CN115154907A - 一种经颅磁刺激线圈定位控制方法、系统及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种经颅磁刺激线圈定位控制方法、系统及电子设备，方法包括：接收目标刺激靶点的位置信息以及实时头部三维模型，所述头部三维模型与实体头部匹配对应；根据所述位置信息以及所述头部三维模型判断所述目标刺激靶点的位置位于头皮上或头皮之内或头皮之外，确定判断结果；根据所述判断结果控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点或移动至与所述目标刺激靶点距离最近的头皮接触点，并接收所述线圈与头皮之间的接触应力反馈，所述接触应力达到预设接触压力值时，判定完成定位接触控制。本发明可以将目标刺激靶点匹配到实体头部的对应头皮接触点位置，能够有效地保证线圈的定位精度，还能够满足可以让患者头部移动的需求。
Description
技术领域
本发明涉及经颅磁刺激技术领域，特别涉及一种经颅磁刺激线圈定位控制方法、系统及电子设备。
背景技术
经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation，下文简称TMS)技术是一种利用脉冲磁场作用于中枢神经系统(主要是大脑)，改变皮层神经细胞的膜电位，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磁刺激技术。因其具有无痛、无损伤、无辐射等优点，在认知神经科学、临床神经精神疾病及康复领域获得越来越多的认可。
经颅磁刺激在实际应用中，最大难题的是如何在使用过程中精确地对应上刺激靶点，即线圈的定位控制问题。传统直接通过手工运动线圈位置进行治疗的方式精度误差极大，难以保证有效治疗；目前已有的TMS自动化刺激设备，由特定型号的工业机械臂，深度相机定位系统组成，线圈固定于机械臂末端，使用时先手动拖拽机械臂将线圈移动至待刺激部位，深度相机负责捕捉人体面部轮廓并记录刺激线圈位置，从而形成固定的线圈刺激路径。但是在刺激过程中，需要固定患者头部保持不动，患者头部发生轻微的移动后实际位置会跟预先捕捉的位置发生偏差，导致目标靶点位置和人的头部之间不匹配，目前针对这一情况产生的误差还缺乏解决方案，难以保证刺激的精度。
可见，目前经颅磁刺激技术中对于线圈的精准定位控制手段还比较欠缺，控制精度较低，难以满足发展的需求。
发明内容
为了克服目前经颅磁刺激技术中对于线圈的精准定位控制手段还比较欠缺，控制精度较低，难以满足发展的需求的问题，本发明提供一种经颅磁刺激线圈定位控制方法、系统及电子设备。
本发明为解决上述技术问题，提供一技术方案如下：一种经颅磁刺激线圈定位控制方法，包括如下步骤:
接收目标刺激靶点的位置信息以及实时头部三维模型，所述头部三维模型与实体头部匹配对应；
根据所述位置信息以及所述头部三维模型判断所述目标刺激靶点的位置位于头皮上或头皮之内或头皮之外，确定判断结果；
根据所述判断结果控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点或移动至与所述目标刺激靶点距离最近的头皮接触点，并接收所述线圈与头皮之间的接触应力反馈，所述接触应力达到预设接触压力值时，判定完成定位接触控制。
优选地，所述根据所述位置信息判断所述目标刺激靶点的位置位于头皮上或头皮之内或头皮之外，输出判断结果的步骤，具体包括：
根据实时获取的头部三维模型，结合接收的预设目标刺激靶点的位置信息，判断所述目标刺激靶点的坐标与所述头部三维模型的位置之间的关系；
若所述目标刺激靶点的坐标落入所述头部三维模型内，则判定所述目标刺激靶点位于头皮内，确定判断结果；
若所述目标刺激靶点的坐标落在所述头部三维模型表面上，则判定所述目标刺激靶点位于头皮上，确定判断结果；
若所述目标刺激靶点的坐标落在所述头部三维模型表面以外，则判定所述目标刺激靶点位于头皮外，确定判断结果。
优选地，所述根据所述判断结果控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点或移动至与所述目标刺激靶点距离最近的头皮接触点的步骤，具体包括：
若所述目标刺激靶点位于头皮内，则根据所述头部三维模型和所述目标刺激靶点确定距离所述目标刺激靶点距离最近的所述头部三维模型表面上的头皮接触点，控制所述线圈移动至所述头皮接触点；
若所述目标刺激靶点位于头皮上，直接控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点；
若所述目标刺激靶点位于头皮外，根据所述头部三维模型和所述目标刺激靶点确定距离所述目标刺激靶点距离最近的所述头部三维模型表面上的头皮接触点，控制所述线圈移动至所述头皮接触点。
优选地，所述根据所述判断结果控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点或移动至与所述目标刺激靶点距离最近的头皮接触点时，具体包括：
根据所述判断结果控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点位置上方的等待点，并使所述线圈与头部接触的一面朝向所述目标刺激靶点；
控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点或移动至与所述目标刺激靶点距离最近的头皮接触点，并使所述线圈的接触面于所述头皮接触点处与头皮相切。
优选地，所述线圈接触面与所述等待点之前的距离可调，且所述线圈移动至所述等待点过程中实时获取接触应力反馈，若所述接触应力大于或等于预设的碰撞保护值时，控制停止所述线圈的移动。
优选地，连续两个以上的所述目标刺激靶点时，完成当前第一个所述目标刺激靶点的刺激工作之后，控制所述线圈移动回到第一个所述目标刺激靶点对应的所述等待点，然后沿着预设的轨迹移动到下一个所述目标刺激靶点的等待点，执行重复步骤。
优选地，所述接收所述线圈与头皮之间的接触应力反馈，所述接触应力达到预设接触压力值时，判定完成定位接触控制的步骤，还具体包括：
实时接收所述线圈与头皮接触的接触应力数据，若接触应力大于预设的压力告警值，则控制所述线圈往受力方向进行移动，远离头部。
本发明还提供一种经颅磁刺激线圈定位控制系统，包括：
导航功能模组，所述导航功能模组用于实时采集头部图像数据，构建头部三维模型，并将所述头部三维模型与头部实体进行匹配，实时计算和记录目标刺激靶点的位置；
经颅磁刺激设备模组，所述经颅磁刺激设备模组用于执行治疗程序，其包括经颅磁刺激设备和机械臂，所述经颅磁刺激设备的刺激线圈设置在所述机械臂的末端，通过所述机械臂移动到目标刺激靶点位置进行治疗；所述机械臂与所述线圈之间还设有压力感应器，用于感应所述线圈与头部接触的应力；
控制模组，所述控制模组用于接收所述导航功能模组实时反馈的所述头部三维模型和所述目标刺激靶点的位置信息，执行所述经颅磁刺激线圈定位控制方法。
优选地，所述控制模组包括：
数据接收单元，用于接收目标刺激靶点的位置信息以及实时头部三维模型，所述头部三维模型与实体头部匹配对应；
位置判断单元，用于根据所述位置信息以及所述头部三维模型判断所述目标刺激靶点的位置位于头皮上或头皮之内或头皮之外，确定判断结果；
移动控制单元，用于根据所述判断结果控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点或移动至与所述目标刺激靶点距离最近的头皮接触点，并接收所述线圈与头皮之间的接触应力反馈，所述接触应力达到预设接触压力值时，判定完成定位接触控制。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项中所述的经颅磁刺激线圈定位控制方法；所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行上述任一项中所述的经颅磁刺激线圈定位控制方法。
与现有技术相比，本发明提供的一种经颅磁刺激线圈定位控制方法、系统及电子设备，具有以下优点：
1、通过利用头部三维模型与实体头部之间进行注册匹配导航的方式，能够实时的将实体头部的状态姿势等通过三维模型进行数字化显示，从而能够实时的跟踪人体头部的位置，将目标刺激靶点对应到头皮上，即使在治疗的过程中人的头部发生了移动，通过对目标刺激靶点与头部三维模型之间的位置判断，可以将目标刺激靶点匹配到实体头部的对应头皮接触点位置，能够有效地保证线圈的定位精度，保证治疗效果的同时，还能够满足可以让患者头部发生移动的需求。
2、通过将实时头部三维模型与目标刺激靶点坐标之间的换算判断，从而判断目标刺激靶点相对于实时头部三维模型(同时也是对应实体头部)之间的位置误差，明确预设的目标刺激靶点相对头部之间的位置关系，从而便于有针对性的进行矫正定位。
3、通过实时监测应力情况，一方面可以避免在线圈运动过程中与其他设备部位或者人体发生碰撞后继续运动发生更大意外，另一方面可以通过线圈与头皮接触应力的监测判断线圈是否到位，便于形成有效的定位，便于开展有效治疗。
4、通过合理的规划多个目标刺激靶点之间连续动作的轨迹原理，即每完成单点目标刺激靶点的定位治疗之后，回到等待点之后再进一步动作，可以避免发生轨迹冲突与其它部位碰撞。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的一种经颅磁刺激线圈定位控制方法的整体流程图。
图2为本发明第一实施例判断所述目标刺激靶点的位置的流程示意图。
图3为本发明第一实施例控制线圈移动的流程图。
图4为本发明第一实施例目标刺激靶点位于头皮上的接触定位控制示意图。
图5为本发明第一实施例目标刺激靶点位于头皮内的接触定位控制示意图。
图6为本发明第一实施例目标刺激靶点位于头皮外的接触定位控制示意图。
图7为本发明第一实施例控制线圈移动的进一步细节流程图。
图8为本发明第一实施例一个目标刺激靶点的线圈控制轨迹的示意图。
图9为本发明第一实施例一个目标刺激靶点的线圈控制轨迹的示意图。
图10为本发明第二实施例提供的一种经颅磁刺激线圈定位控制系统的模块图。
图11为本发明第二实施例提供的控制模组的模块图。
图12为本发明第三实施例提供的一种电子设备的模块图。
附图标记说明：
1、导航功能模组；2、经颅磁刺激设备模组；3、控制模组；31、数据接收单元；32、位置判断单元；33、移动控制单元；10、存储器；20、处理器。
具体实施方式
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明第一实施例提供一种经颅磁刺激线圈定位控制方法，包括以下步骤：
步骤S1：接收目标刺激靶点的位置信息以及实时头部三维模型，所述头部三维模型与实体头部匹配对应；
步骤S2：根据所述位置信息以及所述头部三维模型判断所述目标刺激靶点的位置位于头皮上或头皮之内或头皮之外，确定判断结果；
步骤S3：根据所述判断结果控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点或移动至与所述目标刺激靶点距离最近的头皮接触点，并接收所述线圈与头皮之间的接触应力反馈，所述接触应力达到预设接触压力值时，判定完成定位接触控制。
可以理解，本实施例中对于经颅磁刺激系统的其他零部件不进行展开描述，本实施例中的方法主要用于控制线圈的定位，诸如经颅磁刺激具体的实现设备、三维建模的导航系统等，均可以采用现有技术中的设备技术。比如实时头部三维模型的创建以及注册匹配，可以是使用通过MRI(磁共振成像)进行实现，具体是可以是通过MRI采集系统用于获取MRI数据结合跟踪系统用于匹配实际人头与MRI数据，并且记录和显示人头和线圈位置，实现头部三维模型实时与实体头部匹配，对于该方法主要由四个步骤实现：数据采集，包括线圈、受试者的MRI数据和三维空间数据；然后对MRI数据进行分割(将数据分割为头皮表面进行注册和内部皮层结构进行可视化)；然后将MRI头皮表面注册到3D头皮点(由跟踪系统获得)；最后将相应的目标刺激点位可视化。本实施例中对于导航系统以及机械手臂等的硬件设备均不进行创造性改变，不涉及导航系统具体的图像算法实现以及光学定位原理研究，重点在于线圈的定位控制算法，所以在此不进一步展开描述，对于未涉及的部分本领域技术人员可以根据实际实现时结合现有技术中的技术知识进行理解和实现。
可以理解，本实施例中的目标刺激靶点是预设的，可以是事前根据不同患者人工进行定位取点确定的，相对头部三维模型处于同一个坐标系中，所以在头部三维模型随着实体头部发生移动的时候，目标刺激靶点的位置坐标是没有发生相对变化的，从而产生偏差；本实施例中优选针对一般简单的头部发生移动的情形进行设计，主要是指进行头部的平移状态，对于发生旋转、仰动等情况下，本实施例中在此不进一步展开说明。
请参阅图2，步骤S2中所述根据所述位置信息判断所述目标刺激靶点的位置位于头皮上或头皮之内或头皮之外，输出判断结果，具体包括：
步骤S21：根据实时获取的头部三维模型，结合接收的预设目标刺激靶点的位置信息，判断所述目标刺激靶点的坐标与所述头部三维模型的位置之间的关系；
步骤S22：若所述目标刺激靶点的坐标落入所述头部三维模型内，则判定所述目标刺激靶点位于头皮内，确定判断结果；
步骤S23：若所述目标刺激靶点的坐标落在所述头部三维模型表面上，则判定所述目标刺激靶点位于头皮上，确定判断结果；
步骤S23：若所述目标刺激靶点的坐标落在所述头部三维模型表面以外，则判定所述目标刺激靶点位于头皮外，确定判断结果。
可以理解，因为可以将目标刺激靶点的坐标与头部三维模型定位在同一个坐标系中，所以可以直接通过判断目标刺激靶点的坐标是否落入到头部三维模型函数即可，当然，更为具体的判断方式本领域技术人员可以参考现有技术中的实现方式进行实现，在此不进一步展开描述。
请参阅图3，步骤S3中所述根据所述判断结果控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点或移动至与所述目标刺激靶点距离最近的头皮接触点，具体包括：
步骤S31：若所述目标刺激靶点位于头皮内，则根据所述头部三维模型和所述目标刺激靶点确定距离所述目标刺激靶点距离最近的所述头部三维模型表面上的头皮接触点，控制所述线圈移动至所述头皮接触点；
步骤S32：若所述目标刺激靶点位于头皮上，直接控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点；
步骤S33：若所述目标刺激靶点位于头皮外，根据所述头部三维模型和所述目标刺激靶点确定距离所述目标刺激靶点距离最近的所述头部三维模型表面上的头皮接触点，控制所述线圈移动至所述头皮接触点。
具体的，对于头部发生移动，如图4～6所示，为本实施例中针对目标刺激靶点与头皮之间不同位置关系的头皮接触点控制的示意图。具体针对平移情况，可能会使得目标刺激靶点相对于新的头部的位置发生变化，使得目标刺激靶点位于头皮上(即没有发生变化)，或者位于头皮内、头皮外，将线圈移动到与目标刺激靶点距离最近的所述头部三维模型表面上的头皮接触点，实际上也对应实时的头部实体的点，就可以精确地靠近实际上的目标刺激靶点，从而保证定位效果。
请参阅图7，步骤S3中所述根据所述判断结果控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点或移动至与所述目标刺激靶点距离最近的头皮接触点时，还具体包括：
步骤S34：根据所述判断结果控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点位置上方的等待点，并使所述线圈与头部接触的一面朝向所述目标刺激靶点；
步骤S35：控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点或移动至与所述目标刺激靶点距离最近的头皮接触点，并使所述线圈的接触面于所述头皮接触点处与头皮相切。
进一步的，所述线圈接触面与所述等待点之前的距离可调，且所述线圈移动至所述等待点过程中实时获取接触应力反馈，若所述接触应力大于或等于预设的碰撞保护值时，控制停止所述线圈的移动。
可以理解，如图8所示，为本实施例中提供的单独一个目标刺激靶点的线圈控制轨迹的示意图，开始在线圈开始控制运动前，首先将机械臂(末端挂载线圈)运动到指定的初始位置即Home点，Home点坐标及机械臂运动速度可设置；按预设的速度和力反馈精度快速运动到目标刺激靶点上方(等待点，虚线位置)，此过程运动速度、碰撞反馈力大小、离目标点直线方向距离均可设置，比如默认碰撞保护力20N，默认距离5cm等，更多具体在此不进一步展开描述；然后从Home点根据前面所述的步骤移动到确定的目标刺激靶点或者与所述目标刺激靶点距离最近的头皮接触点的的等待点，然后再从等待点移动到接触点，并且实时监控接触压力，达到预设的接触压力值时认为定位到位，完成定位接触控制，就可以开始进行治疗，治疗结束之后可以沿着原途径返回Home点即可，上述仅是做简单的描述实例，本领域技术人员可以根据实际需要进行调整，在此不进一步展开描述。
进一步的，如图9所示，为本实施例中提供的多个连续目标刺激靶点的线圈控制轨迹的示意图，连续两个以上的所述目标刺激靶点时，完成当前第一个所述目标刺激靶点的刺激工作之后，控制所述线圈移动回到第一个所述目标刺激靶点对应的所述等待点，然后沿着预设的轨迹移动到下一个所述目标刺激靶点的等待点，执行重复步骤即可。
可以理解，图8～9中的序号为移动步骤的示意，本领域技术人员可以结合上述描述进行理解即可。
进一步的，所述接收所述线圈与头皮之间的接触应力反馈，所述接触应力达到预设接触压力值时，判定完成定位接触控制的步骤，还具体包括：
实时接收所述线圈与头皮接触的接触应力数据，若接触应力大于预设的压力告警值，则控制所述线圈往受力方向进行移动，远离头部。
可以理解，此种情况主要是针对在治疗过程中用户发生头部的移动的时候，可以避免与线圈碰撞过大，造成头部损伤或者机械损坏。受力方向可以是远离头部的方向，也可以是原路径返回等待点，还可以是简单的移动一小段距离是的应力正常即可等，具体在此不进一步描述，重点在于自动回避撞击。
请参阅图10，本发明第二实施例还提供一种经颅磁刺激线圈定位控制系统，该经颅磁刺激线圈定位控制系统可以包括：
导航功能模组1，所述导航功能模组用于实时采集头部图像数据，构建头部三维模型，并将所述头部三维模型与头部实体进行匹配，实时计算和记录目标刺激靶点的位置；
经颅磁刺激设备模组2，所述经颅磁刺激设备模组用于执行治疗程序，其包括经颅磁刺激设备和机械臂，所述经颅磁刺激设备的刺激线圈设置在所述机械臂的末端，通过所述机械臂移动到目标刺激靶点位置进行治疗；所述机械臂与所述线圈之间还设有压力感应器，用于感应所述线圈与头部接触的应力；
控制模组3，所述控制模组用于接收所述导航功能模组实时反馈的所述头部三维模型和所述目标刺激靶点的位置信息，执行所述经颅磁刺激线圈定位控制方法。
可以理解，导航功能模组1使用现有成熟解决方案，一般由光学追踪器(相机)、导航标记器、软件三部分组成，主要实现二维MRI图像数据的三维重建，线圈当前位置坐标、目标刺激靶点坐标(线圈目标位置坐标)的实时计算，本方法中不涉及导航系统具体的图像算法实现以及光学定位原理研究，仅提供通用的数据交互协议及通信接口，实现控制模组3对线圈当前位置和目标位置的获取、通过控制模组3控制机械臂(主要是线圈)运动提供前提条件。在此不进一步展开描述，本领域技术人员可结合上述描述选择现有技术进行实现即可。
可以理解，对于经颅磁刺激设备模组2，不限定厂家及型号，本方法不涉及其具体技术实现，仅提供通用的通信协议及控制接口，实现设备状态获取、输出强度调节、脉冲输出控制功能，用于刺激大脑功能区，引起相应的神经反馈。其搭载的机械臂可以使用现有成熟协作型机械臂，一般由电气控制箱、机械手臂、力传感器三部分组成，本方法不涉及机械臂的结构设计及底层运动控制，仅在现有技术厂家提供的API上进行相应程序开发，实现机械臂状态的获取、各关节运动控制功能，用于将刺激线圈运动到指定位置。在此不进一步展开描述，本领域技术人员可结合上述描述选择现有技术进行实现即可。
进一步的，请参阅图11，所述控制模组3包括：
数据接收单元31，用于接收目标刺激靶点的位置信息以及实时头部三维模型，所述头部三维模型与实体头部匹配对应；
位置判断单元32，用于根据所述位置信息以及所述头部三维模型判断所述目标刺激靶点的位置位于头皮上或头皮之内或头皮之外，确定判断结果；
移动控制单元33，用于根据所述判断结果控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点或移动至与所述目标刺激靶点距离最近的头皮接触点，并接收所述线圈与头皮之间的接触应力反馈，所述接触应力达到预设接触压力值时，判定完成定位接触控制。
对于控制模组3以及其各个单元的程序数据处理，可以参照前述实施例进行理解和实现，在此不进一步重复描述。
请参阅图12，本发明第三实施例提供一种用于实施上述经颅磁刺激线圈定位控制方法的电子设备，所述电子设备包括存储器10和处理器20，所述存储器10中存储有运算机程序，所述运算机程序被设置为运行时执行上述任一项经颅磁刺激线圈定位控制方法实施例中的步骤。所述处理器20被设置为通过所述运算机程序执行上述任一项经颅磁刺激线圈定位控制方法实施例中的步骤。
可选地，在本实施例中，上述电子设备可以位于运算机网络的多个网络设备中的至少一个网络设备。
与现有技术相比，本发明提供的一种经颅磁刺激线圈定位控制方法、系统及电子设备，具有以下优点：
1、通过利用头部三维模型与实体头部之间进行注册匹配导航的方式，能够实时的将实体头部的状态姿势等通过三维模型进行数字化显示，从而能够实时的跟踪人体头部的位置，将目标刺激靶点对应到头皮上，即使在治疗的过程中人的头部发生了移动，通过对目标刺激靶点与头部三维模型之间的位置判断，可以将目标刺激靶点匹配到实体头部的对应头皮接触点位置，能够有效地保证线圈的定位精度，保证治疗效果的同时，还能够满足可以让患者头部移动的需求。
2、通过将实时头部三维模型与目标刺激靶点坐标之间的换算判断，从而判断目标刺激靶点相对于实时头部三维模型(同时也是对应实体头部)之间的位置误差，明确预设的目标刺激靶点相对头部之间的位置关系，从而便于有针对性的进行矫正定位。
3、通过实时监测应力情况，一方面可以避免在线圈运动过程中与其他设备部位或者人体发生碰撞后继续运动发生更大意外，另一方面可以通过线圈与头皮接触应力的监测判断线圈是否到位，便于形成有效的定位，便于开展有效治疗。
4、通过合理的规划多个目标刺激靶点之间连续动作的轨迹原理，即每完成单点目标刺激靶点的定位治疗之后，回到等待点之后再进一步动作，可以避免发生轨迹冲突与其它部位碰撞。
特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。
在该计算机程序被处理器执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请所述的计算机存储器可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机存储器例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。
计算机存储器的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读信号介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
描述于本申请实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括数据接收单元、位置判断单元、移动控制单元。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，移动控制单元还可以被描述为“用于根据所述判断结果控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点或移动至与所述目标刺激靶点距离最近的头皮接触点，并接收所述线圈与头皮之间的接触应力反馈，所述接触应力达到预设接触压力值时，判定完成定位接触控制的单元”。
作为另一方面，本申请还提供了一种计算机存储器，该计算机存储器可以是上述实施例中描述的装置中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该装置中。上述计算机存储器承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该装置执行时，使得该装置：接收目标刺激靶点的位置信息以及实时头部三维模型，所述头部三维模型与实体头部匹配对应；根据所述位置信息以及所述头部三维模型判断所述目标刺激靶点的位置位于头皮上或头皮之内或头皮之外，确定判断结果；根据所述判断结果控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点或移动至与所述目标刺激靶点距离最近的头皮接触点，并接收所述线圈与头皮之间的接触应力反馈，所述接触应力达到预设接触压力值时，判定完成定位接触控制。
以上仅为本发明较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种经颅磁刺激线圈定位控制方法，其特征在于，包括如下步骤:
接收目标刺激靶点的位置信息以及实时头部三维模型，所述头部三维模型与实体头部匹配对应；
根据所述位置信息以及所述头部三维模型判断所述目标刺激靶点的位置位于头皮上或头皮之内或头皮之外，确定判断结果；
根据所述判断结果控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点或移动至与所述目标刺激靶点距离最近的头皮接触点，并接收所述线圈与头皮之间的接触应力反馈，所述接触应力达到预设接触压力值时，判定完成定位接触控制。
2.如权利要求1中所述经颅磁刺激线圈定位控制方法，其特征在于，所述根据所述位置信息判断所述目标刺激靶点的位置位于头皮上或头皮之内或头皮之外，输出判断结果的步骤，具体包括：
根据实时获取的头部三维模型，结合接收的预设目标刺激靶点的位置信息，判断所述目标刺激靶点的坐标与所述头部三维模型的位置之间的关系；
若所述目标刺激靶点的坐标落入所述头部三维模型内，则判定所述目标刺激靶点位于头皮内，确定判断结果；
若所述目标刺激靶点的坐标落在所述头部三维模型表面上，则判定所述目标刺激靶点位于头皮上，确定判断结果；
若所述目标刺激靶点的坐标落在所述头部三维模型表面以外，则判定所述目标刺激靶点位于头皮外，确定判断结果。
3.如权利要求2中所述经颅磁刺激线圈定位控制方法，其特征在于，所述根据所述判断结果控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点或移动至与所述目标刺激靶点距离最近的头皮接触点的步骤，具体包括：
若所述目标刺激靶点位于头皮内，则根据所述头部三维模型和所述目标刺激靶点确定距离所述目标刺激靶点距离最近的所述头部三维模型表面上的头皮接触点，控制所述线圈移动至所述头皮接触点；
若所述目标刺激靶点位于头皮上，直接控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点；
若所述目标刺激靶点位于头皮外，根据所述头部三维模型和所述目标刺激靶点确定距离所述目标刺激靶点距离最近的所述头部三维模型表面上的头皮接触点，控制所述线圈移动至所述头皮接触点。
4.如权利要求1中所述经颅磁刺激线圈定位控制方法，其特征在于，所述根据所述判断结果控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点或移动至与所述目标刺激靶点距离最近的头皮接触点时，具体还包括：
根据所述判断结果控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点位置上方的等待点，并使所述线圈与头部接触的一面朝向所述目标刺激靶点；
控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点或移动至与所述目标刺激靶点距离最近的头皮接触点，并使所述线圈的接触面于所述头皮接触点处与头皮相切。
5.如权利要求4中所述经颅磁刺激线圈定位控制方法，其特征在于，所述线圈接触面与所述等待点之前的距离可调，且所述线圈移动至所述等待点过程中实时获取接触应力反馈，若所述接触应力大于或等于预设的碰撞保护值时，控制停止所述线圈的移动。
6.如权利要求4中所述经颅磁刺激线圈定位控制方法，其特征在于，连续两个以上的所述目标刺激靶点时，完成当前第一个所述目标刺激靶点的刺激工作之后，控制所述线圈移动回到第一个所述目标刺激靶点对应的所述等待点，然后沿着预设的轨迹移动到下一个所述目标刺激靶点的等待点，执行重复步骤。
7.如权利要求1中所述经颅磁刺激线圈定位控制方法，其特征在于，所述接收所述线圈与头皮之间的接触应力反馈，所述接触应力达到预设接触压力值时，判定完成定位接触控制的步骤，还具体包括：
实时接收所述线圈与头皮接触的接触应力数据，若接触应力大于预设的压力告警值，则控制所述线圈往受力方向进行移动，远离头部。
8.一种经颅磁刺激线圈定位控制系统，其特征在于，包括：
导航功能模组，所述导航功能模组用于实时采集头部图像数据，构建头部三维模型，并将所述头部三维模型与头部实体进行匹配，实时计算和记录目标刺激靶点的位置；
经颅磁刺激设备模组，所述经颅磁刺激设备模组用于执行治疗程序，其包括经颅磁刺激设备和机械臂，所述经颅磁刺激设备的刺激线圈设置在所述机械臂的末端，通过所述机械臂移动到目标刺激靶点位置进行治疗；所述机械臂与所述线圈之间还设有压力感应器，用于感应所述线圈与头部接触的应力；
控制模组，所述控制模组用于接收所述导航功能模组实时反馈的所述头部三维模型和所述目标刺激靶点的位置信息，执行所述权利要求1至7任一项中所述经颅磁刺激线圈定位控制方法。
9.如权利要求8中所述经颅磁刺激线圈定位控制系统，其特征在于，所述控制模组包括：
数据接收单元，用于接收目标刺激靶点的位置信息以及实时头部三维模型，所述头部三维模型与实体头部匹配对应；
位置判断单元，用于根据所述位置信息以及所述头部三维模型判断所述目标刺激靶点的位置位于头皮上或头皮之内或头皮之外，确定判断结果；
移动控制单元，用于根据所述判断结果控制所述线圈移动至所述目标刺激靶点或移动至与所述目标刺激靶点距离最近的头皮接触点，并接收所述线圈与头皮之间的接触应力反馈，所述接触应力达到预设接触压力值时，判定完成定位接触控制。
10.一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于：所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至7任一项中所述经颅磁刺激线圈定位控制方法；
所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行所述权利要求1至7任一项中所述经颅磁刺激线圈定位控制方法。
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