CN107485788B - 一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置 - Google Patents

一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107485788B
CN107485788B CN201710673871.3A CN201710673871A CN107485788B CN 107485788 B CN107485788 B CN 107485788B CN 201710673871 A CN201710673871 A CN 201710673871A CN 107485788 B CN107485788 B CN 107485788B
Authority
CN
China
Prior art keywords
tracker
magnetic
mechanical arm
coil
transcranial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710673871.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107485788A (zh
Inventor
李世俊
王懿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
First Medical Center of PLA General Hospital
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201710673871.3A priority Critical patent/CN107485788B/zh
Publication of CN107485788A publication Critical patent/CN107485788A/zh
Priority to PCT/CN2018/077847 priority patent/WO2019029158A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107485788B publication Critical patent/CN107485788B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N2/00—Magnetotherapy
    • A61N2/004—Magnetotherapy specially adapted for a specific therapy
    • A61N2/006—Magnetotherapy specially adapted for a specific therapy for magnetic stimulation of nerve tissue
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N2/00—Magnetotherapy
    • A61N2/02—Magnetotherapy using magnetic fields produced by coils, including single turn loops or electromagnets

Abstract

本发明公开了一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置，包括图像工作站，所述图像工作站分别连接有空间定位传感器、机械臂控制器和生理信号检测装置，所述机械臂控制器连接有机械臂，所述机械臂的末端关节分别连接有经颅刺激线圈和跟踪器二，所述经颅刺激线圈连接有经颅磁刺激仪，所述空间定位传感器连接有探针跟踪器，所述探针跟踪器连接有跟踪器一，所述跟踪器一连接有外部标志点。本发明的有益效果：本发明实现对RTMS磁刺激探头的精确导航，对磁刺激位置的可视化显示及刺激位置精确控制，进而提高治疗效率，减少副作用。

Description

一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置
技术领域
本发明涉及磁共振导航技术领域，具体来说，涉及一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置。
背景技术
传统的装置在RTMS经颅磁刺激产品应用中的定位时靠个人经验来实现的，具有一定的误差性，无法实现神经、精神、康复等领域临床磁刺激的精准干预和治疗，降低了治疗效率，已不能满足市场的需求。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置，能够克服现有技术的上述不足。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置，包括图像工作站，所述图像工作站分别连接有空间定位传感器、机械臂控制器和生理信号检测装置，所述机械臂控制器连接有机械臂，所述机械臂的末端关节分别连接有经颅刺激线圈和跟踪器二，所述经颅刺激线圈连接有经颅磁刺激仪，所述空间定位传感器连接有探针跟踪器，所述探针跟踪器连接有跟踪器一，所述跟踪器一连接有外部标志点。
进一步的，所述经颅刺激线圈通过连接接口与机械臂的末端关节固定连接。
进一步的，所述跟踪器二通过连接接口与机械臂的末端关节固定连接。
进一步的，所述经颅刺激线圈通过软电线与经颅磁刺激仪连接。
进一步的，所述探针跟踪器与空间定位传感器无线连接。
进一步的，所述外部标志点与跟踪器一无线连接。
本发明的有益效果：本发明实现对RTMS磁刺激探头的精确导航，对磁刺激位置的可视化显示及刺激位置精确控制，进而提高治疗效率，减少副作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置的结构示意图；
图中：
1、图像工作台；2、经颅刺激线圈；3、空间定位传感器；4、跟踪器一；5、机械臂；6、机械臂控制器；7、跟踪器二；8、探针跟踪器；9、生理信号检测装置；10、外部标志点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，根据本发明实施例所述的一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置，包括图像工作站1，所述图像工作站1分别连接有空间定位传感器3、机械臂控制器6和生理信号检测装置9，所述机械臂控制器6连接有机械臂5，所述机械臂5的末端关节分别连接有经颅刺激线圈2和跟踪器二7，所述经颅刺激线圈2连接有经颅磁刺激仪，所述空间定位传感器3连接有探针跟踪器8，所述探针跟踪器8连接有跟踪器一4，所述跟踪器一4连接有外部标志点10。
在一具体实施例中，所述经颅刺激线圈2通过连接接口与机械臂5的末端关节固定连接。
在一具体实施例中，所述跟踪器二7通过连接接口与机械臂5的末端关节固定连接。
在一具体实施例中，所述经颅刺激线圈2通过软电线与经颅磁刺激仪连接。
在一具体实施例中，所述探针跟踪器8与空间定位传感器3无线连接。
在一具体实施例中，所述外部标志点10与跟踪器一4无线连接。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
在具体使用时，本发明在治疗中，图像工作站根据治疗计划和跟踪器一、跟踪器二的空间位置，计算机械臂的运动参数，然后控制机械臂各关节自动运动，使得经颅刺激线圈的焦点精确定位到患者头部需要进行磁刺激治疗的区域，同时如果患者头部移动带动跟踪器一移动，空间定位传感器可实时测量到移动的位置和方向，图像工作站根据此数据控制机械臂自动调整位置，保证磁刺激位置准确。
本发明首先进行磁共振成像：三维重建大脑和被检者的头部的皮肤表面；显示处理相应的3D颅内景象，图像配准、融合，重建等，再与刺激线圈的图像配准、融合，并动态跟踪线圈的位置（3D图像）；然后对图像进行融合：磁共振颅内3D图像与重建的颅外3D结构的融合：平移(translation)、伸缩(scaling)、旋转(rotation)、对齐(align) 等；其次进行图像注册：在患者头部设置外部标志点，用探针跟踪器和空间定位传感器测量外部标志点位置，利用至少3个外部标志点建立磁共振图像、病人头部、经颅磁刺激仪探头之间的坐标系映射关系；建立模型：利用ASM/AAM技术，即非刚体建模技术，拟合脑组织解剖结构，伸缩非刚体，颅内非刚体脑组织和颅外刚体骨组织 3D图像融合之后，TMS刺激点与脑内组织所关注的刺激点的重合，通过工作站显示器显示出3D颅内景象，经颅磁刺激仪探头刺激线圈的模型和位置以及磁场分布；再然后进行规划：操作者在图像工作站上，根据患者头部3D图像及经颅磁刺激线圈模型及磁场分布，规划刺激部位及经颅磁刺激线圈的位置；最后导航：操作者通过图像工作站控制机械臂运动，将经颅磁刺激线圈对准患者头部需进行刺激的部位，通过空间定位传感器实时测量跟踪器一和跟踪器二的位置对经颅磁刺激线圈刺激部位进行分析计算，并通过控制机械臂的位置自动调整和校准经颅磁刺激线圈与患者头部的相对位置，保证刺激位置准确，在刺激治疗同时，通过生理信号检测装置观察患者反映，对刺激效果进行实时评估，对刺激部位规划进行实时调整。
本发明要求RTMS配置多线圈磁刺激器，通过脑电图逆过程，由多线圈立体聚焦定位，与磁共振影像资料融合后导航定位刺激线圈；理论上可以做到每个线圈的磁场在聚焦点叠加，使刺激的深度增加、刺激聚焦点减小；实现RTMS与脑电图、磁共振、PET等多模态检测，实时看到RTMS的近场和远场效应，以及脑血流量、代谢变化、电生理变化等磁刺激效果。
综上所述，本发明实现对RTMS磁刺激探头的精确导航，对磁刺激位置的可视化显示及刺激位置精确控制，进而提高治疗效率，减少副作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置，其特征在于，包括图像工作站（1），所述图像工作站（1）分别连接有空间定位传感器（3）、机械臂控制器（6）和生理信号检测装置（9），所述机械臂控制器（6）连接有机械臂（5），所述机械臂（5）的末端关节分别连接有经颅刺激线圈（2）和跟踪器二（7），所述经颅刺激线圈（2）连接有经颅磁刺激仪，所述空间定位传感器（3）连接有探针跟踪器（8），所述探针跟踪器（8）与空间定位传感器（3）无线连接，所述探针跟踪器（8）连接有跟踪器一（4），所述跟踪器一（4）连接有外部标志点（10），所述外部标志点（10）与跟踪器一（4）无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置，其特征在于，所述经颅刺激线圈（2）通过连接接口与机械臂（5）的末端关节固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置，其特征在于，所述跟踪器二（7）通过连接接口与机械臂（5）的末端关节固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置，其特征在于，所述经颅刺激线圈（2）通过软电线与经颅磁刺激仪连接。
CN201710673871.3A 2017-08-09 2017-08-09 一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置 Active CN107485788B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710673871.3A CN107485788B (zh) 2017-08-09 2017-08-09 一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置
PCT/CN2018/077847 WO2019029158A1 (zh) 2017-08-09 2018-03-02 一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710673871.3A CN107485788B (zh) 2017-08-09 2017-08-09 一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107485788A CN107485788A (zh) 2017-12-19
CN107485788B true CN107485788B (zh) 2020-05-22

Family

ID=60644028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710673871.3A Active CN107485788B (zh) 2017-08-09 2017-08-09 一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN107485788B (zh)
WO (1) WO2019029158A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107485788B (zh) * 2017-08-09 2020-05-22 李世俊 一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置
GB2572186A (en) * 2018-03-22 2019-09-25 The Magstim Company Ltd Apparatus and method for determining a desired coil position for magnetic stimulation
JP2022512254A (ja) * 2018-12-13 2022-02-02 リミナル サイエンシズ インコーポレイテッド 実質的に非破壊的な音響刺激のためのウェアラブルデバイス用のシステムおよび方法
CN109701160A (zh) * 2019-01-23 2019-05-03 中国人民解放军总医院 影像引导下可见光定位导航装置及方法
CN110639127A (zh) * 2019-09-26 2020-01-03 深圳英智科技有限公司 一种经颅磁刺激系统
CN111249622B (zh) * 2020-01-17 2024-04-09 上海市精神卫生中心（上海市心理咨询培训中心） 基于增强现实的精准经颅磁刺激在线导航方法
CN111760208A (zh) * 2020-07-21 2020-10-13 上海交通大学 基于机械臂的人体经颅超声刺激自动定位系统和方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009055634A1 (en) * 2007-10-24 2009-04-30 Neostim Inc. Intra-session control of transcranial magnetic stimulation
WO2009055631A1 (en) * 2007-10-25 2009-04-30 Smithkline Beecham Corporation Calcilytic compounds
CN103736208A (zh) * 2013-12-20 2014-04-23 山东新华医疗器械股份有限公司 放射治疗用红外定位自动摆位系统
CN204275298U (zh) * 2014-11-20 2015-04-22 西安索立德医疗科技有限公司 一种脑皮质经颅磁刺激三维定位导航系统
CN104740780B (zh) * 2015-03-20 2017-04-19 中国科学院电工研究所 一种用于经颅磁刺激器的电磁定位导航装置
CN106110507A (zh) * 2016-07-26 2016-11-16 沈阳爱锐宝科技有限公司 一种经颅磁刺激器的导航定位装置及定位方法
CN107485788B (zh) * 2017-08-09 2020-05-22 李世俊 一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置
CN208372300U (zh) * 2017-08-09 2019-01-15 李世俊 一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107485788A (zh) 2017-12-19
WO2019029158A1 (zh) 2019-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107485788B (zh) 一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置
ES2550455T3 (es) Método y aparato para corregir un error en el registro conjunto de sistemas de coordenadas usados para representar objetos visualizados durante la estimulación guiada del cerebro
Grunert et al. Computer-aided navigation in neurosurgery
CN101474075B (zh) 微创手术导航系统
CN104740780B (zh) 一种用于经颅磁刺激器的电磁定位导航装置
US7711431B2 (en) Method and device for stimulating the brain
Schönfeldt-Lecuona et al. Accuracy of stereotaxic positioning of transcranial magnetic stimulation
JP2019030702A (ja) 定位手術用の手術ロボット及び定位手術用の手術ロボットの制御方法
KR101531620B1 (ko) 뇌의 실영상에 ｎｂｓ 기능 데이터를 오버레이하기 위한 방법 및 시스템
CN112220557B (zh) 用于颅脑穿刺的手术导航及机器臂装置及定位方法
JP2013540455A (ja) 解剖学的表面の支援型自動データ収集方法
JP2018027289A (ja) 定位手術用の手術ロボットシステム及び定位手術用ロボットの制御方法
US20080123922A1 (en) Method for planning a surgical procedure
JP2016529687A (ja) 外科的ナビゲーションのための電磁コイル配置および製造方法
CN111657947B (zh) 一种神经调控靶区的定位方法
CN109701160A (zh) 影像引导下可见光定位导航装置及方法
JP6550660B2 (ja) 操作教示装置および経頭蓋磁気刺激装置
CN110300993A (zh) 一种用于经颅磁刺激诊疗的摄像系统
CN110025891A (zh) 经颅磁刺激手术视觉导航装置
CN108042918A (zh) 基于3d打印的个性化经颅磁刺激治疗的定位装置及方法
CN111671502A (zh) 用于经皮穿刺微创手术智能引导的持针器
CN106139423A (zh) 一种基于摄像头的图像引导粒子植入系统
CN111249622B (zh) 基于增强现实的精准经颅磁刺激在线导航方法
CN103284792A (zh) 手术影像导引定位装置及其系统
Matthäus et al. Planning and analyzing robotized TMS using virtual reality

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221102

Address after: No. 28, Fuxing Road, Haidian District, Beijing 100080

Patentee after: The first medical center of PLA General Hospital

Address before: 100853 PLA General Hospital, 28 Fuxing Road, Beijing, Haidian District, China

Patentee before: Li Shijun

TR01 Transfer of patent right