CN114558245A - 经颅磁导航定位系统和经颅磁刺激系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种经颅磁导航定位系统，通过获取目标的预设靶点，然后获取刺激线圈的预设位姿，再控制刺激线圈移动到目标位姿。其中，刺激线圈的预设位姿是根据刺激线圈在不同位姿下，预设靶点在预设范围内的仿真电场强度确定的。本发明通过该方法获取的刺激线圈的预设位姿，并在实体空间中控制刺激线圈移动到与预设位姿对应的目标位姿的方法，可以以较小的刺激强度引起靶点所在的功能区产生动作电位，提高了刺激线圈的定位精度。

Description

经颅磁导航定位系统和经颅磁刺激系统

技术领域

本发明实施例涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种经颅磁导航定位系统和经颅磁刺激系统。

背景技术

磁刺激是一种利用脉冲磁场作用于神经系统，改变皮质神经细胞的膜电位，使之产生感应电流，影响脑内代谢和神经电活动，从而引起一系列生理生化反应的非侵入式的研究和治疗方法。磁刺激可以作用于大脑，也可以作用于外周神经，作用于大脑的磁刺激称为经颅磁刺激（Transcranial Magnetic Stimulation, TMS）。通常，将作用在组织上的磁刺激中心点称为靶点。

磁刺激一般通过在刺激线圈上施加脉冲电流，进而在空间中产生磁场。常用的刺激线圈类型有八字线圈、圆形线圈、H型线圈等。其中，八字线圈的使用较为广泛，得益于八字线圈能够产生较为理想的磁场分布。

在经颅磁刺激中，通常情况下，临床医生会根据患者的医学影像，例如磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）确定患者磁刺激的预设靶点，并根据预设靶点确定刺激线圈的预设位姿（预设的位置和姿态）。通过动作追踪等技术捕获患者头部在实体空间中的位姿，然后将患者头部在实体空间中的位姿与医学影像配准，就可以确定与预设靶点对应的目标靶点在患者头部的位置。通过机械臂或其他方式引导刺激线圈移动到与预设位姿对应的目标位姿，然后在刺激线圈上施加脉冲电流，就可以对患者实施磁刺激。

对于同一个靶点，为了激发靶点所在功能区并产生动作电位，当刺激线圈采用不同的位姿时，所需要的刺激强度是不同的。现有技术并没有充分考虑刺激线圈的位姿，对刺激线圈的定位不精准。

发明内容

本发明实施例提供了一种经颅磁导航定位系统和经颅磁刺激系统，以克服现有技术对刺激线圈定位不精准的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种服务器，所述服务器被配置为：

获取目标的预设靶点；

获取刺激线圈的预设位姿；所述刺激线圈的预设位姿是根据所述刺激线圈在不同位姿下，所述预设靶点在预设范围内的仿真电场强度确定的；

向处理器发送所述预设靶点和所述刺激线圈的预设位姿。

可选地，所述刺激线圈的预设位姿所指示的，与所述预设靶点的相对位置关系为：

所述预设靶点与所述目标头皮距离最小的点为刺激点；所述刺激线圈的中心点、所述刺激点，以及所述预设靶点在中心轴上，所述刺激点在所述目标头皮上的切面为刺激点切面；所述刺激线圈的中心点与所述刺激点的距离为预设距离，所述刺激线圈平面与所述刺激点切面平行；

所述刺激线圈沿所述中心轴的目标旋转角度为：以所述预设靶点为中心，以第一长度为半径的球体范围内，大脑皮层组织的仿真电场强度最大时，所述刺激线圈沿所述中心轴的旋转角度。

可选地，所述第一长度是根据所述预设靶点所在脑回的宽度，和/或，所述刺激线圈在所述预设靶点所在脑沟回的刺激范围确定的。

可选地，所述刺激线圈的预设位姿所指示的，与所述预设靶点的相对位置关系为：

所述预设靶点与所述目标头皮距离最小的点为刺激点；所述刺激线圈的中心点、所述刺激点，以及所述预设靶点在中心轴上，所述刺激点在所述目标头皮上的切面为刺激点切面；所述刺激线圈的中心点与所述刺激点的距离为预设距离，所述刺激线圈平面与所述刺激点切面平行；

所述刺激线圈沿所述中心轴的目标旋转角度为：以所述预设靶点为中心，以第二长度为半径的球体范围内，在大脑皮层表面组织的仿真电场强度最大时，所述刺激线圈沿所述中心轴的旋转角度。

可选地，所述第二长度是根据所述预设靶点所在脑回的宽度，和/或，所述刺激线圈在所述预设靶点所在脑沟回的刺激范围确定的。

第二方面，本发明实施例提供一种经颅磁导航系统，包括处理器；

所述处理器被配置为：

接收服务器发送的预设靶点和刺激线圈的预设位姿；

控制所述刺激线圈移动到目标位姿；所述刺激线圈的目标位姿和目标靶点的相对位置关系，与，所述刺激线圈的预设位姿和所述预设靶点的相对位置关系一致。

第三方面，本发明实施例提供了一种经颅磁导航定位系统，包括第一方面任一项所述的服务器，以及第二方面所述的经颅磁导航系统。

第四方面，本发明实施例提供了一种经颅磁导航定位系统，包括处理器；

所述处理器被配置为：

获取目标的预设靶点；

获取刺激线圈的预设位姿；所述刺激线圈的预设位姿是根据所述刺激线圈在不同位姿下，所述预设靶点在预设范围内的仿真电场强度确定的；

控制所述刺激线圈移动到目标位姿；所述刺激线圈的目标位姿和目标靶点的相对位置关系，与，所述刺激线圈的预设位姿和所述预设靶点的相对位置关系一致。

第五方面，本发明实施例提供了一种经颅磁刺激系统，包括第三方面或者第四方面所述的经颅磁导航定位系统，以及磁刺激设备。

本发明实施例提供的经颅磁导航定位系统，通过获取目标的预设靶点，然后获取刺激线圈的预设位姿，再控制刺激线圈移动到目标位姿。其中，刺激线圈的预设位姿是根据刺激线圈在不同位姿下，预设靶点在预设范围内的仿真电场强度确定的。本发明通过该方法获取的刺激线圈的预设位姿，并在实体空间中控制刺激线圈移动到与预设位姿对应的目标位姿的方法，可以以较小的刺激强度引起靶点所在的功能区产生动作电位，提高了刺激线圈的定位精度。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一种示例的刺激线圈的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种经颅磁导航定位系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种刺激线圈定位方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的一种经颅磁导航系统的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种指示刺激线圈与预设靶点相对位置关系的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种指示刺激线圈与预设靶点相对位置关系的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的再一种指示刺激线圈与预设靶点相对位置关系的结构示意图；

图8是本发明实施例提供的另一种经颅磁导航定位系统的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的另一种刺激线圈定位方法的流程示意图；

图10是本发明实施例提供的一种经颅磁刺激系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为更好的理解本发明的技术方案，对本发明涉及的专业名词解释如下：

磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI）：磁共振成像是断层成像的一种，它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号,并重建出人体信息。

电子计算机断层扫描（Computed Tomography,CT）：是利用精确准直的X线束、γ射线、超声波等，与灵敏度极高的探测器一同围绕人体的某一部位作一个接一个的断面扫描，具有扫描时间快，图像清晰等特点，可用于多种疾病的检查。

为了更好的理解本发明的技术方案，下面对本发明实施例适用的刺激线圈进行详细说明。

本发明实施例适用的刺激线圈为：具有对称结构的，且两个绕圈的平面平行的线圈，通常称为八字线圈，本发明实施例对八字线圈的具体形态不做限制。例如，八字线圈可以是同心的八字线圈，也可以是偏心的八字线圈；八字线圈可以是单层的，也可以是多层的；绕线的横截面可以是圆形、正方形、长方形、椭圆形或其他形状；两个绕圈的形状可以是圆形、正方形、长方形、椭圆形或其他形状；八字线圈两个绕圈平面可以部分重叠，也可以不重叠；可以位于同一个平面，也可以不位于同一个平面；八字线圈上也可以增加磁铁、软磁、磁屏蔽，以及在八字线圈上增加额外起辅助作用绕圈等结构。应理解，采用符合上述特征的八字线圈，或者采用与上述八字线圈本质相同的刺激线圈，而实施本发明提供的技术方案都属于本发明的保护范围。

图1是本发明实施例一种示例的刺激线圈的结构示意图，如图1所示。其中，图1（a）为刺激线圈600的立体示意图，图1（b）为刺激线圈600的x-y平面示意图。刺激线圈600包括第一绕圈601、第二绕圈602、电流输入线603和电流输出线604。第一绕圈601和第二绕圈602位于同一平面，即刺激线圈平面，第一绕圈601和第二绕圈602内部有通孔。本发明实施例中所指的刺激线圈的中心点，以图1（b）为例，为刺激线圈600的几何中心，参照图1（b）中所示的中心点C。本发明实施例中所指的刺激线圈的长轴，以图1（b）为例，为线段PQ，其中，线段PQ穿过刺激线圈600的中心点C，当刺激线圈左右折叠时，点P和点Q可以重叠。

应理解，由于八字线圈的实际形态存在差异，不同刺激线圈的中心点，以及刺激线圈的长轴略有差异，具体可以参照图1（b）所示的刺激线圈，本实施例不一一赘述。

经颅磁刺激的基本原理为：通过在刺激线圈上施加脉冲电流，脉冲电流穿过刺激线圈的绕线时，在刺激线圈平面下方产生感应磁场和感应电场，感应磁场和感应电场穿过头皮、颅骨和脊髓液，作用于大脑皮层。当感应电场足够大，引起大脑皮层上的神经细胞内外膜电位变化，产生动作点位并沿神经纤维传递，达到预期的磁刺激目的。

然而，刺激线圈的位姿对磁刺激的效果有显著影响。其原因一方面是由于大脑皮层呈沟回状，且不同个体的大脑皮层沟回存在个体差异，而脑沟回的结构直接影响神经细胞的分布；另一方面，刺激线圈在空间中不同位置产生的感应电场的方向和大小不同。对于同一个靶点，刺激线圈在不同位姿下对同一靶点实施磁刺激，产生动作电位所需要的磁刺激强度是不同的，在相关的实验中已经证实了这一点。因此，现有技术没有充分考虑刺激线圈的位姿，对刺激线圈的定位不精准。

由于现有技术并未考虑刺激线圈的位姿和大脑皮层结构的关系，为产生预期的动作电位需要采用较大的刺激强度，还会带来如下问题：

1、采用较大的刺激强度，磁刺激的效率较低。

2、当采用较大的磁刺激强度时，实质上扩大了磁刺激的有效作用范围，可能使靶点所在功能区以外的其他功能区也受到磁刺激的影响，引起预期以外的动作电位，干扰对目标靶点实施磁刺激的研究或治疗。

3、刺激强度越大，脉冲电流的强度越大，刺激线圈的热功率越大，导致刺激线圈的发热问题越严重，对散热的要求更高。

4、磁刺激的频率越高，发热越严重，受限于刺激线圈的散热效率，刺激线圈可能无法用于实施高频的磁刺激。

本发明实施例提供了一种经颅磁导航定位系统和经颅磁刺激系统，本发明通过获取目标的预设靶点，并根据刺激线圈在不同位姿下，预设靶点在预设范围内的仿真电场强度确定刺激线圈的预设位姿；然后在实体空间中控制刺激线圈移动到与预设位姿对应的目标位姿，完成刺激线圈的定位。本发明该方法能够获取刺激线圈较优的预设位置，提高了刺激线圈的定位精度。

下面将结合几个具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明，各个实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

图2是本发明实施例提供的一种经颅磁导航定位系统的结构示意图。如图2所示，包括：服务器900和经颅磁导航系统800，其中，经颅磁导航系统800可以包括处理器810。服务器900与处理器810通信连接。

在图2所示的系统中，图3是本发明实施例提供的一种刺激线圈定位方法的流程示意图，如图3所示。

其中，服务器900，可以被配置为：

S101、获取目标的预设靶点。

其中，目标可以是人，也可以是动物。

预设靶点位于大脑皮层上。预设靶点的获取方式可以为现有的任一种获取方式，本发明实施例不做限制。

例如，可以根据在目标的医学影像（MRI或者CT）上标记目标的预设靶点。

S102、获取刺激线圈的预设位姿。

其中，刺激线圈的预设位姿是根据刺激线圈在不同位姿下，预设靶点在预设范围内的仿真电场强度确定的。

由于大脑皮层呈沟回状，且不同个体的大脑皮层沟回存在个体差异，而脑沟回的结构直接影响神经细胞的分布；另一方面，刺激线圈在空间中不同位置产生的感应电场的方向和大小不同。因此，对于同一个靶点，刺激线圈在不同位姿下对同一靶点实施磁刺激，产生动作电位所需要的磁刺激强度是不同的。本发明实施例根据刺激线圈在不同位姿下，预设靶点在预设范围内的仿真电场强度，确定较优的刺激线圈预设位姿，可以使刺激线圈以较小的刺激强度激发靶点所在功能区并产生动作电位，提高了刺激线圈的定位精度。

刺激线圈的预设位姿的具体获取方式，将在下面的实施例中详述。

S103、向处理器810发送预设靶点和刺激线圈的预设位姿。

对应的，处理器810可以被配置为：接收服务器900发送的预设靶点和刺激线圈的预设位姿。

服务器900和处理器810的可以采用任一种通信方式连接，本实施例不做限制。

S104、处理器810控制刺激线圈移动到目标位姿。

其中，目标位姿和目标靶点的相对位置关系，与，刺激线圈的预设位姿和预设靶点的相对位置关系一致。

示例性的，图4是本发明实施例提供的一种经颅磁导航系统的结构示意图。如图4所示，包括：处理器810、捕获系统820和机械臂830。

其中，捕获系统820可以捕获目标头部的空间位姿，并将捕获到的目标头部的空间位姿发送给处理器810。处理器810可以将目标头部的空间位姿和目标头部的医学影像进行配准，获取目标的医学影像和实体空间的坐标转换关系，进而可以根据刺激线圈的预设位姿、预设靶点，以及与预设靶点对应的位于目标头部的目标靶点，获取刺激线圈的目标位姿。进一步的，刺激线圈可以设置在机械臂830末端，处理器810可以根据刺激线圈的目标位姿控制机械臂830引导刺激线圈走位到目标位姿，完成刺激线圈的定位过程。

应理解，图4所示的经颅磁导航系统仅仅是本发明实施例的一种示例，本发明的保护范围并不限定于如图4所示的经颅磁导航系统。在实际应用中，在获取预设靶点和刺激线圈的预设位姿后，可以通过现有的任一种经颅磁导航系统引导刺激线圈移动到目标位姿，使刺激线圈的目标位姿和目标靶点的相对位置关系，与，刺激线圈的预设位姿和预设靶点的相对位置关系一致。

本发明实施例提供的经颅磁导航定位系统，通过获取目标的预设靶点，然后获取刺激线圈的预设位姿，再控制刺激线圈移动到目标位姿。其中，刺激线圈的预设位姿是根据刺激线圈在不同位姿下，预设靶点在预设范围内的仿真电场强度确定的。本发明通过该方法获取的刺激线圈的预设位姿，并在实体空间中控制刺激线圈移动到与预设位姿对应的目标位姿的方法，可以以较小的刺激强度引起靶点所在的功能区产生动作电位，提高了刺激线圈的定位精度。

当采用本发明上述实施例提供的任一种经颅磁导航定位系统定位刺激线圈，并对目标实时磁刺激时，还可以获得以下有益技术效果：

1、采用较小的刺激强度就可以激发靶点所在功能区产生动作电位，提高了磁刺激的效率。

2、控制了磁刺激的有效作用范围，减小对其他功能区的影响，避免引起预期以外的动作电位，干扰对目标靶点实施磁刺激的研究或治疗。

3、减小刺激线圈的热功率，避免刺激线圈的过热问题。

4、可以支持更高频率的磁刺激。

下面将详细介绍刺激线圈的预设位姿的获取方法。

刺激线圈的预设位姿所指示的，与预设靶点的相对位置关系如下：

预设靶点与目标头皮距离最小的点为刺激点。刺激线圈的中心点、刺激点，以及预设靶点在中心轴上，刺激点在目标头皮上的切面为刺激点切面。刺激线圈的中心点与刺激点的距离为预设距离，刺激线圈平面与刺激点切面平行。刺激线圈沿中心轴的旋转角度为目标旋转角度。其中，预设距离可以根据实际情况确定，示例性的，预设距离可以为2毫米、3毫米、5毫米和10毫米等。刺激线圈沿中心轴的初始角度可以根据实际情况定义，本实施例不做限制。

为更好的理解与预设靶点和刺激线圈预设位姿的相对位置关系，示例性的，图5是本发明实施例提供的一种指示刺激线圈与预设靶点相对位置关系的结构示意图，如图5所示，示意了人脑MRI的矢状位图和刺激线圈的相对位置关系。其中，点A为预设靶点，点B为预设靶点A与目标头皮距离最小的点，即刺激点B，点C为刺激线圈的中心点，点A、点B和点C位于中心轴上。刺激点切面为目标头皮在刺激点B处的切面，刺激线圈的中心点C与刺激点B的距离，即线段CB的长度，为预设距离。刺激线圈平面与刺激点切面平行。刺激线圈可以沿中心轴旋转，当刺激线圈旋转到目标旋转角度时，得到刺激线圈相对于预设靶点的预设位姿。

其中，刺激线圈沿中心轴的目标旋转角度，由预设靶点在预设范围内的仿真电场强度确定。刺激线圈沿中心轴的目标旋转角度与预设靶点所在预设范围内的仿真电场强度可以为下述任一种关系：

第一种关系：刺激线圈沿中心轴的目标旋转角度为：以预设靶点为中心，以第一长度为半径的球体范围内，大脑皮层组织的仿真电场强度最大时，刺激线圈沿中心轴的旋转角度。

图6是本发明实施例提供的另一种指示刺激线圈与预设靶点相对位置关系的结构示意图。如图6所示，在图5的基础上，以预设靶点A球心，以第一长度为半径做第一球体，位于第一球体范围内的大脑皮层组织作为本发明实施例计算仿真电场强度的范围。

其中，第一长度的取值可以下述几种可能的实现方式：

在第一种可能的实现方式中，第一长度是根据预设靶点所在脑回的宽度确定的。

例如，第一长度可以等于脑回宽度，或者取脑回宽度的一定比例，例如取80%的脑回宽度，或者70%的脑回宽度为第一长度。该方法可以将预设靶点所在脑回的范围尽可能包含在内，使该范围内电场强度的大小能够较好的指示预设靶点所在功能区的范围。

在第二种可能的实现方式中，第一长度是根据刺激线圈在预设靶点所在脑沟回的刺激范围确定的。

当刺激线圈在预设靶点所在脑沟回的刺激面积足够小时，即刺激线圈的刺激面积不足以覆盖靶点所在的功能区时，取刺激线圈的在预设靶点所在脑沟回上，阈上电场强度的覆盖面积的半径为第一长度。该方法在刺激线圈的刺激范围较小时，第一长度范围内的电场强度能够较好的指示预设靶点所在功能区的范围。

在第三种可能的实现方式中，第一长度是根据预设靶点所在脑回的宽度，和，刺激线圈在预设靶点所在脑沟回的刺激范围确定的。

该方法综合考虑预设靶点所在脑回的宽度，以及刺激线圈在预设靶点所在脑沟回的刺激范围。当刺激线圈在预设靶点所在脑沟回的刺激范围小于预设靶点所在脑回的宽度所指示的范围时，可以取刺激线圈在预设靶点所在脑沟回的刺激范围的半径为第一距离；当刺激线圈在预设靶点所在脑沟回的刺激范围大于或等于预设靶点所在脑回的宽度所指示的范围时，可以取预设靶点所在脑回的宽度所指示的范围的半径为第一距离。

在第四种可能的实现方式中，第一长度也可以时根据经验设置的预设值，例如第一长度可以为5毫米。

计算球体范围内大脑皮层组织仿真电场强度的方法可以使用现有的任一种电磁仿真软件。示例性的，可以使用电磁仿真软件SimNIBS。

在仿真过程中，可以构建目标头部模型和刺激线圈模型，其中，刺激线圈设置在如图5所示的位姿上，以预设步长转动刺激线圈沿中心轴的旋转角度，在每个旋转角度下给刺激线圈施加相同的电流脉冲信号，计算每个旋转角度下第一球体范围内大脑皮层组织的仿真电场强度，并取电场强度最大时刺激线圈沿中心轴的旋转角度为目标旋转角度。预设步长例如可以取1°、2°、3°等任意步长，角度范围取0°~360°。当预设步长取1°时，可以获取360个角度下第一球体范围内大脑皮层组织的仿真电场强度；当预设步长取5°时，可以获取72个角度下第一球体范围内大脑皮层组织的仿真电场强度。可以理解，当步长越小，精度越高，程序计算量越大；当步长越大，精度越低，但程序的计算量越小。实际应用中可根据需要选择合适的预设步长。

在一些可能的实现方式中，由于刺激线圈的对称结构，任意角度与其相差180°的旋转角度，第一球体范围内大脑皮层组织的仿真电场强度是相等或近似相等的，因此可以仅测量0°~180°范围内第一球体范围内大脑皮层组织的仿真电场强度，以减小程序的计算量。

在一些可能的实现方式中，在获取每个旋转角度下第一球体范围内大脑皮层组织的仿真电场强度后，也可以取电场强度大于一定范围时对应的旋转角度范围，作为目标旋转角度范围。刺激线圈可以选择目标旋转角度范围内的任一角度作为目标旋转角度。

本发明实施例中，刺激线圈沿中心轴的目标旋转角度是根据刺激线圈在不同旋转角度下，预设靶点所在大脑皮层组织的仿真电场强度确定的。由于每个旋转角度下施加了相同的电流脉冲信号，预设靶点所在大脑皮层组织的仿真电场强度越大，说明刺激线圈在该旋转角度下越容易激发预设靶点所在功能区产生动作电位，因而在使用该旋转角度作为目标旋转角度时，可以以较小的刺激强度就能激发预设靶点所在功能区产生动作电位，提高了刺激线圈的定位精度。

第二种关系：刺激线圈沿中心轴的目标旋转角度为：以预设靶点为中心，以第二长度为半径的球体范围内，在大脑皮层表面组织的电场强度最大时，刺激线圈沿所述中心轴的旋转角度。

由于刺激线圈在大脑皮层表面组织的电场强度，和刺激线圈在大脑皮层组织的电场强度正相关，因此，可以用于大脑皮层表面组织的电场强度表征预设靶点所在功能区受到的电场强度大小。

图7是本发明实施例提供的再一种指示刺激线圈与预设靶点相对位置关系的结构示意图。如图7所示，在图5的基础上，以预设靶点A球心，以第二长度为半径做第二球体，位于第二球体范围内的大脑皮层表层组织作为本发明实施例计算仿真电场强度的范围。

其中，第二长度的取值可以参照第一长度，本实施例不再赘述。

计算球体范围内大脑皮层表面组织仿真电场强度的方法可以参照图6所示的实施例中记载的方法。与图6所示实施例的不同之处在于，本发明实施例中用第二球体替换图6所示实施例中的第一球体，用第二半径替换图6所示实施例中的第一半径，用第二球体范围内大脑皮层表面组织的仿真电场强度替换第一球体范围内大脑皮层组织的仿真电场强度。

本发明实施例中也可以仅测量0°~180°范围内第二球体范围内大脑皮层表面组织的仿真电场强度，以减小程序的计算量。

本发明实施例中也可以获取每个旋转角度下第二球体范围内大脑皮层表面组织的仿真电场强度后，取电场强度大于一定范围时对应的旋转角度范围，作为目标旋转角度范围。刺激线圈可以选择目标旋转角度范围内的任一角度作为目标旋转角度。

本发明实施例中，刺激线圈沿中心轴的目标旋转角度是根据刺激线圈在不同旋转角度下，预设靶点所在大脑皮层表面组织的仿真电场强度确定的。由于刺激线圈在大脑皮层表面组织的电场强度，和刺激线圈在大脑皮层组织的电场强度正相关，且每个旋转角度下施加了相同的电流脉冲信号，预设靶点所在大脑皮层表面组织的仿真电场强度越大，说明刺激线圈在该旋转角度下越容易激发预设靶点所在功能区产生动作电位，因而在使用该旋转角度作为目标旋转角度时，可以以较小的刺激强度就能激发预设靶点所在功能区产生动作电位，提高了刺激线圈的定位精度。

应当说明，实际应用中，刺激线圈的位姿通常采用六自由度坐标来描述，采用不同的坐标系，坐标系原点和xyz轴的方向不同，刺激线圈在坐标系中的六自由度坐标不同。本发明实施例中无论采用哪一种坐标系，保持刺激线圈的预设位姿与预设靶点满足上述实施例中的相对位置关系时，刺激线圈的六自由度坐标即为刺激线圈的预设位姿。

另外，刺激线圈的预设位姿也可以采用其他类型的坐标系来描述，无论采用哪种坐标系，当刺激线圈的预设位姿与预设靶点满足上述实施例中的相对位置关系时，都属于本发明的保护范围。

图8是本发明实施例提供的另一种经颅磁导航定位系统的结构示意图。如图8所示，包括：处理器810；

在图8所示的系统中，图9是本发明实施例提供的另一种刺激线圈定位方法的流程示意图，如图9所示：

其中，处理器810可以被配置为：

S201、获取目标的预设靶点。

参照上述实施例，本实施例不再赘述。

S202、获取刺激线圈的预设位姿。

其中，刺激线圈的预设位姿是根据刺激线圈在不同位姿下，预设靶点在预设范围内的仿真电场强度确定的。

参照上述实施例，本实施例不再赘述。

S203、控制刺激线圈移动到目标位姿。

其中，目标位姿和目标靶点的相对位置关系，与，刺激线圈的预设位姿和预设靶点的相对位置关系一致。

参照上述实施例，本实施例不再赘述。

图10是本发明实施例提供的一种经颅磁刺激系统的结构示意图，如图10所示，该系统可以包括上述实施例中任一种记载的经颅磁导航定位系统（以图8所示的导航定位系统为例），以及磁刺激设备700。其中，磁刺激设备700通常包括刺激线圈、脉冲发生装置、冷却装置等。由于磁刺激设备属于现有技术，本实施例不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种服务器，其特征在于，包括：

所述服务器被配置为：

获取目标的预设靶点；

获取刺激线圈的预设位姿；所述刺激线圈的预设位姿是根据所述刺激线圈在不同位姿下，所述预设靶点在预设范围内的仿真电场强度确定的；

向处理器发送所述预设靶点和所述刺激线圈的预设位姿。

2.根据权利要求1所述的服务器，其特征在于，所述刺激线圈的预设位姿所指示的，与所述预设靶点的相对位置关系为：

所述预设靶点与所述目标头皮距离最小的点为刺激点；所述刺激线圈的中心点、所述刺激点，以及所述预设靶点在中心轴上，所述刺激点在所述目标头皮上的切面为刺激点切面；所述刺激线圈的中心点与所述刺激点的距离为预设距离，所述刺激线圈平面与所述刺激点切面平行；

所述刺激线圈沿所述中心轴的目标旋转角度为：以所述预设靶点为中心，以第一长度为半径的球体范围内，大脑皮层组织的仿真电场强度最大时，所述刺激线圈沿所述中心轴的旋转角度。

3.根据权利要求2所述的服务器，其特征在于，所述第一长度是根据所述预设靶点所在脑回的宽度，和/或，所述刺激线圈在所述预设靶点所在脑沟回的刺激范围确定的。

4.根据权利要求1所述的服务器，其特征在于，所述刺激线圈的预设位姿所指示的，与所述预设靶点的相对位置关系为：

所述预设靶点与所述目标头皮距离最小的点为刺激点；所述刺激线圈的中心点、所述刺激点，以及所述预设靶点在中心轴上，所述刺激点在所述目标头皮上的切面为刺激点切面；所述刺激线圈的中心点与所述刺激点的距离为预设距离，所述刺激线圈平面与所述刺激点切面平行；

所述刺激线圈沿所述中心轴的目标旋转角度为：以所述预设靶点为中心，以第二长度为半径的球体范围内，在大脑皮层表面组织的仿真电场强度最大时，所述刺激线圈沿所述中心轴的旋转角度。

5.根据权利要求4所述的服务器，其特征在于，所述第二长度是根据所述预设靶点所在脑回的宽度，和/或，所述刺激线圈在所述预设靶点所在脑沟回的刺激范围确定的。

6.一种经颅磁导航系统，其特征在于，包括处理器；

所述处理器被配置为：

接收服务器发送的预设靶点和刺激线圈的预设位姿；

控制所述刺激线圈移动到目标位姿；所述刺激线圈的目标位姿和目标靶点的相对位置关系，与，所述刺激线圈的预设位姿和所述预设靶点的相对位置关系一致。

7.一种经颅磁导航定位系统，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的服务器，以及权利要求6所述的经颅磁导航系统。

8.一种经颅磁导航定位系统，其特征在于，包括处理器；

所述处理器被配置为：

获取目标的预设靶点；

获取刺激线圈的预设位姿；所述刺激线圈的预设位姿是根据所述刺激线圈在不同位姿下，所述预设靶点在预设范围内的仿真电场强度确定的；

控制所述刺激线圈移动到目标位姿；所述刺激线圈的目标位姿和目标靶点的相对位置关系，与，所述刺激线圈的预设位姿和所述预设靶点的相对位置关系一致。

9.一种经颅磁刺激系统，其特征在于，包括权利要求7或权利要求8所述的经颅磁导航定位系统，以及磁刺激设备。

Images