CN114558246A - 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和经颅磁刺激系统。本发明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预设靶点的位置，以及预设靶点所在脑沟回的延申方向确定的。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，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预设靶点的位置，以及所述预设靶点所在脑沟回的延申方向确定的；

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：所述刺激线圈的长轴与所述预设靶点所在脑回的延申方向平行时，所述刺激线圈沿所述中心轴的旋转角度。

可选地，所述脑回的延申方向为：以所述预设靶点到脑回骨架上最近的点为中心，在预设半径上与所述脑回骨架相交两点的连线，在所述刺激点切面正投影的方向。

可选地，所述脑回的延申方向为：以所述靶点到脑回骨架上最近的点为初始点，在所述脑回骨架两侧距离所述初始点预设索引数的两点的连线，在刺激点切面正投影的方向。

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：所述刺激线圈的长轴与所述预设靶点所在脑沟回曲面的延申方向平行时，所述刺激线圈沿所述中心轴的旋转角度。

可选地，所述脑沟回曲面的延申方向为：

脑回方向在所述刺激点切面正投影的方向，和脑沟方向在所述刺激点切面正投影的方向的平均方向。

可选地，所述脑沟回曲面的延申方向为：与所述刺激点切面平行的第一平面，与所述预设靶点所在脑沟回曲面交线的方向；所述预设靶点位于所述第一平面上。

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预设靶点的位置，以及所述预设靶点所在脑沟回的延申方向确定的；

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，本发明实施例提供一种经颅磁刺激系统，包括第三方面或第四方面所述的经颅磁导航定位系统，以及磁刺激设备。

本发明实施例提供地经颅磁导航定位系统和经颅磁刺激系统，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预设靶点的位置，以及预设靶点所在脑沟回的延申方向确定的。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又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9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10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11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12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，一般成为八字线圈，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，产生动作电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，并根据预设靶点的位置，以及预设靶点所在脑沟回的延申方向，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。本发明实施例在获取刺激线圈预设位姿时，考虑了预设靶点所在脑沟回的延申方向，能够获取较优的刺激线圈位姿，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。

预设靶电位于大脑皮层上。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预设靶点的位置，以及预设靶点所在脑沟回的延申方向确定的。

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。本发明实施例中刺激线圈的预设位姿，是根据预设靶点所在脑沟回的延申方向确定的，基于该方法可以获取刺激线圈较优的预设位姿，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上，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预设靶点的位置，以及预设靶点所在脑沟回的延申方向确定的。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，示意了人脑的大脑皮层结构和刺激线圈的相对位置关系。其中，点A为预设靶点，点B为目标头皮上与预设靶点A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，由预设靶点所在脑沟回的延申方向确定的。刺激线圈沿中心轴的目标旋转角度与预设靶点所在大脑皮层结构的关系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：刺激线圈的长轴与预设靶点所在脑回的延申方向平行时，刺激线圈沿中心轴的旋转角度。

在第一种可能的实现方式中，脑回的延申方向可以为：以预设靶点到脑回骨架上最近的点为中心，在预设半径上与脑回骨架相交两点的连线，在刺激点切面正投影的方向。

其中，脑回骨架可以基于现有的任一种提取脑回骨架的现有技术获取，本发明实施例不再赘述。预设半径的大小可以根据实际情况确定，例如预设半径的大小可以为5毫米。

示例性的，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，点A为预设靶点，点B为刺激点，点C为刺激线圈的中心点，点S为预设靶点A所在脑回骨架上距离预设靶点A最近的点，以点S为中心，以预设半径做球体与脑回骨架相交于两点：点M和点N。线段MN在刺激点切面的正投影为线段M`N`，其中，点M在刺激点切面的正投影为点M`,点N在刺激点切面的正投影为点N`。线段M`N`所指示的方向，即为脑回的延申方向。

当刺激线圈的长轴与靶点所在的脑回方向平行时，即刺激线圈的长轴PQ与线段M`N`平行时，以较小的刺激强度实施磁刺激就可以使预设靶点所在的功能区产生预期动作电位，提高了刺激线圈的定位精度。

在一些特例中，预设靶电位于脑回骨架上，预设靶点与到脑回骨架最近的点重合，参照图6中的示例，即点A与点S重合。此时则以预设靶点为中心，在预设半径上与脑回骨架相交两点的连线，在刺激点切面正投影的方向，作为脑回的延申方向。

在第二中可能的实现方式中，脑回的延申方向为：以靶点到脑回骨架上最近的点为初始点，在脑回骨架两侧距离初始点预设索引数的两点的连线，在刺激点切面投影的方向。

其中，预设索引数可以根据实际情况确定。通常情况下，预设索引数的取值需综合考虑脑回的长度、刺激线圈的有效刺激范围，以及预设靶点所在功能区的范围。

实际应用中，目标的MRI影像或者CT影像通常由体素构成，而脑回骨架通常可以表示为一项数列，数列中的每一个元素用于表征位于脑回骨架上的一个体素。示例性的，可以用式（1）表述一条脑回骨架数列：

，...，

，

，

，...，

，

（1）

其中，

表示脑回骨架数列，

为脑回骨架上的体素个数，

表示第-m个脑回骨架上体素，

表示第n个脑回骨架上的体素。m和n为大于或等于1的整数。

示例性的，图7是本发明实施例提供的又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，点A为预设靶点，点B为刺激点，点C为刺激线圈的中心点，点

为预设靶点A所在脑回骨架上距离预设靶点A最近的点。以点

为初始点，在脑回骨架两侧距离初始点

预设索引数X的两点分别记为：

和

，线段

在刺激点切面的正投影为线段

,其中，点

在刺激点切面的正投影为点

,点

在刺激点切面的正投影为点

`。线段

所指示的方向，即为脑回的延申方向。以式（1）所指示的脑回骨架为例，其中，X小于或等于n，且X小于或等于m。

当刺激线圈的长轴与靶点所在的脑回方向平行时，即刺激线圈的长轴PQ与线段

平行时，可以以较小的刺激强度实施磁刺激，使预设靶点所在的功能区产生预期动作电位，提高了定位刺激线圈的精度。

第二种关系：刺激线圈沿中心轴的目标旋转角度为：刺激线圈的长轴与预设靶点所在脑沟回曲面的延申方向平行时，刺激线圈沿中心轴的旋转角度。

其中，预设靶点所在脑沟回通常为曲面，脑沟回曲面的延申方向用于表征靶点所在脑沟回曲面趋势的方向。当刺激线圈的长轴与靶点所在脑沟回曲面的整体趋势方向保持一致时，能够更有效的的激发靶点所在功能区，使刺激线圈可以以较小的刺激强度使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。

在第一种可能的实现方式中，脑沟回曲面的延申方向为：脑回方向在刺激点切面正投影的方向，和脑沟方向在刺激点切面正投影的方向的平均方向。

示例性的，图8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8所示，点A为预设靶点，点B为刺激点，点C为刺激线圈的中心点，点S为预设靶点A所在脑回骨架上距离预设靶点A最近的点，以点S为中心，以第一预设半径做球体与脑回骨架相交于两点：点M和点N。线段MN在刺激点切面的正投影为线段M`N`，其中，点M在刺激点切面的正投影为点M`,点N在刺激点切面的正投影为点N`。

点F为预设靶点A所在脑沟骨架上距离预设靶点A最近的点，以点F为中心，以第二预设半径做球体与脑沟骨架相交于两点：点K和点L。线段KL在刺激点切面的正投影为线段K`L`，其中，点K在刺激点切面的正投影为点K`,点L在刺激点切面的正投影为点L`。为表示脑沟回曲面的平均方向，取点N`和点K`的中间点W，点M`和点L`的中间点V，线段WV所指示的方向为脑沟回曲面的延申方向。其中，第一预设半径和第二预设半径可以相同，也可以不同。

当刺激线圈的长轴与靶点所在的脑沟回曲面方向平行时，即刺激线圈的长轴PQ与线段WV平行时，可以以较小的刺激强度实施磁刺激，使预设靶点所在的功能区产生预期动作电位，提高了刺激线圈的定位精度。

在一些可能的实现方式中，在确定脑回骨架上距离预设靶点A最近的点（点S），以及脑沟骨架上距离预设靶点A最近的点（点F）后，还可以以点S为初始点，找到在脑回骨架两侧距离初始点第一预设索引数的两点，替换上述实施例中的点M和点N；以及，以点F为初始点，找到在脑沟骨架两侧距离初始点第二预设索引数的两点，替换上述实施例中的点K和点L。其中，第一预设索引数和第二预设索引数可以相同，也可以不同。

在第二种可能实现的方式中，脑沟回曲面的延申方向为：与刺激点切面平行的第一平面，与预设靶点所在脑沟回曲面交线的方向。其中，预设靶点位于第一平面上。

示例性的，图9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9所示，点

为预设靶点，点B为刺激点，点C为刺激线圈的中心点，刺激点切面为过点B与目标头皮相切的切面，第一平面为与刺激点切面平行，且过点

的平面。第一平面与预设靶点所在的脑沟回曲面相交形成交线，该交线上的体素数列记为交线数列。以点

为初始点，在交线数列两侧距离初始点

预设索引数X的两点分别记为：

和

，线段

所指示的方向为脑沟回曲面的延申方向。

当刺激线圈的长轴与靶点所在的脑沟回曲面方向平行时，即刺激线圈的长轴PQ与线段

平行时，可以以较小的刺激强度实施磁刺激，使预设靶点所在的功能区产生预期动作电位，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10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10所示，包括：处理器810；

在图10所示的系统中，图11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11所示：

其中，处理器810可以被配置为：

S201、获取目标的预设靶点。

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预设靶点的位置，以及预设靶点所在脑沟回的延申方向确定的。

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。

本发明实施例中，步骤S201-S203地具体实现方式参照上述实施例中的步骤S101、S102和S104，本实施例不再赘述。

图12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12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10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 (11)

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预设靶点的位置，以及所述预设靶点所在脑沟回的延申方向确定的；

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：所述刺激线圈的长轴与所述预设靶点所在脑回的延申方向平行时，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，所述脑回的延申方向为：

以所述预设靶点到脑回骨架上最近的点为中心，在预设半径上与所述脑回骨架相交两点的连线，在所述刺激点切面正投影的方向。

4.根据权利要求2所述的服务器，其特征在于，所述脑回的延申方向为：以所述靶点到脑回骨架上最近的点为初始点，在所述脑回骨架两侧距离所述初始点预设索引数的两点的连线，在刺激点切面正投影的方向。

5.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：所述刺激线圈的长轴与所述预设靶点所在脑沟回曲面的延申方向平行时，所述刺激线圈沿所述中心轴的旋转角度。

6.根据权利要求5所述的服务器，其特征在于，所述脑沟回曲面的延申方向为：

脑回方向在所述刺激点切面正投影的方向，和脑沟方向在所述刺激点切面正投影的方向的平均方向。

7.根据权利要求5所述的服务器，其特征在于，所述脑沟回曲面的延申方向为：与所述刺激点切面平行的第一平面，与所述预设靶点所在脑沟回曲面交线的方向；所述预设靶点位于所述第一平面上。

8.一种经颅磁导航系统，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。

9.一种经颅磁导航定位系统，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的服务器，以及权利要求8所述的经颅磁导航系统。

10.一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预设靶点的位置，以及所述预设靶点所在脑沟回的延申方向确定的；

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。

11.一种经颅磁刺激系统，其特征在于，包括权利要求9或权利要求10所述的经颅磁导航定位系统，以及磁刺激设备。

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