CN110124201A - 一种磁刺激线圈姿态测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磁刺激线圈姿态测量装置，其包括单次刺激模块、磁刺激线圈、传感模块、处理模块和输出模块；所述单次刺激模块连接磁刺激线圈，传感模块、处理模块和输出模块顺次连接；所述传感模块用于在磁刺激线圈发出单次脉冲刺激时检测磁刺激线圈的空间相对角度，并将检测信号发送给处理模块；所述处理模块用于接收所述检测信号，并根据所述检测信号计算获得所述磁刺激线圈的姿态信息；所述输出模块用于接收所述姿态信息并输出结果。该测量装置可对线圈的姿态进行定位，操作者利用该装置可获知适合受试者的最佳线圈姿态；该装置还可根据预设的姿态信息实时分析当前线圈的姿态是否正确，以此引导操作者调整线圈姿态直至符合预设的正确姿态。
Description
技术领域
本发明涉及磁刺激技术领域，具体涉及一种磁刺激线圈姿态测量装置。
背景技术
经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation，TMS)是一种针对神经类疾病的治疗方法，经颅磁刺激仪产生的磁信号可以无衰减地透过颅骨而刺激到大脑神经，实际应用中并不局限于头脑的刺激，还可刺激外周神经肌肉。该技术利用一整套充电模块对电容进行充电，然后通过放电模块激发磁刺激线圈产生高强度脉冲磁场，借此刺激大脑神经改变大脑内神经细胞的电活动，达到治疗神经类疾病的效果。此方法具有安全可靠，治疗效果明显，非侵入式治疗等特点。
在实际治疗过程中，刺激线圈需要针对患者的大脑区域保持特定的倾斜角度，才能发挥出最佳的刺激效果，特别是针对单8字线圈和双8字线圈来说测量线圈的姿态尤为重要，因为8字线圈有焦点可以聚焦进行单靶点和多靶点治疗。不同患者头部生理曲线不完全相同，刺激线圈的最佳姿态也不相同，针对具体患者，刺激线圈需保持最佳姿态以实现聚焦效果，否则无法实现靶点治疗的目的。现有技术中由于缺少线圈姿态测量的装置，在实际使用时只能紧挨着患者头皮，实现相对的模糊定位，然而，由于每个人大脑颅骨的生理曲线不同，这样会很难使线圈达到最佳的刺激效果。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出一种可对磁刺激线圈姿态进行测量的装置。该装置可对线圈的姿态进行准确定位，操作者利用该装置可以获知适合受试者的最佳磁刺激线圈姿态；该装置还可以根据预设的姿态信息实时分析当前线圈的姿态是否正确，以此引导操作者调整线圈姿态直至符合预设的正确姿态。
为此，第一方面，本发明提供了一种磁刺激线圈姿态测量装置，其包括：单次刺激模块、磁刺激线圈、传感模块、处理模块和输出模块；所述单次刺激模块连接磁刺激线圈，传感模块、处理模块和输出模块顺次连接；
所述单次刺激模块用于使磁刺激线圈发出单次脉冲刺激；
所述传感模块用于在磁刺激线圈发出单次脉冲刺激时检测磁刺激线圈的空间相对角度，并将检测信号发送给处理模块；
所述处理模块用于接收所述检测信号，并根据所述检测信号计算获得所述磁刺激线圈的姿态信息；
所述输出模块用于接收所述姿态信息并输出结果。
进一步，所述单次刺激模块设有单次刺激按钮，用于控制所述单次刺激模块是否工作。
进一步，所述单次刺激模块还包括指示单元，用于指示所述线圈是否处于发出脉冲刺激的状态。
在一个具体的实施方式中，所述指示单元为指示灯。
进一步，所述传感模块为陀螺仪或三轴加速度传感器。
在一个优选的实施方式中，所述传感模块为三轴加速度传感器。
进一步，所述输出模块包括显示单元，用于显示所述姿态信息。
进一步，所述姿态信息为所磁刺激述线圈相对于空间XYZ三个轴的相对角度值。
进一步，所述处理模块还包括存储单元，用于存储姿态信息，处理模块可根据计算获得的当前线圈的姿态信息是否与存储单元中的姿态信息相符，以判断线圈是否处于正确的姿态。
进一步，所述输出模块包括语音单元，用于以语音提示线圈是否处于正确姿态。
第二方面，本发明提供一种磁刺激器，其包括以上所述的姿态测量装置。
进一步，所述磁刺激器为经颅磁刺激仪。
本发明的技术方案具有以下优点
本发明提供的磁刺激线圈姿态测量装置可以对线圈的姿态进行准确定位，本发明根据磁刺激线圈工作的原理和特点，将单次磁刺激脉冲控制和实时定位分析创造性地结合在一起，操作者利用该装置可以获知适合受试者的最佳磁刺激线圈姿态；该装置还可以根据预设的姿态信息实时分析当前线圈的姿态是否正确，以此引导操作者调整线圈姿态直至符合预设的正确姿态。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明磁刺激线圈姿态测量装置的示意图
图2为圆环线圈经颅磁刺激仪立体结构示意图；
图3为“8”字线圈经颅磁刺激仪立体结构示意图；
1-显示屏；2-单次刺激按钮；3-指示灯。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例1
本发明提供一种经颅磁刺激仪，具体可为圆环线圈经颅磁刺激仪(图2)，或“8”字线圈经颅磁刺激仪(如图3)。本发明的经颅磁刺激仪包括磁刺激线圈姿态测量装置。所述姿态测量装置包括：单次刺激模块、磁刺激线圈、传感模块、处理模块和输出模块；如图1所示，所述单次刺激模块连接磁刺激线圈，传感模块、处理模块和输出模块顺次连接；所述单次刺激模块用于使磁刺激线圈发出单次脉冲刺激；所述传感模块用于在磁刺激线圈发出单次脉冲刺激时检测磁刺激线圈的空间相对角度，并将检测信号发送给处理模块；所述处理模块用于接收所述检测信号，并根据所述检测信号计算获得所述线圈的姿态信息；所述输出模块用于接收所述姿态信息并输出结果。所述线圈的姿态信息为所述线圈相对于空间XYZ三个轴的相对角度值。
具体地，所述单次刺激模块包括主机处理器、单次刺激按钮2和指示单元，其中，所述主机处理器可以为微处理器，例如ARM、DSP、MCU、FPGA或SOC，在本实施例中为磁刺激仪的主机处理器；所述单次刺激按钮2，用于控制所述单次刺激模块是否工作；在本实施例中，所述指示单元为指示灯3，用于指示所述线圈是否处于发出脉冲刺激的状态。
具体地，所述传感模块可为陀螺仪或三轴加速传感器，在本实施例中为三轴加速传感器，型号为ADXL345；处理模块可为磁刺激仪的主机处理器，也可以为微处理器，例如ARM、DSP、MCU、FPGA或SOC，在本实施例中采用STM32F103ZET6芯片。在测量过程中，数字输出的ADXL345将检测信号通过SPI发送处理模块，处理模块STM32F103ZET6芯片采用反三角函数算法处理数据，计算得到线圈相对于空间XYZ三个轴的相对角度。
所述输出模块包括显示单元，在本实施例中为显示屏1，用于接收处理模块发送的线圈姿态信息，并显示所述姿态信息。具体地，所述显示屏1可显示线圈的三个转动变量，分别对应于线圈相对于空间XYZ三个轴的相对角度值。
在使用过程中，操作者可通过经颅磁刺激仪上的单次刺激按钮2，启动单次刺激模块，向磁刺激线圈施加高压脉冲，使线圈发出磁刺激脉冲，同时指示灯3亮起，操作者在受试者头部附近调整刺激线圈的摆放位置，观察受试者基于接收到的刺激的反应，如果引起了受试者的生理反应，由操作者记录下显示屏1上显示的此时线圈的姿态参数，该姿态参数就是该患者进行磁刺激治疗时，线圈放置的最佳参数。
在进一步的实施例中，所述处理模块中还包括存储单元，用于存储磁刺激线圈的姿态参数。所述存储单元可接受操作者的指令，存储若干组线圈姿态参数。具体地，操作者可通过外接输入设备手动输入线圈姿态参数；或者，在所述磁刺激线圈受单次刺激模块控制发出磁刺激脉冲的过程中，当操作者将经颅磁刺激仪保持同一摆放位置超过一段时间，即自动存储当时的线圈姿态参数。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例中，所述处理模块可以判断当前磁刺激线圈的姿态是否正确，具体地，所述处理模块读取所述存储单元中的线圈姿态参数作为判断阈值，通过判断计算得到的当前线圈的姿态信息是否与存储单元中的姿态信息相符，从而判断当前磁刺激线圈是否处于正确的姿态，以此可引导操作者调整线圈姿态直至符合预设的正确姿态。当处理模块判断当前磁刺激线圈处于正确姿态时，在可选实施例中，显示屏1以文字或色彩提示当前磁刺激线圈的姿态正确；在另一可选实施例中，所述输出模块还包括语音单元，以语音提示当前磁刺激线圈处于正确姿态。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种磁刺激线圈姿态测量装置，其特征在于，所述磁刺激线圈姿态测量装置包括：单次刺激模块、磁刺激线圈、传感模块、处理模块和输出模块；所述单次刺激模块连接磁刺激线圈，传感模块、处理模块和输出模块顺次连接；
所述单次刺激模块用于使磁刺激线圈发出单次脉冲刺激；
所述传感模块用于在磁刺激线圈发出单次脉冲刺激时检测磁刺激线圈的空间相对角度，并将检测信号发送给处理模块；
所述处理模块用于接收所述检测信号，并根据所述检测信号计算获得所述磁刺激线圈的姿态信息；
所述输出模块用于接收所述姿态信息并输出结果。
2.如权利要求1所述的磁刺激线圈姿态测量装置，其特征在于，所述单次刺激模块设有单次刺激按钮，用于控制所述单次刺激模块是否工作。
3.如权利要求2所述的磁刺激线圈姿态测量装置，其特征在于，所述单次刺激模块还包括指示单元，用于指示所述线圈是否处于发出脉冲刺激的状态。
4.如权利要求1所述的磁刺激线圈姿态测量装置，其特征在于，所述传感模块为陀螺仪或三轴加速度传感器。
5.如权利要求1所述的磁刺激线圈姿态测量装置，其特征在于，所述输出模块包括显示单元，用于显示所述姿态信息。
6.如权利要求5所述的磁刺激线圈姿态测量装置，其特征在于，所述姿态信息为所磁刺激述线圈相对于空间XYZ三个轴的相对角度值。
7.如权利要求1所述的磁刺激线圈姿态测量装置，其特征在于，所述处理模块还包括存储单元，用于存储姿态信息，处理模块可根据计算获得的当前线圈的姿态信息是否与存储单元中的姿态信息相符，以判断线圈是否处于正确的姿态。
8.如权利要求7所述的磁刺激线圈姿态测量装置，其特征在于，所述输出模块包括语音单元，用于以语音提示线圈是否处于正确姿态。
9.一种磁刺激器，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的磁刺激线圈姿态测量装置。
10.如权利要求9所述的磁刺激器，其特征在于，所述磁刺激器为经颅磁刺激仪。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110812700A (zh) * | 2019-12-04 | 2020-02-21 | 麦克斯(郑州)医疗科技有限公司 | 一种用于经颅磁刺激线圈可重复定位的装置及使用方法 |
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2019
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