CN214971186U - 一种经颅磁治疗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于经颅磁刺激的经颅磁治疗装置。有效解决经颅磁刺激线圈发热导致无法长时间使用的技术问题。本实用新型的技术方案为：一种经颅磁治疗装置，其特征是：包括线圈盘、电源模块、电脑控制器和制冷机，所述电源模块与线圈盘互联，并连接制冷机用于供电，制冷机连接线圈盘。

Description

一种经颅磁治疗装置

技术领域

本实用新型涉及磁治疗器械，尤其涉及一种用于经颅磁刺激的经颅磁治疗装置。

背景技术

1985年，Barker等人将磁刺激线圈作用于头皮运动区，磁脉冲可以穿透头皮，颅骨直接作用于大脑皮层，磁刺激过程中，被试者在肢体端也感受到震动感和肌肉收缩感，磁刺激部位无任何不适。

自1985年之后，磁刺激技术在不断革新，磁刺激技术不断革新。从单次磁刺激到重复磁刺激，从低频磁刺激到高频磁刺激，从简单的圆形线圈到复杂的八字形线圈、锥子形线圈以及H形线圈，将磁刺激的作用逐步明确和扩大。

在临床精神疾病的治疗中，磁刺激技术具有更安全、更方便的优势，因此也更易被病人接受，经颅磁作为一种脑神经刺激方法，己广泛地用于临床疾病的诊断和治疗。

实际应用中，将快速变换的电流作用于刺激线圈，产生时变磁场，时变磁场在颅内进一步引起感应电流，产生的感应电流使神经原模电位产生变换，神经元兴奋或抑制。磁刺激线圈材料选择、材料的载流能力，线圈绝缘方法以及线圈散热问题，都需要慎重选择和考虑。目前磁刺激过程中，磁刺激线圈产生的热量对线圈产生重要影响，一旦线圈温度达到预警值，就需要关闭磁刺激电源，无法实现长时间使用，而且线圈的寿命很低。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种经颅磁治疗装置，有效解决经颅磁刺激线圈发热导致无法长时间使用的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种经颅磁刺激线圈，包括：绝缘管和套设在所述绝缘管外部的超低电阻管或多股线；所述绝缘管为中空结构，绝缘管内部用于供液体或者气体循环流动，所述超低电阻管或多股线用于通电进而产生磁场。

所述的绝缘管为柔性材料制作。所述的经颅磁刺激线圈绕制到线圈盘中，线圈盘形状可以为圆形、八字形、H形、锥子形中的任一种。优选圆形或八字形。

进一步，本实用新型提供了经颅磁治疗装置：包括线圈盘、电源模块、电脑控制器和制冷机。所述电源模块与线圈盘互联，并连接制冷机用于供电，制冷机连接线圈盘。所述线圈盘由高温超导材料绕制。该高温超导材料具有如下特性：承载电流密度高，在温度低于临界温度以下，能够产生无阻效果，不会产生焦耳热，所以能够长时间使用；制冷机可用液氮制冷装置，制冷机连接线圈盘，维持正常使用超导材料所需要的制冷环境。

优选的，所述超低电阻管或多股线，使用材料为第二代高温超导材料，高温超导材料由四层组成，包括基带、缓冲层、超导层、保护层所制成的线材或片材。

优选的，八字形或锥子形线圈盘绕制方式使用螺旋或蚊香式，采用先切割后绝缘的方式进行制作，片状导体螺旋绕制，线状导体采用漆包线蚊香式与螺旋式组合方式绕制，在线圈切割完毕后，对线圈进行绝缘处理。

优选的，线圈盘由PLA材料制成，介电系数在3.0-3.2之间，耐电弧形为120-200s，且具有很好的绝缘性能，在潮湿、低温条件下也能保持电性能稳定，盘线层每匝之间隔板厚度为0.4mm，外壳厚度为3mm，线圈顶层与线圈底层之间为咬合结构，保持线圈结构的密闭性，线圈盘线与壳有一定间隙，促进外壳液氮流通，带走热量。

本实用新型电路控制包括：脉冲放电单元，电容充电单元、控制单元。脉冲放电单元是利用电容存储单元通过控制充电开关单元向线圈盘放电。电容充电单元是利用单相220V输入交流电为储能电容器恒流充电作为恒流充电电源。电脑控制器的控制单元根据设置的刺激模式和刺激强度等参数，通过充电控制模块实时检测电路中恒流充电电源信号，通过电压电流检测模块实时检测电路中恒流充电电源和电容存储单元信号，通过放电控制模块实时检测电路中充电开关单元信号，实现对线圈盘放电控制。

所述电源模块包括电流单元，电流单元与整流单元连接，整流单元输出端接三极管基极，三极管发射极接线圈盘，三极管集电极接充电开关单元，三极管的基极和整流单元之间接电容存储单元。所述充电开关单元为半导体闸流管触发电路。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型提供一种经颅磁刺激高温超导带材、线材绕制磁线圈盘，能够有效降低传统线圈材料使用中焦耳热量产生，增加产品使用寿命，另外本实用新型所使用的电源电路设计根据检测目标电流变化生产生物信号，并根据脑电传感器生成的磁刺激控制信号输出给线圈盘，线圈盘根据所述刺激控制信号，生产磁刺激，对患者进行精准治疗。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1 为二代高温超导带材结构图；

图2为八字形线圈盘结构示意图；

图3为圆形线圈盘结构示意图；

图4为八字形线圈盘外形图；

图5为本实用新型连接结构示意图；

图6 为本实用新型电路控制框图；

图7 为本实用新型电源模块输出控制图。

图中：110、基带；120、缓冲层；130、超导层；140、保护层；200、线圈盘；210、绝缘管；220、超低电阻管或多股线；230、外壳；300、电源模块；310、电流单元；320、整流单元；330、充电开关单元；340、电容存储单元；350、恒流充电电源；410、制冷机；500、电脑控制器；510、脉冲放电单元；520、电容充电单元；530、控制单元；531、充电控制模块；532、电压电流检测模块；533、放电控制模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

经颅磁刺激线圈制作：参照图1，使用超导带材，该种材料在临界温度下电阻为0的特性，可大幅降低经颅磁刺激产生焦耳热的可能性。超导带材由4层组成：在基带110基础上覆盖缓冲层120、超导层130、封装后的保护层140，选用的基带110可以为不锈钢、镍钨合金等金属材料，抛光处理后使用PVD或者其他气相沉积方法溅射缓冲层120，在缓冲层120之上使用涂覆方法将YBCO溶液涂覆于超导层，通过吸氧镀银、镀铜增加超导带材强度，防止磁刺激线圈超导层脱落，导电电阻发热，产生焦耳热。

经颅磁刺激线圈的结构：参照图2，图3，线圈的结构形状决定线圈类型，使用超导带材绕制的线圈可以为圆形、八字形、H形，锥子形等多种形状。绕制的线圈包括绝缘管210和套设在绝缘管外部的超低电阻管或多股线220，其中绝缘管210为中空结构，用于提供超导材料制冷剂循环流动，超导材料制冷剂在绝缘管中流动，为超导材料零电阻特性提供条件；绝缘层制作方法：超导线圈按切割完毕后，对线圈进行绝缘处理，可采用浇注绝缘漆的方式进行线圈绝缘处理。将线圈完全置于绝缘液体材料中，待其浸润均匀后，取出，进行风干处理。经过几次浸润风干处理后，线圈的绝缘处理工作就完成了。绝缘管210的截面形状可以为方形、圆形或椭圆形中的一种。

参照图4，线圈盘200用于安置经颅磁刺激线圈，其作用是保护线圈内部结构，并固定线圈，还有辅助绝缘作用，选择线圈盘结构时，选用无棱角结构，用圆角代替棱角，可以是圆形或者八字形，线圈盘使用PLA材料，介电系数在3.0-3.2之间，绝缘性能良好。盘线层每匝之间的隔板厚度为O.4mm，既可以使线圈盘线固定，可以达到保证线圈盘线之间绝缘的效果。外壳230厚度3.0mm。线圈顶层与线圈底层之间为咬合结构，保证了线圈结构的密闭性。

本实用新型涉及的各模块和单元均为市购常规电子器件，进一步本实用新型提供了经颅磁治疗装置，参照图5，包括线圈盘200、电源模块300、电脑控制器500和制冷机410。所述电源模块300与线圈盘200互联，并连接制冷机410用于供电，制冷机410连接线圈盘200。电脑控制器500可用于控制经颅磁刺激电源模块300产生按设置的要求输出的磁刺激脉冲。可选择脉冲产生强度、波形，单脉冲还是重复多脉冲，磁刺激磁场强度1-5T可以调节，作用于大脑皮层不同控制区域进行治疗；制冷机410是配合电源使用，主要是输出制冷剂在磁刺激线圈盘200内循环，给超导带材或线材提供一种临界超导态转换温度，在该温度下超导线圈完全无焦耳热量产生，可无限次使用经颅磁刺激。

本实用新型电路控制参照图6，包括：脉冲放电单元510，电容充电单元520、控制单元530。脉冲放电单元510是利用电容存储单元340通过控制充电开关单元330向线圈盘200放电，生成双相和近半正弦脉冲。电容充电单元520是利用单相220V输入交流电为储能电容器恒流充电作为恒流充电电源350。电脑控制器500的控制单元530根据设置的刺激模式和刺激强度等参数，通过充电控制模块531实时检测电路中恒流充电电源350信号，并控制电源为电容存储单元340充电，通过电压电流检测模块532实时检测电路中恒流充电电源和电容存储单元340信号，并通过放电控制模块根据设置的脉冲波形实时控制充电开关单元330充放电，实现对线圈盘200放电控制。

所述电源模块参照图7，包括电流单元310，电流单元310与整流单元320连接，整流单元320输出端接三极管基极，三极管发射极接线圈盘200，三极管集电极接充电开关单元330，三极管的基极和整流单元320之间接电容存储单元340。所述充电开关单元330为半导体闸流管触发电路。其中电流单元310可将200V交流电进行交流变压产生高压交流电，可在500V～700V范围内。整流单元320则将高压交流电转换为脉动直流电，在充电开关单元330开启下以向电容储存单元340充电提供充电电源。再参照图6，图7，控制单元530检测电容存储单元340的整理单元的信息，在充电完成后，控制单元530将放电信号给充电开关单元330，发出触发脉冲，放电开关导通，充电开关关闭，线圈盘200工作，盘内产生电流流动，产生磁刺激。具体地，充电开关单元330的半导体闸流管可为绝缘栅双极晶体管，通过向栅极施加正向电压以形成沟道，以导通使源极、漏极导通，并向电容储存单元340进行充电；当充电完成后，向栅极施加反向电压以消除沟道，以停止向电容储存单元340进行充电。在电容储存单元340充电过程中，当收到控制单元530放电控制模块533的信号时充电开关单元330关闭充电信号，电容放电，线圈盘200进行工作，产生回路电流，并产生磁刺激。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种经颅磁治疗装置，其特征是：包括线圈盘、电源模块、电脑控制器和制冷机，所述电源模块与线圈盘互联，并连接制冷机用于供电，制冷机连接线圈盘；线圈盘安置有经颅磁刺激线圈，经颅磁刺激线圈包括：绝缘管和套设在所述绝缘管外部的超低电阻管或多股线，所述绝缘管为中空结构；所述超低电阻管或多股线，使用材料为第二代高温超导材料，第二代高温超导材料由四层组成，由基带、缓冲层、超导层、保护层所叠加成的线材或片材。

2.根据权利要求1所述的一种经颅磁治疗装置，其特征是：所述电源模块包括电流单元，电流单元与整流单元连接，整流单元输出端接三极管基极，三极管发射极接线圈盘，三极管集电极接充电开关单元，三极管的基极和整流单元之间接电容存储单元。

3.根据权利要求2所述的一种经颅磁治疗装置，其特征是：所述充电开关单元为半导体闸流管触发电路。

4.根据权利要求1所述的一种经颅磁治疗装置，其特征是：所述电脑控制器，其电路控制包括：脉冲放电单元，电容充电单元、控制单元；脉冲放电单元是利用电容存储单元通过控制充电开关单元向线圈盘放电；电容充电单元是利用单相220V输入交流电为储能电容器恒流充电作为恒流充电电源；电脑控制器的控制单元根据设置的刺激模式和刺激强度参数，通过充电控制模块实时检测电路中恒流充电电源信号，通过电压电流检测模块实时检测电路中恒流充电电源和电容存储单元信号，通过放电控制模块实时检测电路中充电开关单元信号，实现对线圈盘放电控制。

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