ES2558796T3 - Método y aparato para determinar la proximidad de una bobina de EMT a la cabeza de un sujeto - Google Patents

Abstract

Un sistema de estimulación magnética transcraneal (EMT) (10) para proporcionar un tratamiento de EMT a un paciente, que comprende: una bobina de EMT (20) para tratar al paciente usando un campo magnético; un dispositivo de generación de pulsos (30) que está configurado para aplicar pulsos a dicha bobina de EMT (20) durante un tratamiento de EMT de un paciente; un sensor (50) que está dispuesto entre dicha bobina de EMT (20) y una posición en la que se aplican pulsos, estando adaptado dicho sensor (50) para: detectar la proximidad de dicha bobina de EMT (20) a dicha posición; y detectar una localización de contacto y una extensión de contacto de la bobina de EMT; y una circuitería de procesamiento de señal (80) que procesa unas salidas de dicho sensor (50) para proporcionar una indicación de si dicha bobina de EMT (20) está posicionada de forma apropiada basándose en la localización de contacto y la extensión de contacto con respecto a dicha posición durante la aplicación de pulsos a dicha bobina de EMT (20).

Description

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DESCRIPCION

Metodo y aparato para determinar la proximidad de una bobina de EMT a la cabeza de un sujeto Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un aparato para determinar la proximidad de una bobina de tratamiento de EMT a una posicion sobre un paciente y, mas en concreto, a un aparato de medicion de proximidad y de posicionamiento de contacto para determinar si una bobina de EMT descansa de forma apropiada contra la cabeza de un paciente durante el tratamiento.

Antecedentes de la invencion

Los metodos actuales de colocacion y posicionamiento de bobinas para estudios de estimulacion magnetica transcraneal (EMT) son o bien metodos manuales o bien enfoques disenados para investigacion que requieren sistemas de formacion de imagenes o de computacion caros y complejos para determinar las coordenadas espaciales tridimensionales para la referencia de posicionamiento. Estas tecnicas tienen varias limitaciones clinicas. Los metodos manuales no proporcionan un medio conveniente para una colocacion repetida y precisa, mientras que los metodos espaciales tridimensionales basados en modalidades de formacion de imagenes son caros, requieren tiempo y no conducen al uso clinico. Por consiguiente, el cesionario de la presente invencion ha desarrollado una tecnica de posicionamiento para uso clinico que proporciona una forma sencilla para que el operario realice una colocacion de la bobina repetida y precisa para los estudios y tratamientos de EMT de una manera barata y eficaz en el tiempo. Esta tecnica de posicionamiento de bobina de EMT se describe en la solicitud de patente de Ee. UU. con n.° de serie 10/752.164, presentada el 6 de enero de 2004, los contenidos de la cual se incorporan en el presente documento por referencia.

Tambien son necesarias unas tecnicas adicionales para sujetar con comodidad la bobina en su lugar en la posicion de tratamiento a lo largo de la totalidad de una sesion de terapia. Una aproximacion cercana de la bobina de estimulacion EMT a la cabeza del paciente durante la localizacion de la posicion del umbral motor o durante las aplicaciones de terapia es critica para asegurar que se aplica al paciente la intensidad apropiada de campo magnetico. La bobina ha de permanecer en contacto con el cuero cabelludo a lo largo de la totalidad de la aplicacion de pulsos de estimulacion. El medico no dispone en la actualidad de un metodo para asegurar que la bobina se encuentra en contacto, y no tiene medio alguno de realimentacion en lo que respecta a si la bobina se ha alejado del cuero cabelludo durante el tratamiento. Si el movimiento de la bobina se produce durante el procedimiento de determinacion de nivel de umbral motor (MT), se puede usar un ajuste de potencia inapropiadamente alta. Por otro lado, si el movimiento se produce despues de la determinacion de MT y durante la sesion de tratamiento, se puede aplicar un campo magnetico inapropiadamente bajo al paciente dando como resultado una eficacia posiblemente reducida.

Los metodos actuales de sujetar la bobina de EMT contra la cabeza del paciente incluyen sujetar esta a mano a lo largo de la totalidad del procedimiento de EMT, soportar la misma con un brazo mecanico y depender de que el paciente permanezca inmovil en relacion con la bobina a lo largo de la totalidad del procedimiento, y metodos de alineacion mecanica (por ejemplo, el sistema Brainsight™) que sujetan fisicamente la cabeza del paciente contra la bobina. No obstante, tales soluciones no aseguran que la bobina este posicionada inicialmente contra la cabeza del paciente o que la bobina permanezca contra la cabeza a lo largo de la totalidad del procedimiento. Estos metodos dependen de que el medico observe visualmente que se esta realizando un contacto. Puede que tales observaciones no se hagan de forma fiable continuamente a lo largo de la totalidad del procedimiento. Ademas, no existe solucion alguna que proporcione una realimentacion al operador en lo que respecta al estado de contacto de la bobina.

Muchas companias proporcionan sensores de presion y de contacto, incluyendo para aplicaciones medicas (por ejemplo, Tekscan), pero estos sensores no estan disenados para un uso optimo en el entorno singular de un campo magnetico elevado por pulsos o para un uso de EMT, y a los inventores de la presente invencion no les consta que tales sensores se hayan usado para ayudar al medico a mantener el contacto de la bobina de EMT con la cabeza de un sujeto a lo largo de la totalidad del tratamiento. Por consiguiente, se necesita un aparato y una tecnica para detectar que una bobina de EMT se encuentra y permanece en contacto con el paciente a lo largo de la totalidad del procedimiento de terapia de EMT. La presente invencion aborda esta necesidad en la tecnica.

El documento CA-A1-2 295 134 divulga un aparato para el tratamiento de heridas cronicas usando energia electromagnetica por pulsos. El aparato incluye un generador de energia electromagnetica por pulsos, un controlador de nivel de potencia y uno o mas aplicadores delgados que pueden ser flexibles. Los aplicadores estan situados inmediatamente junto al cuerpo del paciente. Tambien se incorpora en o sobre cada aplicador un detector de la proximidad del aplicador al paciente, y este esta conectado con el generador por medio de un controlador de potencia para prever una supervision directa del sitio de tratamiento y un control preciso de la pauta del tratamiento.

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Sumario de la invencion

La presente invencion aborda las necesidades en la tecnica que se han mencionado en lo que antecede proporcionando un sistema de estimulacion magnetica transcraneal (EMT) de acuerdo con la reivindicacion 1, que tiene un conjunto de bobina de EMT, un dispositivo de generacion de pulsos que aplica unos pulsos al conjunto de bobina de EMT durante un tratamiento de EMT de un paciente, un sensor que esta dispuesto entre el conjunto de bobina de EMT y la posicion en la que se aplican pulsos (por ejemplo, una posicion de tratamiento de EMT o umbral motor) que detecta la proximidad del conjunto de bobina de EMT a la posicion, y una circuiteria de procesamiento de senal que procesa unas salidas del sensor para proporcionar una indicacion de si el conjunto de bobina de EMT esta dispuesto de forma apropiada con respecto a la posicion durante la aplicacion de pulsos al conjunto de bobina de EMT. La indicacion se proporciona preferiblemente a un dispositivo de presentacion visual que indica a un operador del dispositivo de EMT si el conjunto de bobina de EMT esta posicionado de forma apropiada en la posicion y / o en que direccion mover el conjunto de bobina de EMT hasta la posicion en el caso de que el conjunto de bobina de EMT no se encuentre en la posicion. La indicacion tambien se puede proporcionar a un generador de sonidos que genera un sonido que se detecta para indicar a un operador del dispositivo de EMT si el conjunto de bobina de EMT esta posicionado de forma apropiada en la posicion.

El sensor comprende una pluralidad de sensores, tal como una agrupacion ordenada de sensores, que puede estar dispuesta en o sobre un sustrato flexible que, a su vez, esta colocado entre el conjunto de bobina de EMT y la posicion para determinar si el conjunto de bobina de EMT esta posicionado de forma apropiada con respecto a la posicion durante una terapia de EMT.

En una primera realizacion, los sensores pueden comprender unos conmutadores de membrana que cambian de estado cuando se oprimen. Los conmutadores de membrana, a su vez, pueden incluir unas bandas resistivas que proporcionan una tension de salida que varia con la posicion de contacto sobre los conmutadores de membrana. Los conmutadores de membrana tambien pueden incluir una agrupacion ordenada de separadores entre unas peliculas conductoras respectivas con el fin de formar una pantalla tactil.

En una segunda realizacion, los sensores pueden comprender unos sensores de resistencia variable que proporcionan una senal de salida que es proporcional a la presion de contacto aplicada, por lo cual un cambio en la resistencia por encima de un umbral previamente determinado se identifica como una indicacion de contacto.

En una tercera realizacion, los sensores pueden comprender uno o mas sensores de desplazamiento de fluido y unas vejigas llenas de fluido que estan conectadas por un colector de distribucion no compresible con los sensores de desplazamiento de fluido de tal modo que la compresion de una vejiga da lugar a un cambio en la presion en el sensor de desplazamiento de fluido. Preferiblemente, las vejigas llenas de fluido estan dispuestas directamente sobre unas caras de polo respectivas de una bobina de EMT del conjunto de bobina de EMT y un fluido en las vejigas llenas de fluido es un fluido sustancialmente no electricamente conductor con el fin de no interferir con el campo de EMT.

En una cuarta realizacion, los sensores pueden comprender unas fibras opticas que cruzan la posicion y una rejilla optica que esta dispuesta sobre el sustrato, por lo cual la luz que pasa a traves de las unas fibras opticas es desviada cuando se realiza un contacto por el conjunto de bobina de EMT con la posicion con el fin de cambiar una cantidad de luz reflejada por la rejilla optica. La luz reflejada es detectada por un detector optico.

En una quinta realizacion, los sensores pueden comprender un dispositivo acustico que produce un sonido acustico (que puede o puede no encontrarse en el rango audible humano) cuando una bobina de EMT del conjunto de bobina de EMT se somete a pulsos y reduce una amplitud del sonido a medida que el dispositivo acustico es comprimido por el conjunto de bobina de EMT contra la posicion. Los sensores acusticos detectan el sonido y proporcionan una senal de tension proporcional a la circuiteria de procesamiento de senal para una determinacion en lo que respecta a si ha tenido lugar un cambio en la amplitud. Los sensores acusticos no son necesarios si un disco conductor esta configurado para “traquetear” en una cavidad cuando se aplica un campo magnetico pero se inhibe que “traquetee” cuando el sensor se comprime contra el paciente.

En una sexta realizacion, los sensores pueden comprender unos sensores de acoplamiento inductivo que incluyen por lo menos una bobina sintonizada que esta montada en la posicion sobre el paciente. Una frecuencia sintonizada de la bobina sintonizada se selecciona para desplazarse cuando el conjunto de bobina de EMT se encuentra en contacto fisico con la posicion. Una forma de la bobina sintonizada se puede distorsionar cuando se comprime contra la posicion por el conjunto de bobina de EMT de tal modo que la corriente inducida resultante en la bobina sintonizada se puede detectar por la circuiteria de procesamiento de senal para proporcionar la indicacion de si el conjunto de bobina de EMT se encuentra en contacto con el paciente en la posicion.

En una septima realizacion, los sensores pueden comprender unos conductores de EEG que detectan corrientes que se inducen en la posicion por un pulso de EMT a partir del conjunto de bobina de EMT. En la presente realizacion, la circuiteria de procesamiento de senal compara amplitudes de corrientes detectadas con un umbral para obtener una indicacion de si el conjunto de bobina de EMT esta dispuesto de forma apropiada con respecto a la

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posicion durante un tratamiento de EMT.

En una octava realizacion, los sensores pueden comprender sensores de temperatura. En la presente realizacion, la circuiteria de procesamiento de senal procesa unas salidas de los sensores de temperatura para determinar si una diferencia de temperatura entre sensores de temperatura respectivos se encuentra por encima de un umbral previamente determinado de si la temperatura medida de uno o mas de los sensores de temperatura cambia inesperadamente de forma significativa. El umbral previamente determinado se ajusta de tal modo que el movimiento de un sensor de temperatura desde estar contra la cabeza hasta estar lejos de la cabeza, por ejemplo, da lugar a un cambio de temperatura que se encuentra por encima del umbral mientras que un cambio en la temperatura detectada cuando se encuentra en la posicion de contacto apropiada no supera el umbral y, en su lugar, se puede usar como una temperatura de linea de base puesta a cero.

En una novena realizacion, los sensores pueden comprender una espira de material conductor que esta colocada en la posicion de tratamiento (por ejemplo, afianzado al cuero cabelludo del paciente). Cuando el conjunto de bobina de eMt se encuentra cerca de la espira de material conductor, se induce una tension en la misma cuando se aplican pulsos al conjunto de bobina de EMT.

En una decima realizacion, los sensores comprenden un sensor acustico (dentro o fuera del rango audible) que detecta ondas acusticas que se generan cuando un pulso se aplica al conjunto de bobina de EMT y que estan acoplados de forma mecanica con el craneo del paciente y que se transmiten al sensor acustico. Un desacoplamiento del conjunto de bobina de EMT con respecto a la cabeza del paciente da lugar a unos cambios en las ondas acusticas que se detectan por el sensor acustico.

Otras realizaciones de sensores disponibles en la actualidad se pueden implementar por los expertos en la materia basandose en la siguiente descripcion detallada.

Breve descripcion de los dibujos

Las caracteristicas y ventajas anteriores, y otras, resultaran evidentes a los expertos en la materia basandose en la siguiente descripcion detallada de las figuras de los dibujos, de las cuales:

La figura 1A ilustra un sistema de EMT para una terapia de EMT usando el sistema de deteccion de posicion de bobina de la invencion.

La figura 1B ilustra la union de un sustrato de circuito flexible que contiene sensores de proximidad a las caras de bobina respectivas del conjunto de bobina de EMT para detectar la proximidad de la bobina de EMT a la posicion en la que se van a suministrar pulsos por el conjunto de bobina de EMT de acuerdo con la invencion.

La figura 2 ilustra una vision de conjunto general de la electronica de procesamiento de senal para una deteccion de proximidad de bobina de EMT de acuerdo con la invencion.

La figura 3A ilustra una presentacion visual de muestra para el operador que indica un mal contacto con el cuero cabelludo del paciente.

La figura 3B ilustra una presentacion visual de muestra para el operador que indica un buen contacto con el cuero cabelludo del paciente.

Las figuras 4A y 4B ilustran conmutadores de membrana en las posiciones de no contacto (la figura 4A) y de contacto (la figura 4B) para su uso como sensores de proximidad de acuerdo con la invencion.

La figura 4C ilustra una agrupacion ordenada de conmutadores de membrana que se fabrica sobre un sustrato flexible para la aplicacion a la cara del conjunto de bobina de EMT de acuerdo con la invencion.

La figura 5 ilustra una configuracion de sistema que emplea una agrupacion ordenada de conmutadores de membrana de acuerdo con la invencion.

Las figuras 6A y 6B ilustran una realizacion de una corredera microscopica de muestra en la que un brazo de accionamiento pre-doblado da lugar a que un brazo de deslizamiento opaco se deslice entre una fuente de luz y un detector optico cuando se oprime.

La figura 7 ilustra un circuito de adquisicion de datos de multiplexacion para muestrear unos sensores de fuerza de resistencia variable que estan configurados en una agrupacion ordenada de acuerdo con la invencion.

La figura 8A ilustra una vista en planta de un sensor de banda antes de la compresion.

La figura 8B ilustra una seccion transversal de un sensor de banda despues de la compresion.

La figura 9 ilustra una realizacion en la que los electrodos de un sensor de banda estan separados por una agrupacion ordenada de separadores o puntos no conductores para crear un sensor de pantalla tactil.

La figura 10 ilustra una realizacion en la que una espira o espiras de material conductor se pueden afianzar a la cabeza del paciente en la posicion del umbral motor (MT) y / o la posicion para el tratamiento de la depresion.

La figura 11A ilustra unos sensores de desplazamiento de fluido que se fabrican sobre un sustrato flexible y desechable para una colocacion sobre el conjunto de bobina de EMT para una deteccion de proximidad de acuerdo con la invencion.

La figura 11B ilustra los sensores de desplazamiento de fluido de la figura 11A fabricados sobre el mismo sustrato fisico que un dispositivo de blindaje electromagnetico para su uso en aplicaciones de EMT de acuerdo con la invencion.

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Las figuras 12A-12C ilustran una realizacion de sensor de fibra optica en la que la luz se dirige por medio de una fibra optica (la figura 12A) hacia una rejilla de Bragg de fibra (la figura 12B) en la que la luz es desviada por una fibra o fibras de la rejilla de Bragg de fibra tal como se ilustra en la figura 12C con el fin de afectar a la eficiencia de transmision de la luz.

La figura 12D ilustra un desplazamiento del pico de reflectancia a unas longitudes de onda mas largas por el sensor de fibra optica de las figuras 12A - 12C.

La figura 13A ilustra una realizacion de sensor acustico de muestra en la que unas membranas flexibles en una posicion de no contacto estan separadas por un canal acustico que, a su vez, conecta una fuente acustica con un transductor acustico.

La figura 13B ilustra que cuando las membranas flexibles de la figura 13A se presionan (contra la cabeza, por ejemplo), el canal acustico se interrumpe, reduciendo de ese modo la magnitud del sonido y / o dando lugar a un desplazamiento de frecuencia.

La figura 14A ilustra una realizacion de un dispositivo que incluye unas membranas flexibles que estan separadas por separadores con el fin de definir una cavidad que incluye un disco conductor que traquetea en el interior de la cavidad cuando el campo magnetico ambiente es por pulsos.

La figura 14B ilustra la inmovilizacion del disco conductor de la figura 14A con el fin de amortiguar de forma significativa el sonido traqueteante cuando el dispositivo se comprime contra el paciente.

La figura 15 ilustra una realizacion en la que unas ondas de sonido que se generan por la pulsacion de la bobina de EMT se acoplan con la cabeza del paciente y se transmiten a traves del craneo a un transductor acustico que se aplica a la cabeza del paciente en una localizacion conveniente (por lo general, no directamente por debajo de la bobina), por lo cual un desacoplamiento de la bobina de EMT con respecto a la cabeza del paciente cambia la senal acustica detectada.

La figura 16A ilustra una realizacion de sensor que implementa unos sensores de acoplamiento inductivo por lo cual una bobina sintonizada se monta en el sustrato del conjunto de bobina de EMT.

La figura 16B ilustra unos desplazamientos de frecuencia sintonizada por la realizacion de la figura 16A cuando el sustrato y el conjunto de bobina de EMT se encuentran en contacto fisico con la cabeza del paciente.

La figura 17 ilustra una realizacion en la que unos conductores y electrodos de tipo EEG, o sus equivalentes, se pueden usar para detectar corrientes que se inducen en el cuero cabelludo por el pulso magnetico de EMT.

La figura 18 ilustra una realizacion en la que unos sensores de temperatura (por ejemplo, termistores, termopares) se aplican cerca de las dos areas de contacto criticas sobre el sustrato y las salidas que se proporcionan a una circuiteria de procesamiento para una determinacion de si las temperaturas detectadas se siguen entre si o si hay un abrupto cambio de temperatura que indica un cambio en el contacto de uno o mas de los sensores con el craneo.

Descripcion detallada de realizaciones ilustrativas

A continuacion se describira una descripcion detallada de una realizacion ilustrativa de la presente invencion con referencia a las figuras 1 - 18. A pesar de que esta descripcion proporciona ejemplos detallados de unas posibles implementaciones de la presente invencion, deberia hacerse notar que estos detalles tienen por objeto ser a modo de ejemplo y no limitar en modo alguno el alcance de la invencion.

La presente invencion esta disenada para detectar el posicionamiento de una bobina de EMT que se usa para el tratamiento de estados patologicos del sistema nervioso central usando terapias de EMT. A pesar de que se describe una realizacion a modo de ejemplo de la invencion con respecto a la estimulacion excitadora de la corteza prefrontal izquierda para el tratamiento de depresion, los expertos en la materia apreciaran que el aparato y las tecnicas de la invencion se pueden usar para aplicar terapias de EMT a muchas otras dianas del sistema nervioso central para el tratamiento de numerosas otras enfermedades del sistema nervioso central. Por ejemplo, el dispositivo de deteccion de posicion de la invencion se puede usar para detectar el posicionamiento de la bobina de EMT por encima de la corteza prefrontal derecha de un paciente para una estimulacion inhibidora de baja frecuencia en el tratamiento de una depresion. Los expertos en la materia apreciaran adicionalmente que el dispositivo de deteccion de posicion de bobina de EMT de la invencion tambien se puede usar para detectar el posicionamiento de una bobina de EMT para el tratamiento de: epilepsia (por encima del foco del ataque), esquizofrenia (en el area de Wernicke), enfermedad de Parkinson, sindrome de Tourette, esclerosis lateral amiotrofica (ELA), esclerosis multiple (EM), enfermedad de Alzheimer, trastorno de hiperactividad / deficit de atencion, obesidad, trastorno bipolar / mania, trastornos de ansiedad (trastorno de panico con y sin agorafobia, fobia social tambien conocida como trastorno de ansiedad social, trastorno de estres agudo, trastorno de ansiedad generalizada), trastorno de estres postraumatico (uno de los trastornos de ansiedad en el DSM), trastorno obsesivo compulsivo (uno de los trastornos de ansiedad en el DSM), dolor (migrana, neuralgia del trigemino), trastornos de dolor cronico (incluyendo dolor neuropatico, tal como dolor debido a neuropatia diabetica, neuralgia post-herpetica y trastornos de dolor idiopatico tales como fibromialgia y sindromes de dolor miofascial regional), rehabilitacion despues de un ictus (induccion de neuroplasticidad), tinnitus, estimulacion de neuronas implantadas para facilitar la integracion, trastornos relacionados con sustancias (dependencia y abuso y diagnosticos del sindrome de abstinencia de alcohol, cocaina, anfetaminas, cafeina, nicotina, cannabis), lesion y regeneracion / rehabilitacion de la medula espinal, lesion en la cabeza, inversion de privacion del sueno (DARPA), trastornos primarios del sueno (insomnio primario, hipersomnio primario, trastorno del ritmo circadiano del sueno), potenciaciones cognitiva, demencias, trastorno disforico premenstrual (TDPM), sistemas de liberacion de farmacos (cambiando la permeabilidad de la membrana celular a un farmaco), induccion de la

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sfntesis de proteinas (induccion de transcripcion y de traduccion), tartamudeo, afasia, disfagia, temblor esencial, terapia magnetica de ataques (TMA) y otros trastornos del sistema nervioso central que pueden tratarse por la aplicacion de un campo magnetico en localizaciones particulares del cerebro. Por supuesto, en cada caso, las posiciones de tratamiento pueden variar; sin embargo, en cada caso, el dispositivo de deteccion de posicion de la invencion es util para mantener la bobina de EMT en la posicion de tratamiento durante la terapia.

Vision de conjunto

La figura 1A ilustra un sistema 10 para una terapia de EMT de acuerdo con la invencion. Tal como se ilustra, un paciente se coloca en una posicion reclinada comoda con respecto al sistema 10. Un brazo de articulacion 12 permite que el operador ajuste el conjunto de bobina de EMT 20 de tal modo que el conjunto de bobina de EMT 20 descansa contra la cabeza del paciente en la posicion apropiada (por ejemplo, posiciones de tratamiento de EMT o umbral motor). Durante el tratamiento, unos pulsos son generados por un aparato de generacion de pulsos (que no se muestra) en la carcasa 30 y se aplican al conjunto de bobina de EMT 20 para la generacion de un campo magnetico en la posicion. Un visualizador 40 permite que el operador interaccione con el aparato de generacion de pulsos y que supervise el posicionamiento del conjunto de bobina de EMT 20 con respecto a la posicion tal como se describira con mas detalle en lo sucesivo.

De acuerdo con la presente invencion, unos sensores de presion y / o de contacto 50 se colocan sobre un sustrato de circuito 60 que, a su vez, es colocado por el operador clinico entre las superficies de contacto del conjunto de bobina de EMT 20 y la cabeza del paciente. Preferiblemente, el sustrato de circuito 60 es flexible y desechable; no obstante, no es necesario que los sensores sean desechables o que esten separados del conjunto de bobina de EMT 20. Tal como se ilustra en la figura 1B, el sustrato de circuito flexible 60 puede estar unido a unas caras de tratamiento de bobina 22 y 24 respectivas del conjunto de bobina de EMT 20 de forma mecanica o con adhesivo temporal. Los sensores 50 proporcionan unas senales de salida (analogicas, digitales u opticas) a la electronica de procesamiento de senal y adicionalmente a un procesador analitico que evalua la validez de la senal antes de pasar la senal a una interfaz de usuario que proporciona una realimentacion al operador (grafica, de lampara indicadora o audible) en, por ejemplo, el visualizador 40 de que el contacto es o bien apropiado o bien no apropiado. Adicionalmente, se puede proporcionar orientacion al operador en, por ejemplo, el visualizador 40 en lo que respecta a en donde y como mover el conjunto de bobina de EMT 20 para lograr un contacto apropiado (por ejemplo, bascular arriba o abajo, rotar a la derecha o a la izquierda, etc.). Existen muchas tecnologias de deteccion adecuadas que se pueden usar para la deteccion del contacto tal como se explicara en lo sucesivo con respecto a las realizaciones a modo de ejemplo.

Funcionalidad del sistema

Tal como se ilustra en la figura 2, las salidas de un sensor flexible o una agrupacion ordenada 70 de sensores de los sensores 50 que se ha colocado sobre las caras de tratamiento de bobina 22, 24 del conjunto de bobina de EMT 20 con el fin de encontrarse junto a la cabeza del paciente cuando el conjunto de bobina de EMT 20 se encuentra en la posicion deseada son procesadas por la electronica de procesamiento de senal 80 para proporcionar un filtrado apropiado y similares. La electronica de procesamiento de senal es dependiente del tipo especifico de tecnologia de sensores que se use pero, por lo general, incluye un preamplificador de senales analogicas seguido por un filtrado apropiado y un ajuste de ganancia. Para las implementaciones opticas, parte del procesamiento puede realizarse de forma optica (por ejemplo, un filtrado, una polarizacion, una separacion de longitud de onda). Las salidas procesadas son provistas por la electronica de procesamiento de senal 80 a un circuito de analisis de contacto valido 90 para determinar si el contacto con el paciente es apropiado (por ejemplo, la senal se compara con unos umbrales). La validacion de un contacto apropiado se realiza mediante una circuiteria o bien analogica o bien digital, o mediante un soporte logico. Estos algoritmos analiticos dependen de la naturaleza del artefacto inherente a cada tipo de sensor y la disposicion fisica sobre el sustrato flexible 60. Entonces, la salida del circuito 90 se realimenta al usuario para una presentacion visual, por ejemplo, en el dispositivo de presentacion visual 40. La realimentacion de usuario 100 puede ser audible, grafica, numerica, o un indicador de “continuar - no continuar”. Una realimentacion grafica puede incluir un visualizador de areas de contacto fisico, unos graficos de barras que indican unos niveles de presion en las areas criticas, o correspondencias de presion. Esto ultimo requeriria una agrupacion ordenada de sensores 70 sobre el sustrato de deteccion 60 para producir una correspondencia del tipo que se muestra a modo de ejemplo en las figuras 3A y 3B, en las que la figura 3A indica un mal contacto con el cuero cabelludo del paciente y la figura 3B indica un buen contacto con el cuero cabelludo del paciente. Tal como se ilustra, este visualizador puede ser util en guiar al operador para volver a posicionar el conjunto de bobina de EMT 20 para mejorar el contacto con el cuero cabelludo. Tambien se puede proporcionar una realimentacion audible al operador.

Las figuras 3A y 3B ilustran una realizacion preferida en la actualidad en la que el visualizador 40 comprende una pantalla de LCD de color (o equivalente) de una correspondencia de malla de la presion de contacto a traves de las caras de tratamiento de polo de bobina 22, 24. Esto se logra al poner en correspondencia las senales a partir de la agrupacion ordenada de sensores 70 con la malla de presentacion visual del visualizador 40 con sensores comprimidos que se presentan visualmente en un color (por ejemplo, color verde - gris claro) y sensores no comprimidos en otro color (por ejemplo, color rojo - gris oscuro). En las figuras 3A y 3B, los circulos de color negro 105 indican las areas criticas por debajo de las caras de tratamiento de polo de bobina 22, 24 en las que se desea

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un buen contacto. Lo ideal es que la totalidad de los indicadores en el interior de estos circulos sean de color verde / gris claro representando un estatus de pleno contacto. Tambien se puede emplear un soporte logico de analisis para advertir al operador de si aparecen cualesquiera pixeles de color rojo / gris oscuro en los circulos 105, de tal modo que se pueda realizar un nuevo posicionamiento y continuarse el procedimiento de EMT.

Opciones de tecnologi'a de deteccion

Se pueden usar muchas tecnologias de sensores diferentes de acuerdo con la invencion. En lo sucesivo se describen con mas detalle unas realizaciones preferidas en la actualidad y unas implementaciones posibles. Estas realizaciones no tienen por objeto ser completamente inclusivas. Los expertos en la materia apreciaran que se pueden usar otras tecnologias comercialmente disponibles comparables asi como futuras mejoras a tales tecnologias de deteccion a medida que estas pasen a estar disponibles.

Conmutadores de membrana

Tal como se ilustra en las figuras 4A y 4B, unos conmutadores de membrana 110 se forman al montar dos membranas o peliculas conductoras 120, 130 en una disposicion en paralelo y separar las membranas 120, 130 una separacion 140 formada por una tercera capa intermedia 150. La separacion 140 esta llena de un material dielectrico tal como aire, un fluido resistivo, o un gel. Tal como se ilustra en la figura 4B, la presion que se aplica a los conmutadores de membrana 110 da lugar a que las capas se aproximen y entren en contacto una con otra. Cuando las dos capas conductoras 120, 130 se tocan, se hace un contacto electrico que se detecta tal como se describe en lo sucesivo. El tamano y el espesor de cada sensor se seleccionan para optimizar la sensibilidad.

Para las aplicaciones de EMT, una agrupacion ordenada de tales conmutadores 110 se fabrica sobre un sustrato flexible 60 tal como el que se ilustra en la figura 4C que se aplica a las caras de tratamiento de polo de bobina 22, 24 del conjunto de bobina de EMT 20. Los conmutadores 110 se posicionan con cuidado sobre este sustrato 60 de tal modo que estos detectaran que la cabeza del paciente se encuentra completamente en contacto con la superficie de la bobina de EMT del conjunto de bobina de EMT 20 cerca de los centros de las caras de tratamiento de polo de bobina 22, 24 tal como se muestra. Por ejemplo, una agrupacion ordenada de cuatro u ocho conmutadores 110 se puede colocar en el area de cada cara de tratamiento de polo de bobina 22, 24 tal como se ilustra en la figura 4C y las salidas que se proporcionan a los conectores 155 para la provision a la electronica de procesamiento de senal 80. Esta disposicion ayuda a la deteccion de un contacto parcial al ponerse en correspondencia con una presentacion visual grafica en el visualizador 40 para ayudar al operador a posicionar el conjunto de bobina de EMT 20. El uso de un unico conmutador 110 en cada cara de tratamiento de polo de bobina 22, 24 no proporciona la informacion necesaria para ayudar al operador a posicionar la bobina. En su lugar, solo se proporciona una senal de “continuar - no continuar”. A pesar de que esto es util, se prefiere una salida que facilite un nuevo posicionamiento (es decir, que indique en que direccion mover la bobina para lograr un contacto apropiado). Por consiguiente, se desea usar multiples conmutadores 110 para cubrir el area de tratamiento. Se deberian usar las peliculas conductoras 120, 130 de una resistencia suficiente para reducir las corrientes parasitas y para acelerar su disminucion. Adicionalmente, las peliculas conductoras 120, 130 se deberian disenar para reducir el flujo de corrientes parasitas usando unas tecnicas conocidas por los expertos en la materia.

En la figura 5 se muestra una configuracion de sistema que emplea una agrupacion ordenada 160 de los conmutadores de membrana 110. En esta configuracion, la agrupacion ordenada 160 de los conmutadores de membrana 110 proporciona unas salidas que se someten a eliminacion de rebotes y son aisladas por un circuito de eliminacion de rebotes 170 convencional y que se proporcionan a un circuito de deteccion de estatus y de interfaz digital 180 para eliminar artefactos de deteccion antes de proporcionarse a un procesador informatico 190 que se usa para adquirir un conjunto de senales digitales que se han procesado a partir de la agrupacion ordenada 160 de conmutadores de membrana. La deteccion de contacto se logra mediante la aplicacion de una tension a traves de las membranas superior e inferior 120, 130 de cada conmutador 110 de la agrupacion ordenada 160 de conmutadores. Cuando se logra un contacto, fluye una corriente y se detecta por un circuito de deteccion de corriente en el interior del circuito de deteccion de estatus y de interfaz digital 180. Por lo general, en primer lugar la senal es sometida a eliminacion de rebotes por el circuito de eliminacion de rebotes 170, y si se mantiene el contacto durante un periodo de tiempo especificado (por ejemplo, 50 milisegundos), se supone que este es un contacto valido. Entonces, este estatus es comunicado por el circuito 180 al procesador 190. Debido a un campo magnetico unico por pulsos en la proximidad de los conmutadores, la senal detectada se deberia filtrar o ser controlada por puerta por el circuito de deteccion de senal y de interfaz digital 180 para evitar artefactos de deteccion. La salida procesada de un microprocesador 190 se puede proporcionar a la unidad de accionamiento de visualizador 200 para accionar la presentacion visual grafica 210 que puede estar, por ejemplo, en el visualizador 40. Un indicador de estatus de contacto remoto 220 tambien se puede usar para indicar el estado del contacto (encendido o apagado).

Un experto en la materia apreciaria adicionalmente que unas correderas microscopicas se podrian construir de material no conductor (por ejemplo, plastico) y aplicarse al sustrato 60 que incluye la agrupacion ordenada 160 de conmutadores de membrana. Esta disposicion de corredera proporciona dos funciones: una amplificacion de la compresion debido al contacto, y permitir una localizacion remota de un sensor de movimiento lejos del area critica cerca de los polos de bobina. Existe un numero de disposiciones mecanicas que puede lograr esto. Las figuras 6A y

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6B ilustran una realizacion de una corredera microscopica de muestra en la que un brazo de accionamiento pre- doblado 222 da lugar a que un brazo de deslizamiento opaco 224 se deslice entre una fuente de luz 226 y un detector optico 228 cuando se oprime. Tal como se muestra en la figura 6A, la luz procedente de la fuente de luz 226 se detecta por el detector optico 228 cuando el brazo de accionamiento 222 no esta oprimido, mientras que, tal como se muestra en la figura 6B, la luz procedente de la fuente de luz 226 es bloqueada por el brazo de deslizamiento opaco 224 y, por lo tanto, no es detectada por el detector optico 228, cuando el brazo de accionamiento 222 esta oprimido hasta una posicion comprimida. Por lo tanto, la compresion de las membranas de sustrato 120, 130 da lugar a que el brazo de deslizamiento opaco 224 se mueva a lo largo de la cara de las membranas de sustrato 120, 130 en una direccion a lo largo de las caras de tratamiento de polo de bobina 22, 24. Entonces, este movimiento se puede detectar de forma optica tal como se indica en la figura 6A, o por otros medios conocidos por los expertos en la materia.

Sensores de resistencia variable

Tal como es conocido por los expertos en la materia, se pueden fabricar sensores de fuerza usando pastas resistivas. De forma similar, se pueden fabricar galgas extensometricas mediante el diseno de una pelicula de metal para formar una resistencia sobre una capa elastica. La presion de contacto distorsiona la resistencia y la capa. Esta distorsion da lugar a un cambio en la resistencia de la resistencia de pelicula que se detecta usando un circuito de puente. Una resistencia umbral se selecciona para indicar un contacto. Como es el caso con los conmutadores de membrana 110, el campo magnetico por pulsos en la proximidad de los sensores se ha de considerar cuando se disena el sensor y el circuito de deteccion. Unos disenos de alta impedancia son preferibles para reducir al minimo la corriente inducida, y las espiras conductoras se eliminan o se mantienen de una seccion transversal muy pequena para reducir al minimo las corrientes parasitas inducidas. Se puede usar una cualquiera de estas tecnologias de resistencia variable para fabricar las agrupaciones ordenadas 160 de sensores tal como se ha descrito en lo que antecede para el caso de tres conmutadores de membrana con unas ventajas funcionales similares. No obstante, el procesamiento de senal, la deteccion y la validacion de senal son diferentes del conmutador de membrana 110, por lo demas la configuracion de sistema es muy comparable con la que se muestra en la figura 5.

Un sensor de resistencia variable proporciona una senal (es decir, una tension) continua que es una funcion proporcional a, o una monotona, de la presion aplicada. El procesamiento de senal por el circuito 180 y el microprocesador 190 en este caso comprende un filtrado, la aplicacion de un ajuste calibrado de ganancia y compensacion, y un control por puerta para sincronizar con el pulso magnetico. Un valor de presion calibrado se puede determinar al digitalizar (es decir, por medio de un convertidor A / D) la senal de sensor procesada, muestreandose el valor digital y enviandose al ordenador de procesamiento 190 tal como se muestra en la figura 5. Entonces, los valores de presion calibrados se podrian presentar visualmente al operador en el visualizador 40 o, como alternativa, se puede usar un circuito de deteccion de umbral para decidir si se ha logrado un contacto.

La figura 7 muestra un circuito de adquisicion de datos de multiplexacion 230 para muestrear unos sensores de fuerza de resistencia variable 240 que estan configurados en una agrupacion ordenada 250. Los sensores de fuerza de resistencia variable 240 adecuados para la presente solicitud son facilitados por Tekscan (por ejemplo, “Flexiforce”). Por lo general, estos sensores 240 se fabrican mediante la aplicacion de una capa de plata sobre cada uno de dos sustratos. Una pasta resistiva se coloca entre estas areas de contacto de plata y el conjunto se sella y se estabiliza de forma mecanica. La resistencia entre los dos contactos cambia con la presion aplicada. Los contactos pueden ser de una geometria a medida y se pueden fabricar en unas agrupaciones ordenadas grandes. Estas estructuras se prestan bien por si mismas al deseo de un diseno de bajo coste, flexible y desechable. Para las aplicaciones de EMT, unos sensores 240 unicos se pueden colocar en cada una de las areas de contacto criticas, o un numero de sensores 240 se pueden colocar en cada localizacion (por ejemplo, la figura 7). La ventaja de emplear un numero de sensores 240 es que se puede proporcionar una realimentacion al operador en lo que respecta a la forma en la que mover el conjunto de bobina de EMT 20 para lograr un mejor contacto. Una implementacion propuesta es usar una disposicion en malla o en agrupacion ordenada ancha 250 que cubre casi la totalidad de las superficies de tratamiento de polo de bobina 22, 24 del conjunto de bobina de EMT 20. Entonces, se podria usar una presentacion visual grafica del visualizador 40 para guiar al operador en la colocacion. La singularidad de esta aplicacion de unos sensores de resistencia variable es el entorno magnetico y la geometria especifica que se requieren. La resistencia de los sensores 240 ha de ser relativamente alta para evitar unas corrientes inducidas grandes a partir del pulso de EMT y la seccion transversal de las areas conductoras ha de ser pequena para evitar un calentamiento producido por corrientes parasitas.

Durante el funcionamiento, el microprocesador 190 explota los puntos de interseccion de las filas y columnas del sensor al cerrar de forma selectiva los conmutadores 260, 265 bajo el control del circuito de control 270 y mide la resistencia en cada punto de contacto. Cada localizacion de contacto se representa por una resistencia variable 240 cuyo valor se calibra como una referencia de linea de base cuando no se aplica fuerza alguna al mismo. La salida de este circuito de adquisicion de datos 230 se digitaliza mediante el digitalizador 280 y se proporciona al microprocesador 190 en el que se lleva a cabo una deteccion de umbral. Entonces, el microprocesador 190 usa la informacion de paso / fallo para cada sensor 240 para poner en correspondencia los estados de sensor sobre una presentacion visual grafica del visualizador 40. Preferiblemente, el enfoque basado en agrupacion ordenada esta configurado con una correspondencia de presentaciones visuales graficas de los sensores 240 que indican con

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claridad que sensores estan activados (es decir, comprimidos) y cuales no lo estan. Otros sensores que detectan tanto posicion como contacto

Banda resistiva

El conmutador de membrana 110 que se ha descrito en lo que antecede se puede modificar para proporcionar una tension de salida que varia con la posicion de contacto. En tal caso, el area de separacion 140 se extiende para formar una separacion unidimensional en lugar de un hueco localizado. Entonces, se aplica una tension externa a una de las peliculas 120, 130, y debido a que no esta fluyendo corriente alguna, la totalidad de la pelicula se encuentra a un mismo potencial. Cuando las peliculas 120, 130 se presionan de forma conjunta, la pelicula superior 120 se lleva al mismo potencial que la pelicula inferior 130 en el punto en el que se realiza el contacto. La tension V1, V2 en los extremos de la pelicula superior 120 dependera de la localizacion y la extension espacial del contacto. Estas tensiones se pueden convertir en una lectura de la localizacion de la presion a lo largo de la separacion 140. Una fila de tales bandas se puede colocar en una disposicion en paralelo para fabricar un sensor de area 290. La figura 8A muestra una vista en planta de un sensor de banda 290 de este tipo antes de la compresion, mientras que la figura 8B muestra una seccion transversal de un sensor de banda 290 de este tipo despues de la compresion, en la que V1 y V2 varian cuando se cambia el area de contacto.

Tecnologia de pantalla tactil

En una realizacion preferida que se ilustra en la figura 9, la tecnologia de pantalla tactil es similar al sensor de banda 290 (las figuras 8A y 8B) excepto por que los electrodos 120, 130 del sensor de banda 290’ estan separados por una agrupacion ordenada de separadores o bandas o puntos no conductores (que no se muestran). Esto permite que se detecte el contacto sobre un area. La posicion se lee al aplicar en primer lugar una tension V1 a lo largo de la direccion horizontal y leer la tension hasta la que se lleva a la pelicula de sensor 290’ y entonces aplicar una tension V2 a lo largo de la direccion perpendicular y detectar la nueva tension hasta la que se lleva a la pelicula de sensor 290’. Tambien se puede detectar como de grande es un area que se encuentra en contacto con el craneo del paciente al detectar la corriente entre pares de electrodos 120, 130 (es decir, cuanto mas grande es la corriente, mayor es el area que se encuentra en contacto con el craneo). Por lo tanto, se puede detectar la posicion bidimensional del contacto. Entonces, la posicion de contacto se pone en correspondencia con una presentacion visual grafica en el visualizador 40 tal como se ha descrito previamente.

Espira de captacion

Tal como se ilustra en la figura 10, una espira o espiras de material conductor 292 se pueden afianzar a la cabeza del paciente en la posicion para el procedimiento de umbral motor (MT) y / o una espira o espiras de material conductor 294 se pueden afianzar a la cabeza del paciente en la posicion para el tratamiento de la depresion. Entonces, cuando el conjunto de bobina de EMT 20 esta colocado en la posicion apropiada, un campo magnetico por pulsos que es aplicado por el conjunto de bobina de EMT 20 induce unas tensiones en la espira o espiras 292 o 294. Si el paciente se aleja del conjunto de bobina de EMT 20 durante el procedimiento de EMT, entonces la tension inducida en la espira o espiras 292 o 294 se reduce. Un umbral puede ser determinado por la circuiteria de procesamiento de senal 80 para mantener un tratamiento eficaz, y si la tension cae por debajo de este umbral, una senal visible o audible se proporciona al operador de tal modo que el conjunto de bobina de EMT 20 se puede volver a posicionar de forma apropiada durante el resto de la terapia.

Sensores de desplazamiento de fluido

Los sensores de desplazamiento de fluido se pueden fabricar sobre un sustrato flexible y desechable (por ejemplo, poliester) 300 tal como se ilustra en la figura 11A. Tal como se muestra, las vejigas llenas de fluido 310 estan conectadas por un colector de distribucion no compresible 320 de tal modo que la compresion de una o ambas de las vejigas llenas de fluido 310 da lugar a un cambio en la presion en el sensor de desplazamiento de fluido 330 que se detecta y se proporciona por medio del conector 340 a la electronica de procesamiento de senal 80. Tal como se ilustra en la figura 11B, los sensores de desplazamiento de fluido tambien se pueden fabricar sobre el mismo sustrato fisico 350 que un dispositivo de blindaje electromagnetico. Las vejigas de membrana llenas de fluido 310 se posicionan directamente sobre las caras de tratamiento de polo de bobina 22, 24 de la bobina 360 tal como se muestra y se conectan con un transductor de presion 330 para la conversion de la presion de fluido en una tension analogica que, a su vez, se conecta por medio del conector electrico 340 con la circuiteria de procesamiento de senal 80 para la eliminacion de artefactos y la deteccion de si se ha superado un umbral, indicando de ese modo un contacto apropiado a ambos lados de la bobina 360. El fluido es de alta impedancia y preve un minimo flujo de corriente y es, por consiguiente, sustancialmente no electricamente conductor de tal modo que las corrientes parasitas inducidas (debido al campo magnetico pulsante) no dan lugar a calentamiento o distorsion de campo. Unos conectores con blindaje electromagnetico 370 proporcionan un mecanismo para accionar las bobinas con blindaje electromagnetico a partir de un generador de pulsos remoto.

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Sensores opticos

Los sensores opticos se pueden crear mediante la fijacion de una fibra optica 380 al sustrato flexible 300 de tal modo que esta cruza el area de contacto critica sobre las caras de tratamiento de polo de bobina 22, 24. Se pueden usar multiples fibras opticas para aislar una localizacion particular. La luz procedente de una fuente de luz remota 390 se proporciona a la fibra optica 380 y se dirige hacia una rejilla de Bragg de fibra 400 tal como se ilustra en la figura 12A. Cuando la luz hace contacto con la rejilla de Bragg de fibra 400, la fibra o fibras de la rejilla de Bragg de fibra 400 que se muestra en seccion transversal en la figura 12B se desvian tal como se ilustra en la figura 12C con el fin de afectar a la eficiencia de transmision de la luz. Por ejemplo, el pico de reflectancia se puede desplazar a unas longitudes de onda mas largas tal como se muestra en la figura 12D, lo que, a su vez, se detecta por un detector optico (por ejemplo, un fotodiodo) 410 (la figura 12A). Por lo tanto, la rejilla de Bragg de fibra 400 esta unida al sustrato flexible 300 de una forma tal que el desvio cambia la cantidad de luz reflejada a partir de la rejilla de Bragg de fibra 400. La luz se refleja en el sustrato flexible 300 de tal modo que este vibra cuando se somete a pulsos magneticos. Se mide la modulacion de la luz. Cuando la vibracion es minima, el contacto es bueno. Una vejiga delgada llena de liquido (por ejemplo, la vejiga 310 de la figura 11A) se puede aplicar al sustrato flexible 300 y posicionarse de tal modo que un contacto en las areas criticas de las caras de tratamiento de polo de bobina 22, 24 da como resultado la compresion de las vejigas 310 a ambos lados de la bobina 360 lo que, a su vez, desplaza liquido hasta un detector optico 410 que detecta el desplazamiento. De acuerdo con la invencion, el detector optico 410 puede incluir un fotodiodo, un fototransistor, y similares.

Sensores acusticos

Se pueden montar sensores acusticos sobre el blindaje electromagnetico como en la realizacion de la figura 11B con el fin de producir un sonido acustico cuando se someten a pulsos. La magnitud de este sonido se reduce y la frecuencia se desplaza cuando se comprime contra la cabeza. Los sensores acusticos detectan el cambio en el nivel de sonido. Cada cambio es determinado por la circuiteria de procesamiento 80 (la figura 2) o un soporte logico de procesamiento de senal.

La figura 13A ilustra una realizacion de sensor acustico de muestra en la que unas membranas flexibles 420, 430 en una posicion de no contacto estan separadas por un canal acustico 440 que, a su vez, conecta una fuente acustica 450 con un transductor acustico 460. Tal como se muestra en la figura 13B, cuando las membranas flexibles 420, 430 se presionan (contra la cabeza, por ejemplo), el canal acustico 440 se interrumpe, reduciendo de ese modo la magnitud del sonido y / o dando lugar a un desplazamiento de frecuencia. Los expertos en la materia apreciaran que la fuente acustica 430 y el transductor acustico 460 puede producir y detectar sonidos en el rango audible y / o el rango ultrasonico.

Otro tipo de sensor acustico se puede implementar como un dispositivo construido sobre el sustrato 350 (la figura 11B) con el fin de “traquetear” de forma intencionada o hacen un sonido audible obvio cuando la bobina de EMT se somete a pulsos y el sustrato no se comprime contra la cabeza del paciente. Tal como se ilustra en la figura 14A, un dispositivo de este tipo incluye las membranas flexibles 470, 480 que estan separadas por unos separadores 490 con el fin de definir una cavidad 500 entre las membranas flexibles 470, 480. La cavidad incluye un disco conductor 510 que experimenta torque tal como se indica mediante las flechas con el fin de traquetear en el interior de la cavidad 500 cuando el campo magnetico ambiente es por pulsos. Tal como se ilustra en la figura 14B, el dispositivo esta disenado para amortiguar de forma significativa el sonido cuando se comprime contra la cabeza. En este caso, las membranas flexibles 470, 480 inmovilizan el disco conductor 510 para evitar el traqueteo en el interior de la cavidad 500 cuando se comprimen las membranas flexibles 470, 480 (por ejemplo, contra la cabeza del paciente). La realimentacion audible (por ejemplo, la carencia de un sonido traqueteante) es el indicador para el operador que la bobina se encuentra en contacto con la cabeza del paciente. Debido a que el sonido es audible, no es necesario sensor acustico alguno.

Tal como se ilustra en la figura 15, un transductor acustico 520 (audible o ultrasonico) se puede montar o unir al cuero cabelludo del paciente en una posicion lejos del campo magnetico que es generado por el conjunto de bobina de EMT 20 con el fin de detectar unas ondas de sonido que se conducen a traves del craneo, que son generadas por la bobina de EMT en el interior del conjunto de bobina de EMT 20 cuando se somete a pulsos y esta acoplado de forma mecanica con el craneo a traves de un contacto con la cabeza del paciente. Cuando el conjunto de bobina de EMT 20 se somete a pulsos, este genera una vibracion audible o inaudible. Cuando el conjunto de bobina de EMT 20 se encuentra en un buen contacto con el craneo, este sonido se transmite de forma eficaz al craneo lo que, a su vez, se detecta por el transductor acustico 520 que se aplica a la cabeza del paciente en una localizacion conveniente (por lo general, no directamente por debajo de la bobina). La salida del transductor acustico 520 se aplica a la electronica de procesamiento de senal (que puede estar ser en la electronica de procesamiento de senal 80) para detectar que ha tenido lugar un gran cambio en el sonido conducido, indicando de ese modo una interrupcion en el contacto con el craneo. Las caracteristicas de la onda de sonido recibida varian (por ejemplo, un desplazamiento espectral o un cambio en la amplitud) de acuerdo con el grado de acoplamiento mecanico del conjunto de bobina de EMT 20 con el craneo del paciente. Por ejemplo, las ondas de baja frecuencia se atenuan cuando el conjunto de bobina de EMT 20 no se encuentra en contacto directo con el craneo del paciente, cambiando de ese modo la firma acustica de la senal que se genera cuando la bobina de EMT se somete a pulsos.

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Sensores de acoplamiento inductivo

Para implementar los sensores de acoplamiento inductivo, una bobina sintonizada 530 se monta en el sustrato 60 tal como se muestra en la figura 16A. La frecuencia sintonizada se desplaza tal como se ilustra en la figura 16B cuando el sustrato 60 y el conjunto de bobina de EMT 20 se encuentran en contacto fisico con la cabeza del paciente. Se ha de tener cuidado en disenar el circuito sintonizado de tal modo que este sea compatible con el campo magnetico por pulsos. Las bobinas con blindaje electromagnetico se someten a pulsos con independencia del pulso de compensacion de EMT a una frecuencia que es sensible a los cambios en la carga de la bobina (y los cambios correspondientes en la inductancia). Los cambios en la forma de onda de corriente de la bobina se detectan y discriminan en lo que respecta a si el blindaje electromagnetico esta situado contra la cabeza del paciente o no. Una bobina sintonizada compresible 530 se monta sobre el sustrato y se disena de tal modo que su forma (en concreto, su seccion transversal con respecto al campo de EMT) se distorsiona cuando se comprime contra la cabeza del paciente. Dicho de otra forma, una corriente inducida diferente sera producida por un frecuencimetro cuando la bobina sintonizada compresible 530 se comprime en comparacion con el estado sin comprimir. Entonces, esta corriente inducida se detecta por la electronica de procesamiento de senal en la electronica de procesamiento de senal 80.

Sensores de acoplamiento capacitivo

Tal como se ilustra en la figura 17, unos conductores y electrodos de tipo EEG 540, o sus equivalentes, se pueden usar para detectar corrientes que se inducen en el cuero cabelludo por el pulso magnetico de EMT. Si el conjunto de bobina de EMT 20 se aleja del cuero cabelludo, estas corrientes se desplazaran y se reducira su amplitud. Este cambio se detecta mediante el procesamiento de las senales a partir de los conductores de tipo EEG 540 en una electronica de procesamiento de senal adecuada. Se requiere un minimo de dos conductores de tipo EEG. Los expertos en la materia apreciaran que una colocacion cuidadosa de los electrodos de tipo EEG 540 y un filtrado apropiado de la senal detectada en la electronica de procesamiento de senal es importante con el fin de evitar artefactos debido al movimiento del paciente o el acoplamiento con el campo de EMT.

Sensores de temperatura

Tal como se ilustra en la figura 18, unos sensores de temperatura (por ejemplo, termistores, termopares) 550 se pueden aplicar cerca de las dos areas de contacto criticas 22, 24 sobre el sustrato 60 y las salidas que se proporcionan a una circuiteria de procesamiento (tal como la electronica de procesamiento de senal 80) por medio de los conectores 155. Normalmente, las temperaturas de los dos lados se seguiran entre si; no obstante, si uno o mas de los sensores de temperatura 550 no se encuentran en contacto con el craneo del paciente, puede haber un abrupto cambio de temperatura inesperado que indica un cambio en el contacto del sensor o sensores 550 con el craneo. Dicho de otra forma, si hay un cambio significativo inesperado en la diferencia o ratio de las dos temperaturas (es decir, si el cambio se encuentra por encima de un umbral previamente determinado), es probable que esto sea debido a un lado no se encuentra en contacto con la cabeza del paciente. Por otro lado, si la temperatura que se detecta por uno o mas sensores de temperatura 550 cambia inesperadamente de forma abrupta, entonces esto podria indicar por si solo que el sensor o sensores de temperatura 550 han dejado de encontrarse en contacto con el craneo. Este metodo presenta la desventaja de una respuesta relativamente lenta (es decir, varios segundos). No obstante, la ventaja singular de este enfoque es la caracteristica anadida de permitir que el operador optimice parametros de protocolo de EMT al tiempo que se permanece por debajo de niveles de temperatura seguros. Este tambien se puede usar como una caracteristica de seguridad para detectar fallos en el sistema de EMT que podrian producir unas temperaturas excesivas en las superficies que entran en contacto con el paciente.

Los expertos en la materia apreciaran que otros dispositivos de deteccion se pueden usar para determinar si el conjunto de bobina de EMT esta colocado de forma apropiada contra la cabeza del paciente durante el tratamiento. Por consiguiente, se tiene por objeto que cada una de tales modificaciones este incluida dentro del alcance de la presente invencion tal como se define por las siguientes reivindicaciones. Se incorporan signos de referencia en las reivindicaciones unicamente para facilitar su comprension, y no limitan el alcance de las reivindicaciones.

Claims (34)

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   REIVINDICACIONES

   1. Un sistema de estimulacion magnetica transcraneal (EMT) (10) para proporcionar un tratamiento de EMT a un paciente, que comprende:

   una bobina de EMT (20) para tratar al paciente usando un campo magnetico;

   un dispositivo de generacion de pulsos (30) que esta configurado para aplicar pulsos a dicha bobina de EMT (20) durante un tratamiento de EMT de un paciente;

   un sensor (50) que esta dispuesto entre dicha bobina de EMT (20) y una posicion en la que se aplican pulsos, estando adaptado dicho sensor (50) para:

   detectar la proximidad de dicha bobina de EMT (20) a dicha posicion; y

   detectar una localizacion de contacto y una extension de contacto de la bobina de EMT; y

   una circuiteria de procesamiento de senal (80) que procesa unas salidas de dicho sensor (50) para proporcionar una indicacion de si dicha bobina de EMT (20) esta posicionada de forma apropiada basandose en la localizacion de contacto y la extension de contacto con respecto a dicha posicion durante la aplicacion de pulsos a dicha bobina de EMT (20).
2. 2. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 1, en el que dicha bobina de EMT (20) comprende por lo menos una cara de tratamiento (22, 24) y dicha circuiteria de procesamiento de senal (80) determina a partir de dichas salidas de dicho sensor (50) si dicha por lo menos una cara de tratamiento (22, 24) esta dispuesta en dicha posicion.
3. 3. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 2, en el que dicha bobina de EMT (20) comprende unas caras de tratamiento primera y segunda (22, 24) que se corresponden con unas caras de polo respectivas de dicha bobina de EMT (20) y dicha circuiteria de procesamiento de senal (80) determina a partir de dichas salidas de dicho sensor (50) si dichas caras de tratamiento primera y segunda (22, 24) estan dispuestas en dicha posicion.
4. 4. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 1, en el que dicha circuiteria de procesamiento de senal (80) procesa dichas salidas de dicho sensor (50) para determinar si dicha bobina de EMT (10) presenta un contacto valido con un paciente en dicha posicion.
5. 5. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 1, en el que dicha indicacion se proporciona a un dispositivo de presentacion visual (40) que indica a un operador de dicho sistema de EMT (10) si dicha bobina de EMT (20) esta posicionada de forma apropiada en la posicion.
6. 6. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 5, en el que dicho dispositivo de presentacion visual (40) proporciona adicionalmente una indicacion de en que direccion mover dicha bobina de EMT (20) hasta dicha posicion en el caso de que dicha bobina de EMT (20) no se encuentre en dicha posicion.
7. 7. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 5, en el que dicho dispositivo de presentacion visual (40) presenta un mapa de presiones que indica en donde dicha bobina de EMT (20) presenta un contacto apropiado en la posicion y en la que la bobina de EMT (20) no presenta un contacto apropiado en la posicion.
8. 8. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 1, en el que dicha indicacion se proporciona a un generador de sonidos que genera un sonido que indica a un operador de dicho sistema de EMT (10) si dicha bobina de EMT (20) esta posicionada de forma apropiada en la posicion.
9. 9. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 1, en el que dicho sensor (50) comprende por lo menos un sensor (50) que esta dispuesto en o sobre un sustrato flexible (60) que, a su vez, esta colocado entre dicha bobina de EMT (20) y la posicion para determinar si dicha bobina de EMT (20) esta posicionada de forma apropiada con respecto a dicha posicion durante una terapia de EMT.
10. 10. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 9, en el que dicho por lo menos un sensor (50) comprende unos conmutadores de membrana (110) que cambian de estado cuando se oprimen, comprendiendo cada conmutador de membrana (110) unas peliculas conductoras (120, 130) respectivas que estan separadas por una capa de dielectrico (150).
11. 11. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 10, en el que dichas peliculas conductoras (120, 130) tienen una resistencia suficiente con el fin de reducir las corrientes parasitas en las mismas.
12. 12. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 10, en el que dicha circuiteria de procesamiento de senal (80) comprende un circuito de eliminacion de rebotes (170) y un circuito de deteccion y de eliminacion de artefactos (180).

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13. 13. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 10, que comprende adicionalmente unas correderas microscopicas no conductoras (224) que se aplican a dicho sustrato flexible (60) con el fin de amplificar la compresion de dichos conmutadores de membrana (110).
14. 14. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 10, en el que dichos conmutadores de membrana (110) comprenden unas bandas resistivas que proporcionan una tension de salida que varia con la posicion de contacto sobre dichos conmutadores de membrana (110).
15. 15. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 14, en el que dichos conmutadores de membrana (110) comprenden una agrupacion ordenada de separadores entre dichas peliculas conductoras (120, 130) con el fin de formar una pantalla tactil.
16. 16. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 9, en el que dicho por lo menos un sensor (50) comprende unos sensores de resistencia variable (240) que proporcionan una senal de salida que es proporcional a la presion de contacto aplicada, por lo cual un cambio en la resistencia por encima de un umbral previamente determinado se identifica como una indicacion de contacto.
17. 17. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 16, en el que dichos sensores de resistencia variable (240) tienen unas impedancias altas con el fin de reducir al minimo la corriente inducida en los mismos.
18. 18. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 9, en el que dicho por lo menos un sensor (50) comprende por lo menos un sensor de desplazamiento de fluido (330) y unas vejigas llenas de fluido (310) que estan conectadas por un colector de distribucion no compresible (320) a dicho por lo menos un sensor de desplazamiento de fluido (330) de tal modo que la compresion de una vejiga (310) da lugar a un cambio en la presion en el por lo menos un sensor de desplazamiento de fluido (330).
19. 19. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 18, en el que dicho por lo menos un sensor de desplazamiento de fluido (330), dichas vejigas llenas de fluido (310) y dicho colector de distribucion no compresible (320) estan dispuestos sobre un dispositivo de blindaje electrico que esta dispuesto entre la posicion y dicha bobina de EMT (360).
20. 20. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 18, en el que las vejigas llenas de fluido (310) estan dispuestas directamente sobre unas caras de polo (22, 24) respectivas de dicha bobina de EMT (360).
21. 21. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 20, en el que dicha circuiteria de procesamiento de senal (80) comprende una circuiteria de eliminacion de artefactos y un dispositivo de deteccion de umbral que indica si se ha aplicado una fuerza previamente determinada a por lo menos una de dichas vejigas llenas de fluido (310) por parte de una cara de polo (22, 24) correspondiente de dicha bobina de EMT (360) con el fin de indicar un contacto apropiado de dicha bobina de EMT (360) con la posicion.
22. 22. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 18, en el que un fluido en dichas vejigas llenas de fluido (310) comprende un fluido sustancialmente no electricamente conductor.
23. 23. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 9, en el que dicho por lo menos un sensor (50) comprende unas fibras opticas (380) que cruzan la posicion y una rejilla optica (400) que esta dispuesta sobre dicho sustrato (300), por lo cual la luz que pasa a traves de dichas fibras opticas (380) es desviada cuando se realiza un contacto por parte de dicha bobina de EMT (360) con dicha posicion con el fin de cambiar una cantidad de luz reflejada por dicha rejilla optica (400), siendo detectada la luz reflejada por un detector optico (410).
24. 24. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 23, en el que dicho detector optico (410) comprende uno de un fotodiodo y un fototransistor.
25. 25. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 9, en el que dicho por lo menos un sensor (50) comprende un sensor acustico que detecta unas ondas de sonido que se generan cuando dicha bobina de EMT (20) es sometida a pulsos por dicho dispositivo de generacion de pulsos (30) y proporciona una senal detectada a dicha circuiteria de procesamiento de senal (80) para una determinacion en lo que respecta a si la senal detectada es indicativa de que se esta presionando dicha bobina de EMT (20) contra el paciente.
26. 26. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 9, que comprende adicionalmente un dispositivo acustico que produce un sonido cuando dicha bobina de EMT (20) es sometida a pulsos por dicho dispositivo de generacion de pulsos (30) y reduce una amplitud de dicho sonido a medida que el dispositivo acustico es comprimido por la bobina de EMT (20) contra la posicion y en donde dicho por lo menos un sensor (50) comprende por lo menos un sensor acustico que detecta dicho sonido y proporciona una senal de amplitud a dicha circuiteria de procesamiento de senal (80) para una determinacion en lo que respecta a si ha tenido lugar un cambio en la amplitud.

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27. 27. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 9, en el que dicho por lo menos un sensor (50) comprende un disco conductor (510) que esta colocado en una cavidad (500) que esta delimitada por unos sustratos flexibles (470, 480), moviendose dicho disco conductor (510) en el interior de la cavidad (500) cuando dichos sustratos flexibles (470, 480) no se comprimen con el fin de dar lugar a un sonido audible cuando dicha bobina de EMT (20) es sometida a pulsos por dicho dispositivo de generacion de pulsos (30).
28. 28. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 27, en el que la compresion de dichos sustratos flexibles (470, 480) contra la posicion inmoviliza sustancialmente el disco conductor (510) con el fin de reducir o eliminar dicho sonido audible.
29. 29. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 9, en el que dicho por lo menos un sensor (50) comprende unos sensores de acoplamiento inductivo que comprenden por lo menos una bobina sintonizada (530) que esta montada sobre dicho sustrato (60), en donde una frecuencia sintonizada de dicha por lo menos una bobina sintonizada (530) se desplaza cuando dicha bobina de EMT (20) se encuentra en contacto fisico con la posicion.
30. 30. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 29, en el que una forma de dicha bobina sintonizada (530) se distorsiona cuando se comprime contra la posicion por parte de dicha bobina de EMT y una corriente inducida resultante en dicha bobina sintonizada (530) es detectada por dicha circuiteria de procesamiento de senal (80) para proporcionar dicha indicacion de si dicha bobina de EMT (20) esta dispuesta de forma apropiada con respecto a la posicion durante la aplicacion de pulsos a dicha bobina de EMT (20).
31. 31. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 9, en el que dicho por lo menos un sensor (50) comprende unos conductores de EEG (540) que detectan corrientes que son inducidas en la posicion por un pulso de EMT a partir de dicha bobina de EMT (20).
32. 32. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 31, en el que dicha circuiteria de procesamiento de senal (80) compara amplitudes de corrientes detectadas con un umbral como dicha indicacion de si dicha bobina de EMT (20) esta dispuesta de forma apropiada con respecto a la posicion durante la aplicacion de pulsos a dicha bobina de EMT (20).
33. 33. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 9, en el que dicho por lo menos un sensor (50) comprende por lo menos un sensor de temperatura (550).
34. 34. Un sistema de EMT (10) como en la reivindicacion 33, en el que dicha circuiteria de procesamiento de senal (80) procesa unas salidas de dichos sensores de temperatura (550) para determinar si una diferencia de temperatura entre sensores de temperatura respectivos se encuentra por encima de un umbral previamente determinado.