁刺激器，其特征在于，该螺旋导电线圈的一第一端及一第二端，分别沿着该螺旋导电线圈的中心轴设置。
41.根据权利要求35所述的磁刺激器，其特征在于，该螺旋导电线圈之第一端，用以连接一电流源，以及该螺旋导电线圈的第二端，用以连接至一电流沉。
42.根据权利要求35所述的磁刺激器，其特征在于，各该匝为弧形。
43.一种用于神经刺激的磁场产生系统，包含：
至少三个以上的螺旋导电线圈，该螺旋导电线圈如请求项35所述的螺旋导电线圈，其中该第一线圈的第一端连接至一电流源，该第三线圈的第二端连接至一电流沉，以及该第二线圈与该第一线圈及该第三线圈串联相连接。
44.根据权利要求43所述的磁场产生系统，其特征在于，更包含一或多个屏蔽组件。
45.根据权利要求44所述的磁场产生系统，其特征在于，该屏蔽组件内部装有流体。
46.根据权利要求45所述的磁场产生系统，其特征在于，该屏蔽组件装有食盐水。
47.一种用于神经刺激的磁刺激器，包含：
一第一有线回路；
一第二有线回路，与该第一有线回路相邻；
一第一恒磁环，外接于该第一有线回路；及
一第二恒磁环，外接于该第二有线回路。
48.一种用于神经组织刺激的磁刺激器，包含：
一有若干个匝的螺旋导电线圈，藉以产生一涡电流密度分布，其中该涡电流能够活化位于距离组织表面30毫米以上的神经元。
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