FI114613B

FI114613B - Menetelmä ja laite magneettistimulaation annoslaskentaa varten

Info

Publication number: FI114613B
Application number: FI20012017A
Authority: FI
Inventors: Jarmo Ruohonen; Jari Karhu
Original assignee: Nexstim Oy
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2001-10-17
Publication date: 2004-11-30
Also published as: DE10248316B4; FI20012017A; GB2382780A; US6849040B2; FI20012017A0; GB2382780B; US20030073899A1; JP4313559B2; CA2408775A1; DE10248316A1; JP2003180649A; GB0223705D0; CA2408775C

Description

t 1 114613

MENETELMÄ JA LAITE MAGNEETTISTIMULAATION ANNOSLASKENTAA VARTEN

5 Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä ja patenttivaatimuksen 12 johdannon mukainen laite magneettistimulaation annoslaskentaa varten.

Tämänkaltaisia menetelmiä ja laitteita käytetään biologisen kudoksen mittaamiseen, 10 tutkimukseen ja terapiaan stimuloimalla sitä sähkömagneettisesti.

Tunnetun tekniikan mukaisesti biologista kudosta kuten aivoja, ääreishermostoa, lihaksia ja sydäntä voidaan stimuloida synnyttämällä niihin sähkökenttä. Magneettistimulaatiossa sähkökenttä saadaan aikaan muuttuvalla magneettikentällä. 15 Sähkökenttä synnyttää sähköisesti johtavaan kudokseen sitä stimuloivan sähkövirran. Erilaisia magneettistimulaatioon soveltuvia laiteratkaisuja on esitetty esim. US-patenttijulkaisuissa 4940453, 5047005, 5061234, 5066272 ja 5267938.

Magneettistimulaatiolla voidaan stimuloida vaarattomasti ja kivuttomasti ihmisaivoja tai . ·.. 20 ääreishermostoa tai lihaksia. Magneettistimulaation synnyttämän sähkövirran '1'·: aiheuttamaa hermosolujen aktivaatiota voidaan käyttää hyväksi monella tavalla. Eräitä • I « aivokuoren alueita stimuloimalla voidaan esim. käden alueen lihakset saada • · supistumaan, mikä mahdollistaa hermojen johtonopeuksien mittaamisen aivojen ja * * lihasten välillä. Toisia alueita stimuloimalla voidaan häiritä aivojen normaalia toimintaa • · · t · * · · ·' 25 esim. jonkin tehtävän aikana, jolloin voidaan saada selville, missä osissa aivoja erilaisia tehtäviä suoritetaan. Eräitä aivoalueita nopeilla pulssisarjoilla stimuloimalla on myös i · · · f ... raportoitu olevan terapeuttisia vaikutuksia; on mm. raportoitu, että depressiopotilaita * » voitaisiin auttaa stimuloimalla otsalohkon aivokuorta. Samoin pulssisarjoilla voidaan t · *···' moduloida kohteena olevan aivokuoren toimintaa; on mm. raportoitu, että kohdistettu , 30 stimulaatiosarja voi lyhentää reaktioaikoja stimulaatiosarjan jälkeen.

• · • » · ‘ * Magneettikenttä synnytetään sähköä johtavasta materiaalista tehdyllä kelalla, jonka lävitse johdetaan lyhytkestoinen voimakas sähkövirtapulssi. Kelan ympärille syntyy 2 114613 tällöin magneettikenttä, joka vaimenee nopeasti etäisyyden kasvaessa kelasta. Samoin vaimenee kyseisen muuttuvan magneettikentän kudosta stimuloiva vaikutus. Stimuloivan kentän muoto kelan ympärillä ja alla riippuu kelan muodosta. Magneettistimulaatiolle on luonteenomaista, että jo 5-10 mm siirtymä kelan paikassa tai 5 10 asteen kallistus voi muuttaa stimulaatiovaikutusta kohteessa jopa 50%. Stimulaation voimakkuutta voidaan säätää muuttamalla kelaan johdetun virtapulssin amplitudia tai muotoa.

Useissa sovelluksissa ennalta määrättyjä aivoalueita stimuloidaan nopeilla 10 stimulussaij oilla. Tällaisista sovelluksista on raportoitu tieteellisissä lehdissä. Pyrittäessä esimerkiksi hoitamaan masennusta stimuluksia annetaan tyypillisesti 20 pulssia sekunnissa noin minuutin ajan. Saijoja toistetaan useita kertoja ja useina päivinä. Lähes kaikissa tällaisissa sovelluksissa on oleellista, että stimuloiva sähkövirta synnytetään oikealle aivoalueelle; esimerkiksi masennushoidossa tämä alue on vasen 15 etuaivolohko. Stimulaation synnyttämä terapeuttinen tai muu vaikutus riipuu pulssien määrästä. Samoin vaikutus riippuu taajuudesta, jolla pulssit annetaan, ja pulssisaijan kokonaiskestosta.

Mikäli stimulaatio kohdistetaan nopeina Saijoina ja/tai voimakkaana yhdelle aivojen •. 20 alueelle, seurauksena voi olla myös haitallisia vaikutuksia kuten epileptisen kohtauksen * i · ,,..: syntyminen.

«» · * · f « · ; ’ *, · Tunnetun tekniikan mukaisesti stimulaation voimakkuus määritellään vertaamalla sitä • · siihen voimakkuuteen, joka tarvitaan motorisen aivokuoren käden esitysalueen il» 25 aktivoimiseksi. Tämä havaitaan kyseisen alueen ohjaamien lihasten nytkähdyksenä. Tätä stimulaatio voimakkuutta kutsutaan motorisen aivokuoren stimulaation kynnysarvoksi.

» ': · Huomattavaa on, että käytettäessä kynnysarvoa pienempää stimulaation voimakkuutta, t * · • * ...* stimulaatio ei aiheuta mitään välittömästi havaittavaa vastetta. Samoin useita eri aivoalueita stimuloitaessa, kuten etuaivolohkoa, saatetaan käyttää jopa motorisen 30 kynnyksen ylittäviä stimulaatiovoimakkuuksia, mutta stimulaatiolla ei ole välittömiä » mitattavissa olevia vaikutuksia. Saijoittainen stimulaatio kuitenkin saattaa moduloida ‘ 1 “: kyseisen aivokuoren osan toimintaa hetkellisesti tai pitkäaikaisesti.

3 114613

Yhtenä ongelmana tunnetun tekniikan mukaisilla menetelmillä ja laitteilla on, että ei ole mahdollista tarkasti arvioida stimulaation suuruutta tai määrää aivojen eri osissa. Karkeakaan arviointi ei ole mahdollista yleensä kuin motorista aivokuorta stimuloitaessa, sillä se aiheuttaa helposti mitattavan fysiologisen vasteen, kun 5 stimulaatio on kynnysarvoa voimakkaampi.

Toisena ongelmana on, että eri henkilöiden aivokuoren poimut saattavat eri aivoalueilla olla eri etäisyyksillä päänahan pinnasta. Tällöin on tunnetun tekniikan mukaisilla menetelmillä ja laitteilla mahdotonta arvioida, kuinka suuri stimuloiva sähkövirta 10 kohdealueelle syntyy.

Kolmantena ongelmana tunnetun tekniikan mukaisilla menetelmillä ja laitteilla on se, että motoriseen magneettistimulaation kynnysvoimakkuuteen vaikuttavat olennaisesti monet tekijät kuten lääkeaineet ja valvetila. Samoin kohdelihasten jännittäminen ennen 15 stimulaatiota voi pienentää kynnysvoimakkuutta huomattavasti. Pelkästään motoriseen kynnysvoimakkuuteen vertaaminen voi siis vääristää käsitystä stimulaation efektiivisestä voimakkuudesta jollain muulla aivokuoren alueella. Samoin ei voida verrata eri koehenkilöiden tai potilaiden aivoihin kohdistettua sähkömagneettista kenttää ja sen fysiologisia vaikutuksia.

20 " Neljäntenä ongelmana tunnetun tekniikan mukaisilla menetelmillä ja laitteilla on se, että . * · , , jos kela liikahtaa kokeen tai hoitotapahtuman kuluessa, stimulaation maksimivaikutus * t I · !1'. kohdistuu eri osaa aivokuorta, jolloin vaikutus myös muuttuu tavoitteeseen nähden.

* I · • · » * * * » · • · . · * . 25 Keksinnön kohteena on poistaa edellä kuvatun tekniikan puutteellisuudet ja aikaansaada aivan uudentyyppinen menetelmä, jossa voidaan arvioida stimulaation summavaikutus kullekin stimuloitavalle henkilölle erikseen millä aivoalueella tahansa. Tämä tehdään : ’' ‘: laskemalla tarkasti syntynyt annos ja kartoittamalla sitä stimulaation kuluessa.

• · · .**·. 30 Keksintö perustuu siihen, että menetelmässä määritetään kelan synnyttämä • · » ' . sähkömagneettinen kenttä, kelan paikka ja asento pään suhteen sekä lasketaan henkilön • · ,··«, pään anatomisista kuvista määritellyille aivokuoren alueille syntynyt sähkökenttä • · jokaisen stimulaatiopulssin jälkeen. Sen jälkeen lasketaan annos pulssisaijan aikana 4 114613 kumulatiivisesti syntyneenä sähkökenttänä eri kohdissa aivoja. Lisäksi voidaan laskea efektiivinen annos siten, että otetaan huomioon myös kuinka pitkän ajan sisällä kyseinen annos on annettu ja kuinka monta pulssia sekunnissa annetaan.

5 Keksinnössä kelan paikka ja asento pään suhteen määrätään edullisesti sähkömagneettikenttiin tai optisiin menetelmiin perustuvilla paikannuslaitteilla, mutta myös muita paikannusjärjestelmiä voidaan käyttää. Pään anatomia määritetään edullisesti magneettikuvauksella. Kelan synnyttämä sähkökenttä voidaan edullisesti määrittää tarkasti laskemalla ensin sen synnyttämä magneettikenttä, minkä jälkeen 10 stimulaation kohteena olevan henkilön päästä muodostetaan johdemalli, jota hyväksi käyttämällä lasketaan tunnetuilla matemaattisilla menetelmillä muuttuvan magneettikentän sähkömagneettisella induktiolla aiheuttama sähkökenttä kudoksessa. Tällaisia tarkkoja laskentamalleja tunnetaan kirjallisuudesta.

15 Keksintö mahdollistaa sen, että stimulaatiomäärä aivojen eri osiin voidaan määrittää tarkasti ja jopa suunnitella etukäteen. Tämä on tärkeätä erityisesti, kun stimulaatiota annetaan terapeuttisena, eli samaan tapaan kuin mitä tahansa lääkeainetta. Annoksesta ja efektiivisestä annoksesta voidaan määrittää odotettavissa oleva terapeuttinen tai muu vaikutus.

20 t · Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, »Ml* * · , · , mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

* I

• · * * · * t · • »

Keksinnön mukaiselle laitteelle on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty ;" *. 25 patenttivaatimuksen 12 tunnusmerkkiosassa.

': * Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.

I * · • · * *

Yhtenä etuna on mahdollisuus esimerkiksi hoitotoimenpiteessä antaa tarkasti haluttu : ” ’: 30 annos tai efektiivinen annos halutulle aivokuoren alueelle.

i · » * · f · 5 114613

Toisena etuna on, että voidaan tarkkailla tutkimuksen kuluessa sen turvallisuutta ja määrittää aivokuorelle syntynyt annosmäärä, jonka ylittyessä magneettistimulaatio on turvallisuusnäkökohtien takia syytä lopettaa.

5 Kolmantena etuna on, että voidaan tarkasti verrata eri henkilöiden saamaa annosta ja efektiivistä annosta magneettistimulaation turvallisuuden kehittämiseen ja tarkkailuun, sekä magneettistimulaation vaikutusten tarkkaan vertailuun eri henkilöillä.

Kumulatiivisen stimulaatioannoksen tai efektiivisen stimulaatioannoksen ennalta 10 suunnittelu ja tosiaikainen seuraaminen saattavat auttaa mahdollisten haitallisten vaikutusten minimoinnissa.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa tarkastelemaan esimerkkien avulla ja viitaten oheiseen piirustukseen, joista käy ilmi eräs edullinen suoritusmuoto.

15

Kuvio 1 esittää annoslaskentaan soveltuvaa laitteistoa.

Kuvion 1 mukaisessa laitteistossa kelan 1 paikka ja asento pään 5 suhteen määritetään paikannuslaitteella 2. Kun kelan 1 sekä pään paikka ja asento näin tunnetaan 20 yksikäsitteisesti, voidaan myös kelan 1 synnyttämän sähkömagneettisen kentän vaikutusalue pään sisällä selvittää, kun tiedossa on kulloinkin kelaan syötettävä • · · stimulaatiovirta. Menetelmän käyttö edellyttää luonnollisesti tietoa käytetyn kelan • · .*·: synnyttämän sähkömagneettisen kentän kolmiulotteisesta mallista syöttövirran * ‘ funktiona. Pään 5 ja kelan 1 mitatut koordinaatit siirretään tietokoneelle 3, joka laskee ’···' 25 päähän 5 syntyvän sähkömagneettisen kentän. Kenttä ja annos stimulaatiosaijan aikana esitetään käyttäjälle näyttöruudulla 4. Annos lasketaan sähkökentän/sähkövirran voimakkuuden summana kussakin pisteessä. Efektiivistä annosta laskettaessa otetaan '!* huomioon stimulaatiosaijan toistotaajuus ja eri pulssien mahdolliset erot indusoituneen ’ · · · ’ sähkökentän suuruudessa.

30 : ’·· Kelaa 1 ohjaavasta magneettistimulaattorista 8 saadaan tietokoneelle 3 tieto käytetystä • · · * · ' ' stimulaation suhteellisesta voimakkuudesta. Tällöin riittää, että sähkökenttä on määritetty yhdellä stimulaatiointensiteetillä. Samoin tietokoneella 3 havainnoidaan 6 114613 kokeen kuluessa stimulaatiopulssien määrääjä antonopeutta. Tietokone voi myös ohjata stimulaattorin 8 stimulaatiovoimakkuutta ja pulssien antohetkeä, jolloin annoksen synnyttäminen ja laskenta aivoihin voidaan automatisoida.

5 Keksinnön yksi sovellusmuoto on määrittää sähkökenttä aivoissa ja visualisoida se värein tai värisävyin aivojen magneettikuvissa. Kun sähkökentän voimakkuus määritetään jokaiselle stimulaatiopulssille erikseen, voidaan stimulaatiopulssien yhteisvaikutus arvioida joko yhteenlaskemalla tai kokeellisesti saatavan informaation perusteella. Tällöin voidaan reaaliaikaisesti tarkkailla stimulaatioannosta koko 10 stimulaatiotapahtuman ajan.

Keksinnön puitteissa voidaan ajatella myös yllä kuvatuista sovellusmuodoista poikkeavia ratkaisuja.

15 Eräässä vaihtoehtoisessa menetelmässä stimulaatiolaitteen 8 käyttäjä määrittää näytöltä 4 pään magneettiresonanssikuvista aivojen alueen, jolle hän haluaa kohdistaa stimulaation. Sen jälkeen hän määrittää haluamansa annoksen tai efektiivisen annoksen ja sen jakauman aivoissa. Reaaliaikaisella kelan paikannuksella ja interaktiivisen tietokoneohjelmiston avustuksella käyttäjä asettaa kelan 1 optimaaliseen kohtaan, minkä /•t t 20 jälkeen stimulaatio aloitetaan. Ohjelma tarkkailee kelan 1 paikan ja asennon muutoksia ·;··· sekä stimulaatiopulssien amplitudien muutoksia ja laskee annosjakaumaa .***: reaaliaikaisesti jokaisen stimulaatiopulssin yhteydessä. Ohjelma saattaa sisältää : *.: visualisoinnin ja se saattaa pyytää käyttäjää siirtämään kelaa 1 tai muuttamaan ‘: * * ·’ stimulaatiopulssien voimakkuutta, jotta haluttu annos saavutettaisiin. Kun haluttu annos • · · ·...· 25 on saavutettu, tietokone 3 pyytää käyttäjää keskeyttämään stimulaation tai tekee sen automaattisesti.

• » •; · ’ Toisessa vaihtoehdossa magneettistimulaattorin 8 kela 1 on liitetty robottiin (ei esitetty), "...: jota tietokone 3 voi liikuttaa. Tällöin annoksen antaminen voidaan automatisoida.

30 • *·· Yhden keksinnön suoritusmuodon mukaisesti tutkimuksen/hoidon kohteena olevan ’·"· henkilön päähän 5 asetetaan paikannusanturi, jonka paikkaaja asentoa voidaan mitata paikannusjärjestelmällä 2. Anturi voi olla kiinnitetty vaikkapa silmälasien sankoihin.

7 114613

Sen jälkeen määritetään samalla paikannusjärjestelmällä pään kiintopisteiden sijainti paikannusanturin suhteen. Magneettikuvista etsitään kyseiset kiintopisteet. Kelaan 1 kiinnitetään toinen paikannusanturi, jolla mitataan kelan sijaintia ja asentoa. Kun nyt sekä pään 5 että kelan 1 anturien paikkaa ja asentoa mitataan samanaikaisesti, voidaan 5 määrittää kelan 1 asento ja paikka pään 5 ja pään kiintopisteiden suhteen, ja edelleen koordinaatistomuunnoksia käyttäen minkä tahansa pään magneettikuvien pisteen suhteen. Paikannusjärjestelmä voi perustua esimerkiksi näkyvään valoon, infrapunavaloon tai sähkömagneettisiin kenttiin. Pään kiintopisteitä tulee olla ainakin kolme eri puolilla päätä. Tyypillisesti pisteiksi valitaan vasemman ja oikean korvan 10 edessä olevat ns. preaurikulaariset pisteet sekä nenän syvennys eli nasion. Kuviossa paikannusantureita on havainnollistettu niiden mittauspisteiden 6 avulla. Mittauspisteitä 6 tulee kussakin anturissa olla vähintään kolme, jotta ne voidaan paikantaa yksikäsitteisesti kolmiulotteisessa avaruudessa. Mittapisteet voivat olla puhtaan passiivisia, jolloin ne ovat pelkästään heijastimia, jotka palauttavat 15 paikannusjärjestelmän 2 antennin 7 signaalin tai vaihtoehtoisesti mittauspisteet 6 voivat olla aktiivisia lähettimiä jollain sopivalla sähkömagneettisen säteilyn aallonpituusalueella. Paikannus voi perustua esimerkiksi vaiheen tai viiveen ilmaisuun mittauspisteiden ja antennin 7 välillä.

; . 20 Vaihtoehtoisena ratkaisuna edellä esitetyille voidaan keksintö toteuttaa siten, että kelan 1 sijainti määritetään siihen kiinnitetyn mekaanisen laitteiston kuten robotin tuottamien *...· sijaintikoordinaattien perusteella. Samalla tavoin myös pään asemointitieto voidaan • « · *. ': tuottaa vastaavalla tavalla tukemalla pää 5 ennalta määritellyistä pisteistä tukivivuilla tai vastaavilla, jolloin mekaanisten, esimerkiksi robottiohjattujen apuvälineiden avulla pään I · ’ · · ’ 25 5 ja kelan 1 sijainti ja suunta saadaan määritetyksi toisiinsa nähden yksikäsitteisesti.

Sähkökentän vaikutuksen suuruuden määritystä kolmidimensionaalisessa avaruudessa ’ · ’ on kuvattu seuraavassa: i » 30 Mihin tahansa aivojen pisteeseen (Χ,Υ,Ζ) kohdistuvan magneettistimulaation annos on • “ funktio pulssien pisteeseen indusoimasta sähkökentästä E. Yksittäisen pulssin annos lasketaan seuraavasti: 8 114613

Annos (pisteessä Χ,Υ,Ζ) = Ι^ϋ^Χ,Υ,Ζ,ί)^, niissä integrointi suoritetaan magneettistimulaatiopulssin kestoajan ylitse. Yllä funktio f on edullisesti: f = |Ej, kun |E| >ET, missä Et on kynnysarvo; 5 f = 0, muulloin.

Useiden pulssien yhteisvaikutus lasketaan edullisesti yksittäisten pulssien annosten summana.

Kynnysarvoksi Et voidaan edullisesti määrittää esimerkiksi puolet sellaisesta 10 kentänvoimakkuudesta, joka motoriselle aivokuorelle kohdistettuna keskimäärin synnyttää havaittavan motorisen vasteen terveillä koehenkilöillä. Tämä kentänvoimakkuus on tyypillisesti suuruusluokkaa 100 V/m. Annoslaskentafunktio f voi eri sovellutuksissa saada myös muita muotoja (esim. f = |E|2, kun |E| >ET, missä Et on kynnysarvo; f = 0, muulloin) ja se voidaan joissakin sovellutuksissa asettaa riippuvaksi 15 myös TMS-pulssien toistotaajuudesta. Kynnysarvo voidaan myös käyttösovelluksesta riippuen määritellä eri tavoin.

Sähkökenttä E on vektori ja saadaan tunnetusti ajanhetkellä t laskettua kaavasta: : ’·' 20 E(X,Y,Z,t) — -3A(X,Y,Z,t)/dt - VV(X,Y,Z,t).

Yllä kelan vektoripotentiaali A lasketaan sähkömagneettikenttiä tarkastelevan kirjallisuuden mukaisesti. Laskentaan tarvitaan tieto kelan geometriasta, asennosta ja • · ... sijainnista pisteen Χ,Υ,Ζ suhteen sekä kelan lävitse syötetyn virtapulssin ominaisuudet.

25 Sähköinen potentiaali V lasketaan myös kirjallisuudesta tunnetuilla menetelmillä ____: Laplacen yhtälön V2V = 0 ratkaisuna. Ratkaisu vaatii pään johtavuusgeometrian tuntemista. Tarkimmat laskentatulokset saadaan käyttämällä laskentaan .···. elementtimenetelmiä ja magneettikuvista pääteltyä sähkönjohtavuutta eri kohdissa ....: päätä.

30 ’ _ Hoito- tai tutkimusjakson Efektiivinen Annos saadaan laskemalla yhteen pulssijonon yksittäisten pulssien synnyttämä Annos (laskenta esitetty yllä), mutta Efektiivisen 114613 9 annoksen laskennassa huomioidaan myös pulssijonon eri pulssien välissä kulunut aika seuraavasti:

Efektiivinen Annos (pisteessä Χ,Υ,Ζ) = X (F x if(£(X,Y,Z,t))dt), missä F on kerroin, 5 jonka suuruus riippuu stimulaatiopulssien antotaajuudesta, ja missä summataan pulssijonon pulssien ylitse. Funktio f on sama kuin yllä. F kasvaa pulssien taajuuden kasvaessa. Magneettistimulaatiota tutkivan kirjallisuuden perusteella voidaan olettaa, että F = 1, kun pulssien toistotaajuus on pienempi kuin 1 Hz, ja F = 2, kun taajuus on 10 Hz, ja F = 4, kun taajuus on 20 Hz, ja F = 6 taajuuden ollessa 30 Hz.

10 • ·

* I

* » »

Claims

1. Menetelmä ihmisaivojen magneettisen stimulaation vaikutuksen määrittämiseen, jossa menetelmässä 5 - määritetään stimulaation annos eri kohdissa aivoja summaamalla kumulatiivisesti yksittäisten pulssien synnyttämän sähkökentän voimakkuus, jolloin ainakin yhden magneettistimulaatiokelan (1) paikka määritetään, 10 tunnettu siitä, että - magneettistimulaatiokelan (1) paikka ja asento määritetään kolmessa ulottuvuudessa pään (5) suhteen pulssikohtaisesti, 15 - mitataan magneettistimulaatiokelan (1) pulssien antomäärää, nopeutta ja voimakkuutta pulssikohtaisesti, :\ - aivojen sijainti määritetään magneettistimulaatiokelan (1) kanssa samassa 20 koordinaatiossa olennaisen yksikäsitteisesti erillisen mittauksen tietojen perusteella kuten esimerkiksi tomografiakuvan tai esimerkiksi suuremmasta :' .: potilasryhmästä muodostetun tilastollisen kartaston perusteella, ja Mill • · - määritetään aivojen sijaintitiedon ja magneettistimulaatiokelan (1) 25 kumuloituneen säteilyvaikutuksen mittaustietojen perusteella aivojen halutun : ‘ kohdan sähkömagneettisen säteilyn kokonaisannos. • I 1

» \ ‘: 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että annos visualisoidaan * · » graafisesti käyttäjälle. \'j 30

‘ · 3. Jonkin patenttivaatimuksen 1-2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että määritettyä annosta käytetään magneettistimulaatiolla annettavan hoidon lääkinnällisen vaikututtavuuden arviointiin. 11 114613

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että annoksesta määritetään efektiivinen annos painottamalla mitattua annosta fysiologista vaikutusta vastaavilla kertoimilla. 5

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että annosta tai efektiivistä annosta käytetään menetelmän turvallisuuden monitorointiin.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että annosta tai 10 efektiivistä annosta käytetään, kun verrataan magneettistimulaation synnyttämiä fysiologisia vaikutuksia eri henkilöiden tai potilasryhmien kesken.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että aivojen sijainti on kuvattu magneettiresonanssikuvauksella. 15

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että annos visualisoidaan anatomisiin kuviin.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • 1 · ’, ; 20 tosiaikaisesti määritettyä annosta käytetään tosiaikaiseen monitorointiin. » « • ·

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että annosta ·:··· seurataan tosiaikaisesti ja stimulaatio keskeytetään ennalta asetetun kynnysarvon : : ylittyessä millä tahansa tai jollakin ennalta määritellyllä aivojen osalla. 25 • · · : ’.

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että - kelan (1) paikannus tehdään jokaisen stimulaatiopulssin yhteydessä, ja 30. annoslaskelma esitetään aivojen magneettikuvissa värein ja sävyin koodattuna.

10 114613

12. Elävän kudoksen kuten ihmisaivojen stimuloinnissa käytettävissä oleva laite, joka laite käsittää 12 114613 - magneettistimulaattorin (8) keloineen (1), - tietokoneen (3) sekä näyttölaitteen (4), 5 - välineet ainakin yhden kelan (1) sijainnin määrittämiseksi, tunnettu siitä, että laitteisto käsittää 10. paikannuslaitteen (2, 7) kelan (1) paikan ja asennon mittaamiseksi pään (5) suhteen, - mittausosan (2), jolla määritetään pulssikohtaisesti stimulaation suhteellinen voimakkuus eri pulssien välillä, ja jolla välitetään tietokoneelle (3) tieto 15 pulssien antohetkestä, jolloin kelan (1) paikan ja asennon perusteella on laskettavissa aivojen eri osiin syntyvä sähkömagneettinen kenttä tai sen synnyttämä sähkövirta, ja annoslaskenta on suoritettavissa stimulaatiopulssien jälkeen summaamalla sähkökentän tai -virran voimakkuudet erikseen aivojen halutuissa pisteissä 20

’ - 13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laite, tunnettu siitä, että paikannuslaite (2) toimii • · \ .· infrapunavaloa käyttäen. • t • · •»M»

14. Jonkin patenttivaatimuksen 12-13 mukainen laite, tunnettu siitä, että paikannuslaite • · *·1’ 25 (2) on sovitettu paikantamaan sekä kelan (1) että pään (5) asentoa ja paikkaa. * 1 # • » · ’ · · i

15. Jonkin patenttivaatimuksen 12-14 mukainen laite, tunnettu siitä, että annokselle on • · • ♦ · , · # annettu raja-arvo, jonka ylityttyä laite antaa siitä välittömän ilmoituksen käyttäjälle. • · 1 • ·

16. Jonkin patenttivaatimuksen 12-15 mukainen laite, tunnettu siitä, että tietokoneen • ♦ · · · ·' (3) asemasta käytetään jotain muuta laskinlaitetta. 13 114613

17. Jonkin patenttivaatimuksen 12-16 mukainen laite, tunnettu siitä, että siinä on välineet stimulaatiosaqojen annosten painottamiseksi pulssinopeudella, efektiivisen annoksen laskemiseksi siitä.

18. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että laitteessa on lisäksi robotti kelan (1) ohjausta varten, mitä käyttäen käyttäjän määrittämä annos tai efektiivinen annos voidaan antaa automaattisesti oikeaan kohtaan.

19. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että laitteisto 10 käsittää mekaaniset välineet niin pään (5) kuin kelankin (1) sijainnin määrittämiseksi. • · · t • · * · • * · • t I • · • · ♦ 1 · • · • · • » 1 f · · • 1 • · • » • i · • · • · > 14 114613