RU2654581C1 - Способ транскраниальной магнитной стимуляции - Google Patents
Способ транскраниальной магнитной стимуляции Download PDFInfo
- Publication number
- RU2654581C1 RU2654581C1 RU2017125311A RU2017125311A RU2654581C1 RU 2654581 C1 RU2654581 C1 RU 2654581C1 RU 2017125311 A RU2017125311 A RU 2017125311A RU 2017125311 A RU2017125311 A RU 2017125311A RU 2654581 C1 RU2654581 C1 RU 2654581C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic field
- brain
- magnetic
- stimulation
- coils
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000011491 transcranial magnetic stimulation Methods 0.000 title claims description 22
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims abstract description 66
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 claims abstract description 65
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 30
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000554 physical therapy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 5
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 4
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 4
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 description 3
- 210000001595 mastoid Anatomy 0.000 description 3
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 206010049816 Muscle tightness Diseases 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 230000001149 cognitive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 2
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 1
- 210000000278 spinal cord Anatomy 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 210000000216 zygoma Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N2/00—Magnetotherapy
- A61N2/02—Magnetotherapy using magnetic fields produced by coils, including single turn loops or electromagnets
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Magnetic Treatment Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области медицины, а именно к физиотерапии. Голову жестко фиксируют в пространстве. Осуществляют воздействие магнитным полем, которое формируют двумя катушками индукторов, соединенных по магнитному потоку гибким магнитопроводом. Магнитное поле перемещают вокруг головы реципиента по дуге окружности в произвольном направлении с равной их угловой скоростью и с возможностью поворота плоскости траектории катушек индукторов вокруг горизонтальной оси, проходящей через зону стимуляции мозга и нормальной к вертикальной оси, проходящей через центр окружности. При этом центр вращения траектории перемещения катушек проходит через зону стимуляции мозга. При перемещении катушек индукторов устанавливают наличие запрещенных зон мозга, через которые движение вектора индукции магнитного поля опасно или запрещено. При приближении вектора индукции магнитного поля к ним минимизируют значения индукции магнитного поля. Измеряют напряженность магнитного поля, действующего на зону стимуляции и запрещенные зоны, и устанавливают допустимые значения этого воздействия на безопасном уровне. Способ повышает точность дозированной и безопасной стимуляции глубинных структур мозга, что достигается за счет увеличения магнитного потока, проходящего через зону стимуляции мозга, обеспечивая необходимые условия, при которых вектор индукции магнитного поля проходит через зону стимуляции мозга. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к области медицины, когнитивных технологий и смежных областей и предназначено для использования в терапии болезней нервной системы и заболеваний головного мозга, в технологиях активизации творческих способностей и восстановления утраченных функций сенсоров пациентов.
Известны способы транскраниальной магнитной стимуляции (см. US № 9352167 и US № 20100113959), включающие проведение транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС), при котором осуществляется пространственное суммирование магнитных потоков за счет множества электромагнитов, расположенных в пространстве вокруг головы реципиента на определенном шаге друг от друга и с числом обмоток на катушке от одного до двух.
Известен также способ транскраниальной магнитной стимуляции (см. US № 8052591), включающий проведение транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС), в заданных местах головного или спинного мозга множеством электромагнитов, расположенных в заданной конфигурации.
Наиболее близким к заявленному изобретению является способ транскраниальной магнитной стимуляции, включающий воздействие магнитным полем, формируемым катушками индукторов (см. US № 20050228209). Он включает перемещение одной и более катушек относительно зоны стимуляции, причем магнитные поля катушек воздействуют на зону стимуляции из нескольких точек, при этом, суммарная энергия магнитного поля, попадающая в зону стимуляции, больше, чем энергия магнитного поля в областях вблизи нее на том же расстоянии от катушки.
Общим недостатком перечисленных известных способов является, наличие значительных по уровню электромагнитных помех из-за необходимости применения множества перемещающихся по кругу электромагнитов, воздействующих на мозг реципиента, что приводит к низкой технологичности, эффективности и точности.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности и технологичности.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, заключается в снижении уровня электромагнитных помех, что также повышает эффективность воздействия на мозг за счет увеличения доли магнитного потока, проходящего именно через зону стимуляции мозга. Кроме того, обеспечиваются необходимые условия, при которых вектор индукции магнитного поля проходит через зону стимуляции мозга независимо от пространственного размещения плоскости траектории катушек индукторов вокруг горизонтальной оси, что повышает эффективность и технологичность стимуляции.
Для решения поставленной задачи способ транскраниальной магнитной стимуляции, включающий воздействие магнитным полем, формируемым катушками индукторов, отличается тем, что жестко фиксируют в пространстве голову реципиента, при этом используют две катушки индукторов магнитного поля, которые соединяют по магнитному потоку гибким магнитопроводом и перемещают вокруг головы реципиента по дуге окружности в произвольном направлении с равной их угловой скоростью, и с возможностью поворота плоскости траектории катушек индукторов вокруг горизонтальной оси, проходящей через зону стимуляции мозга и нормальной к вертикальной оси, проходящей через центр окружности, при этом центр вращения траектории перемещения катушек, проходит через зону стимуляции мозга.
Кроме того, при перемещении катушек индукторов вокруг головы реципиента устанавливают наличие запрещенных зон мозга, через которые движение вектора индукции магнитного поля опасно или запрещено, при этом при приближении вектора индукции магнитного поля к этим зонам минимизируют значения индукции магнитного поля.
Кроме того, контролируют значения энергии магнитного поля, воздействующих на зону стимуляции и запрещенные зоны мозга реципиента, для чего измеряют напряженность магнитного поля, действующих в указанных зонах и фиксируют длительность этого воздействия, при этом устанавливают допустимые значения этого воздействия на безопасном уровне.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение комплекса функциональных задач.
Признаки, указывающие, что «жестко фиксируют в пространстве голову реципиента» снижают влияние динамических процессов, вызванных ударными выбросами крови из сердца и мышечными напряжениями грудной клетки в различных фазах дыхания
Признаки, указывающие, что «используют две катушки индукторов магнитного поля, которые соединяют по магнитному потоку гибким магнитопроводом», обеспечивают снижение электромагнитных помех за счет движения магнитного потока, формируемого катушками индукторов вокруг головы реципиента, по гибкому магнитопроводу, а также повышают эффективность воздействия на мозг за счет увеличения магнитного потока, проходящего через зону стимуляции мозга.
Признаки, указывающие, что «катушки индукторов перемещают вокруг головы реципиента по дуге окружности», обеспечивают возможность подачи магнитного потока через зону стимуляции мозга с произвольных точек вокруг головы реципиента.
Признаки, указывающие, что катушки индукторов перемещают вокруг головы реципиента «в произвольном направлении с равной их угловой скоростью» обеспечивают необходимые и достаточные условия, при которых вектор индукции магнитного поля проходит через зону стимуляции мозга при перемещении катушек индукторов вокруг головы реципиента.
Признаки, указывающие, что катушки индукторов перемещают вокруг головы реципиента по дуге окружности «с возможностью поворота плоскости траектории катушек индукторов вокруг горизонтальной оси, проходящего через зону стимуляции мозга и нормальной к вертикальной оси, проходящего через центр окружности, при этом центр вращения траектории перемещения катушек, проходит через зону стимуляции мозга», упрощают процедуру обеспечения необходимых и достаточных условий, при которых вектор индукции магнитного поля проходит через зону стимуляции мозга, при повороте плоскости траектории катушек индукторов вокруг горизонтальной оси, что также повышает эффективность и технологичность стимуляции.
Признаки первого дополнительного пункта формулы изобретения позволяют, при необходимости, ввести опасные и запрещенные зоны в мозге при проведении глубокой транскраниальной магнитной стимуляции, а также, поясняют принцип управления значениями индукции магнитного поля при движении вектора магнитной индукции вблизи опасных и запрещенных зон в мозге.
Признаки второго дополнительного пункта формулы изобретения позволяют обеспечить контроль и условия дозированного безопасного воздействия магнитным полем на зону стимуляции и запрещенные зоны мозга реципиента.
На фиг. 1 схематически показаны перемещение катушек индукторов и вектора индукции магнитного поля в рабочем пространстве устройства (здесь, рабочее пространство устройства, это пространство, ограниченное областью перемещения вектора индукции магнитного поля, сформированного катушками индукторов, и заданное в цилиндрической или сферической системе координат, в которое помещается голова реципиента); на фиг. 2 - схема устройства; на фиг. 3 - разрез устройства в горизонтальной плоскости по оси вращения поворотных платформ (вид сверху) для случая, когда ось вращения колец лежит в горизонтальной плоскости, нормально к оси вращения поворотных платформ; на фиг. 4 показан разрез гибкого магнитопровода.
На фиг. 1: N и S - северный и южный полюсы катушек индукторов магнитного поля; ГМ - гибкий магнитопровод; D1 и D2 - дуги окружности; O – центр окружности и начало координат в цилиндрической или сферической системе координат; В - вектор магнитной индукции магнитного поля между катушками индукторов; ZC, ZZ и ZD – соответственно, зона стимуляции, запрещенные и опасные зоны мозга; α - угол поворота катушек индукторов; ZC, ZZ и ZD, соответственно, зона стимуляции, запрещенные и опасные зоны; X – X, ось вращения поворотных платформ; Y – Y, вертикальная ось, проходящая через центр окружности O (на чертежах не показано) ; На фиг. 2 и 3:1 - неподвижная плита; 2 – двигатель; 3 – рама; 4 и 5 - винты; 6 и 7 - двигатели; 8, 9, 10 и 11 - направляющие; 12 и 13 - платформы; 14 и 15 - двигатели; 16 и 17 – поворотные платформы; 18 и 19 - кольца; 20 и 21 – двигатели вращения колец; 22 и 23 – концевые выключатели; 24 и 25 – стопорные ограничители; 26 и 27 – концевые выключатели; 28 и 29 - стопорные ограничители; 30 и 31 - катушки индукторов магнитного поля; 32 - гибкий магнитопровод; 33 - оптический датчик положения устройства; 34 и 35 - концевые выключатели; На фиг. 3: 36 и 37 – крепления катушек; На фиг. 4: 38 - концентратор магнитного поля; 39 - защитный наконечник концентратора магнитного поля; 40 - наночастицы магнитной жидкости; 41 - внутренняя оболочка гибкого магнитопровода; 42 - внешняя оболочка гибкого магнитопровода.
На чертежах показаны: (см. фиг. 1) N и S северный и южный полюсы катушек индукторов магнитного поля, связанные гибким магнитопроводом (ГМ), и перемещающиеся по дуге окружности, соответственно D1 и D2, с центром вращения, относительно точки O и вектора магнитной индукции B вокруг головы реципиента с центром вращения, проходящего через зону стимуляции ZC мозга в произвольном направлении с равной их угловой скоростью; α – угол поворота катушек индукторов по дуге окружности D1 и D2, предельно допустимый по условиям технологичности и безопасности; ZZ и ZD, соответственно, запрещенные и опасные зоны, прохождение вектора индукции магнитного поля в которых, запрещено или опасно; X – X, ось вращения поворотных платформ, проходящая через оси вращения, соответственно, двигателей 14 и 15, причем зона стимуляции ZC мозга лежит на оси X – X; Y – Y, вертикальная ось, проходящая через центр окружности O и ось вращения двигателя 2 (на чертежах не показаны). На фиг. 1 ось Y – Y проходит вертикально к плоскости чертежа. Посредством осей Х – Х и Y – Y задаются, соответственно, зенитный θ и азимутальный β углы зон ZC, ZZ и ZD, а также расстояние r от начала координат до указанных зон в сферической системе координат в рабочем пространстве устройства. В случае, когда зона стимуляции ZC мозга лежит на оси X – X, зенитный θ угол для зоны стимуляции ZC равен нулю, расстояние r равно расстоянию от зоны стимуляции ZC до центра окружности O; на неподвижной плите 1 (см. фиг.2) жестко закреплен двигатель 2, с возможностью вращения рамы 3 вокруг вертикальной оси Y – Y; винты 4 и 5 установлены на раме 3 с возможностью их вращения, соответственно, двигателями 6 и 7 для перемещения по направляющим 8, 9, 10 и 11 платформ 12 и 13 вдоль вертикальной оси рабочего пространства устройства; двигатели 14 и 15 закреплены, соответственно, на платформах 12 и 13, с возможностью поворота плоскости траектории катушек индукторов 30 и 31 вокруг поворотной оси Х – Х, проходящей через зону стимуляции мозга ZC и нормальной к вертикальной оси Y - Y, проходящей через центр окружности O; кольца 18 и 19 размещены на поворотных платформах 16 и 17 с возможностью их вращения, соответственно, двигателями 20 и 21 вокруг вертикальной оси Y – Y внутри рабочего пространства устройства в произвольном направлении с равной их угловой скоростью; концевые выключатели 22 и 23 используют для выключения двигателя 20 на границах допустимого углового перемещения кольца 18; стопорные ограничители 24 и 25 используют для ограничения углового перемещения кольца 18 двигателем 20; концевые выключатели 26 и 27 используют для выключения двигателя 21 на границах допустимого углового перемещения кольца 19; стопорные ограничители 28 и 29 используют для ограничения углового перемещения кольца 19 двигателем 21; 30 и 31 – катушки индукторов магнитного поля, закреплены, соответственно, на кольцах 18 и 19, причем, (см. фиг. 3 и 4) защитный наконечник 39 концентратора 38 магнитного поля лежит в плоскости, проходящей посередине между плоскостями, образованными кольцами 18 и 19 (в дальнейшем, поворотная плоскость); 32 – гибкий магнитопровод, концы которых присоединены к катушкам индукторов магнитного поля 30 и 31, которые посредством креплений 36 и 37 закреплены к кольцам, соответственно, 31 и 30 и подвешены к раме 3; оптический датчик 33 показывает угловое положение устройства при его вращении вокруг вертикальной оси Y - Y; концевые выключатели 34 и 35, соответственно, двигателей 6 и 7, определяют нижнюю границу вертикального перемещения платформ 12 и 13; концентратор магнитного поля 38 (см. фиг. 4), обеспечивает максимальное значение напряженности магнитного поля на его конце; защитный наконечник 39 концентратора магнитного поля защищает концентратор 38 магнитного поля от механических повреждений и обеспечивает безопасность реципиента при случайном с ним контакте; наночастицы магнитной жидкости 40 обеспечивают минимальное сопротивление магнитному потоку в гибком магнитопроводе 32; внутренняя 41 и внешняя 42 оболочки гибкого магнитопровода 32, обеспечивают его, соответственно, герметичность и механическую прочность.
В базовой конструкции все платформы 3, 12 и 13, 16 и 17, направляющие 8, 9, 10, 11, кольца 18 и 19 выполнены из диэлектрического материала, например, из полиуретана, винты 6 и 7 из прочного износостойкого материала с низкой магнитной проницаемостью. Катушки индукторов 30 и 31 выполнены сменными в зависимости от целей стимуляции и типа магнитного поля, воздействующего на мозг реципиента, и могут быть выполнены, либо из тонкого провода с большим числом витков на катушке, либо из толстого провода с небольшим числом витков.
Концентратор магнитного поля 38 выполняет также функции сердечника катушки индукторов магнитного поля и выполнен из магнитомягкого материала, например, пермаллоя. В качестве наночастиц магнитной жидкости 40 могут быть использованы наноразмерные частицы магнитных материалов с высокой магнитной проницаемостью, например, пермаллоя или метгласса. Внутренняя 41 и наружная 42 оболочки гибкого магнитопровода выполнены, соответственно, из герметичного гибкого и прочного гибкого диэлектрических материалов. В качестве оболочки гибкого магнитопровода возможно использование шлангов высокого давления при условии отсутствия в них, в качестве укрепляющего материала, металлической сетки.
Стандартный способ проведения транскраниальной магнитной стимуляции включает: 1) проведение магниторезонансной томографии реципиента в режиме Т1 MPR; 2) построение 3D индивидуальной модели головного мозга пациента (NBS eXimia Nexstim); 3) соотнесение анатомических образований с ориентирами на магниторезонансной томограмме (МРТ); 4) привязку координат 3D индивидуальной модели головного мозга реципиента внутри устройства транскраниальной магнитной стимуляции; 5) проведение стимуляции зон мозга по заданным координатам 3D модели головного мозга реципиента внутри устройства транскраниальной магнитной стимуляции (см. http://cyberleninka.ru/article/n/novyy-shag-k-personifitsirovannoy-meditsine-navigatsionnaya-sistema-transkranialnoy-magnitnoy-stimulyatsii-nbs-eximia-nexstim, или Червяков А.В., Пирадов М.А., Савицкая Н.Г., Черникова Л.А., Кремнева Е.И. Новый шаг к персонифицированной медицине. Навигационная система транскраниальной магнитной стимуляции (NBS EXIMIA NEXSTIM), ж-л, «Анналы клинической и экспериментальной неврологии», т.6, № 3, с. 39). В заявленном способе исходят из того, что первые четыре пункта стандартного способа решены известным образом и осуществлена привязка координат 3D индивидуальной модели головного мозга реципиента внутри устройства транскраниальной магнитной стимуляции и подлежит реализации только пятый пункт – т.е. проведение стимуляции зон мозга по заданным координатам 3D модели головного мозга реципиента внутри устройства транскраниальной магнитной стимуляции.
Для транскраниальной магнитной стимуляции, включающей воздействие магнитным полем, (см. фиг. 1) используют две катушки индукторов магнитного поля, связанные гибким магнитопроводом (ГМ), и перемещающиеся по дуге окружности, соответственно D1 и D2, с центром вращения, относительно точки O, и вектора магнитной индукции B вокруг головы реципиента с центром вращения, проходящего через зону стимуляции мозга ZC в произвольном направлении с равной их угловой скоростью на угол α, а также, задают необходимый уровень напряженности магнитного поля Н и значение суммарной энергии W в зоне стимуляции ZC и их допустимые значения в запрещенных ZZ и опасных ZD зонах, по которым, в последующем, определяются, соответственно, токи в катушках индукторов и продолжительность транскраниальной магнитной стимуляции.
Для этого задают координаты зон ZC, ZZ и ZD, например, в сферической системе в рабочем пространстве устройства посредством указания зенитного θ и азимутального β углов зон, а также, расстояния r от начала координат до указанных зон и осуществляют привязку координат 3D индивидуальной модели головного мозга реципиента внутри устройства транкраниальной магнитной стимуляции. В данном случае, когда зона стимуляции ZC мозга лежит на оси X – X, зенитный θ угол для зоны стимуляции ZC равен нулю, расстояние r равно расстоянию от зоны стимуляции ZC до центра окружности O, что повышает эффективность и технологичность стимуляции.
На реципиенте, при построении 3D индивидуальной модели головного мозга реципиента (NBS eXimia Nexstim) и соотнесении анатомических образований с ориентирами на магнитнорезонансной томограмме (МРТ), размещаются реперные точки путем их установки, например, на капе, зажатой зубами, по которым 3D индивидуальная модель головного мозга реципиента представляется в сферической или иной системе координат. Далее, для привязки координат 3D индивидуальной модели головного мозга реципиента внутри устройства транскраниальной магнитной стимуляции используются те же реперные точки, которые использовались при построении 3D индивидуальной модели головного мозга реципиента. Для этого, капа посредством телескопических рычагов закрепляется на неподвижной части устройства, например, в основании направляющих 8, 9, 10 или 11, с возможностью реципиенту зажать капу зубами таким же образом, как и при построении 3D индивидуальной модели головного мозга реципиента с использованием МРТ (на чертежах не показаны). При этом важно, чтобы голова реципиента была зафиксирована неподвижно. Для снижения влияния динамических процессов, вызванных ударными выбросами крови из сердца и мышечными напряжениями грудной клетки в различных фазах дыхания, реципиента усаживают на жесткий стул с прямой спинкой и закрепленными на ней регулируемыми опорами (на чертежах не показаны) для костей черепа: сосцевидных отростков и скуловой кости, в спокойном расслабленном состоянии, затем подводят снизу под сосцевидные отростки и скуловые кости регулируемые опоры и фиксируют их в верхней фазе грудного вдоха, в интервале от нормального до глубокого, обеспечивающего достаточно комфортные условия для реципиента во время проведения транскраниальной стимуляции. По реперным точкам на капе, жестко связанным с неподвижной частью устройства, осуществляют привязку координат 3D индивидуальной модели головного мозга реципиента внутри устройства транскраниальной магнитной стимуляции путем преобразования сферической системы координат анатомических образований МРТ мозга, построенных с использованием трех точек в капе, в сферическую или иную систему координат внутри рабочего пространства устройства.
Далее, двигателем 2 по данным оптического датчика 33 устанавливают азимутальный β угол зоны стимуляции, равным нулю, двигателями 6 и 7 (см. фиг. 2 и 3) посредством винтов 4 и 5, перемещают вниз платформы 12 и 13 из верхнего горизонтального положения вдоль вертикальной оси Y – Y по направляющим 8, 9, 10 и 11, а вместе с ними и поворотные платформы 16 и 17 до совмещения оси поворотной платформы Х – Х с зоной стимуляции ZC. При этом, расстояние между центром окружности O и зоной стимуляции ZC должно быть равно проекции радиус-вектора r на поворотную ось Х – Х. В этом случае, зона стимуляции ZC оказывается лежащей на поворотной оси Х – Х. Далее, двигателями 20 и 21 посредством вращения колец 18 и 19, осуществляется перемещение катушек индукторов магнитного поля 30 и 31, формирующих вектор индукции магнитного поля В, на допустимый угол α, с центром вращения вектора магнитной индукции B между катушками индукторов, проходящего через зону стимуляции ZC. Перемещение катушек индукторов магнитного поля 30 и 31 производится в произвольном направлении с равной их угловой скоростью, что обеспечивает условия, при которых вектор индукции магнитного поля проходит через зону стимуляции ZC мозга при перемещении катушек индукторов вокруг головы реципиента.
Для повышения эффективности и технологичности стимуляции осуществляют повороты плоскости траектории катушек индукторов вокруг горизонтальной оси Х – Х, проходящего через зону стимуляции мозга ZC и нормальной к вертикальной оси Y - Y, проходящего через центр окружности O, во время перемещения катушек индукторов магнитного поля 30 и 31 по дуге окружности в произвольном направлении с равной их угловой скоростью, при этом центр вращения траектории перемещения катушек проходит через зону стимуляции мозга. Для этого (см. фиг. 2 и 3), двигателями 14 и 15, закрепленными, соответственно, на платформах 12 и 13, осуществляют поворот плоскости траектории катушек индукторов 30 и 31 вокруг поворотной оси Х – Х, проходящей через зону стимуляции мозга ZC и нормальной к вертикальной оси Y - Y, проходящей через центр окружности O. При этом, центр вращения траектории перемещения катушек индукторов 30 и 31 оказывается проходящим через зону стимуляции мозга ZC независимо от пространственного размещения плоскости траектории катушек индукторов вокруг поворотной оси X - X, что повышает эффективность и технологичность стимуляции и упрощает обеспечение условий, при которых вектор индукции магнитного поля проходит через зону стимуляции мозга, при повороте плоскости траектории катушек индукторов вокруг горизонтальной оси.
В предлагаемом способе устанавливают также наличие запрещенных ZZ и опасных ZD зон мозга, через которые движение вектора индукции магнитного поля В опасно для реципиента, или запрещено, при этом при приближении вектора индукции магнитного поля и плоскости траектории катушек индукторов к этим зонам минимизируют значения индукции магнитного поля В. Для этого ось поворотной платформы Х – Х располагают относительно зоны стимуляции ZC так, чтобы поворотная плоскость не пересекала запрещенные ZZ и опасные ZD зоны. В случае, если поворотная плоскость все же пересекает запрещенные ZZ и опасные ZD зоны, или проходит рядом, то при приближении вектора индукции магнитного поля В и плоскости траектории катушек индукторов к этим зонам минимизируют значения индукции магнитного поля, снижая или отключая токи в катушках индукторов магнитного поля 30 и 31. Для контроля значения энергии магнитного поля, воздействующих на зону стимуляции ZC и запрещенные зоны ZZ мозга реципиента, предварительно перед проведением стимуляции измеряют, известными методами, напряженность магнитного поля, действующих в указанных зонах при различных значениях тока в катушках индукторов магнитного поля, по данным которых определяют либо необходимое время воздействия на мозг реципиента, либо значения энергии магнитного поля, воздействующих на зону стимуляции ZC. Допустимые значения энергии магнитного поля, воздействующих на зону стимуляции ZC, устанавливают на безопасном уровне, задавая длительность воздействия при известных значениях напряженностей магнитного поля, предварительно измеренных перед проведением стимуляции.
По окончании заданного времени воздействия магнитным полем на зону стимуляции мозга выключают ток в катушках индукторов 30 и 31, устанавливают двигателями 14 и 15 кольца 18 и 19 в горизонтальное положение, и, далее, двигателями 6 и 7 поднимают платформы 12 и 13 в верхнее положение, затем отпускают регулируемые опоры для сосцевидных отростков и скуловой кости, после которого реципиент может выйти из рабочего пространства устройства.
Предложенный способ транскраниальной магнитной стимуляции позволяет обеспечить высокую технологичность, эффективность и точность дозированной, безопасной стимуляции глубоких структур мозга, а также, значительно снизить уровень электромагнитных помех. Способ может быть использован в терапии болезней нервной системы и заболеваний головного мозга, в технологиях активизации творческих способностей, ускорения и повышения когнитивных ресурсов для молодых и пожилых людей, восстановления утраченных функций и сенсоров пациентов.
Claims (3)
1. Способ транскраниальной магнитной стимуляции, включающий воздействие магнитным полем, формируемым катушками индукторов, отличающийся тем, что жестко фиксируют в пространстве голову реципиента, при этом используют две катушки индукторов магнитного поля, которые соединяют по магнитному потоку гибким магнитопроводом и перемещают вокруг головы реципиента по дуге окружности в произвольном направлении с равной их угловой скоростью и с возможностью поворота плоскости траектории катушек индукторов вокруг горизонтальной оси, проходящей через зону стимуляции мозга и нормальной к вертикальной оси, проходящей через центр окружности, при этом центр вращения траектории перемещения катушек проходит через зону стимуляции мозга.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что устанавливают наличие запрещенных зон мозга, через которые движение вектора индукции магнитного поля запрещено или опасно, при этом при приближении вектора индукции магнитного поля и плоскости траектории катушек индукторов к этим зонам минимизируют значения индукции магнитного поля.
3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что контролируют значения энергии магнитного поля, воздействующего на зону стимуляции и запрещенные зоны мозга реципиента, для чего измеряют напряженность магнитного поля, действующего в указанных зонах, и фиксируют длительность этого воздействия, при этом устанавливают уровень этого воздействия на безопасном уровне.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017125311A RU2654581C1 (ru) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | Способ транскраниальной магнитной стимуляции |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017125311A RU2654581C1 (ru) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | Способ транскраниальной магнитной стимуляции |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2654581C1 true RU2654581C1 (ru) | 2018-05-21 |
Family
ID=62202318
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017125311A RU2654581C1 (ru) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | Способ транскраниальной магнитной стимуляции |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2654581C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2703906C1 (ru) * | 2018-10-17 | 2019-10-22 | Борис Николаевич Юнг | Способ транскраниальной магнитной стимуляции |
RU2705248C1 (ru) * | 2018-12-26 | 2019-11-06 | Борис Николаевич Юнг | Способ магнитоиндукционной томографии |
RU2707653C1 (ru) * | 2018-10-16 | 2019-11-28 | Борис Николаевич Юнг | Способ транскраниальной магнитной стимуляции |
RU2783006C1 (ru) * | 2022-01-19 | 2022-11-08 | Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение "Федеральный Научно-Клинический Центр Реаниматологии И Реабилитологии" (Фнкц Рр) | Способ повышения уровня сознания пациентов с длительными нарушениями сознания |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050113630A1 (en) * | 2001-05-04 | 2005-05-26 | Peter Fox | Apparatus and methods for delivery of transcranial magnetic stimulation |
US20050154426A1 (en) * | 2002-05-09 | 2005-07-14 | Boveja Birinder R. | Method and system for providing therapy for neuropsychiatric and neurological disorders utilizing transcranical magnetic stimulation and pulsed electrical vagus nerve(s) stimulation |
US20050228209A1 (en) * | 2004-04-09 | 2005-10-13 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Robotic apparatus for targeting and producing deep, focused transcranial magnetic stimulation |
US20160346562A1 (en) * | 2014-02-14 | 2016-12-01 | Osaka University | Coil device and transcranial magnetic stimulation system |
RU2617806C2 (ru) * | 2015-06-16 | 2017-04-26 | ООО "НейроСофт" | Устройство для магнитной стимуляции |
RU2015155765A (ru) * | 2013-06-03 | 2017-07-14 | Некстим Ой | Катушечное устройство для многоканальной транскраниальной магнитной стимуляции (мтмс) с перекрывающимися катушечными обмотками |
-
2017
- 2017-07-17 RU RU2017125311A patent/RU2654581C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050113630A1 (en) * | 2001-05-04 | 2005-05-26 | Peter Fox | Apparatus and methods for delivery of transcranial magnetic stimulation |
US20050154426A1 (en) * | 2002-05-09 | 2005-07-14 | Boveja Birinder R. | Method and system for providing therapy for neuropsychiatric and neurological disorders utilizing transcranical magnetic stimulation and pulsed electrical vagus nerve(s) stimulation |
US20050228209A1 (en) * | 2004-04-09 | 2005-10-13 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Robotic apparatus for targeting and producing deep, focused transcranial magnetic stimulation |
RU2015155765A (ru) * | 2013-06-03 | 2017-07-14 | Некстим Ой | Катушечное устройство для многоканальной транскраниальной магнитной стимуляции (мтмс) с перекрывающимися катушечными обмотками |
US20160346562A1 (en) * | 2014-02-14 | 2016-12-01 | Osaka University | Coil device and transcranial magnetic stimulation system |
RU2617806C2 (ru) * | 2015-06-16 | 2017-04-26 | ООО "НейроСофт" | Устройство для магнитной стимуляции |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЧЕРВЯКОВ А.В. и др. Новый шаг к персонифицированной медицине. Навигационная система транскраниальной стимуляции. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2012, 6, 3, с. 37-46. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2707653C1 (ru) * | 2018-10-16 | 2019-11-28 | Борис Николаевич Юнг | Способ транскраниальной магнитной стимуляции |
RU2703906C1 (ru) * | 2018-10-17 | 2019-10-22 | Борис Николаевич Юнг | Способ транскраниальной магнитной стимуляции |
RU2705248C1 (ru) * | 2018-12-26 | 2019-11-06 | Борис Николаевич Юнг | Способ магнитоиндукционной томографии |
RU2783006C1 (ru) * | 2022-01-19 | 2022-11-08 | Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение "Федеральный Научно-Клинический Центр Реаниматологии И Реабилитологии" (Фнкц Рр) | Способ повышения уровня сознания пациентов с длительными нарушениями сознания |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2654581C1 (ru) | Способ транскраниальной магнитной стимуляции | |
US11291853B2 (en) | Method and apparatus for providing transcranial magnetic stimulation (TMS) to a patient | |
JP6448009B2 (ja) | 経頭蓋磁気刺激装置用コイル装置 | |
Ventre-Dominey | Vestibular function in the temporal and parietal cortex: distinct velocity and inertial processing pathways | |
EP2962727B1 (en) | Position-finding apparatus | |
RU2654271C1 (ru) | Способ транскраниальной магнитной стимуляции | |
RU2654269C1 (ru) | Способ транскраниальной магнитной стимуляции | |
JP6348575B2 (ja) | オーバーラッピングするコイル巻き線を有するmTMSコイルデバイス | |
Ozhasoglu et al. | Synchrony–cyberknife respiratory compensation technology | |
KR20180114543A (ko) | 코일 및 그것을 사용한 자기 자극 장치 | |
JP6384967B2 (ja) | コイル装置及び経頭蓋磁気刺激システム | |
WO2007123147A1 (ja) | 経頭蓋磁気刺激用頭部固定具及び経頭蓋磁気刺激装置 | |
JPH08500020A (ja) | 複数方向に連続した交互極域を有する可撓性磁気パッド | |
US11517760B2 (en) | Systems and methods of treating medical conditions using arrays of planar coils configured to generate pulsed electromagnetic fields and integrated into clothing | |
CN107485788A (zh) | 一种驱动磁刺激仪线圈位置自动调整的磁共振导航装置 | |
US9282914B2 (en) | Comprehensive medical system for magnetic navigation | |
KR20150063009A (ko) | 디바이스 지지 장치 | |
Yalaz et al. | DBS electrode localization and rotational orientation detection using SQUID-based magnetoencephalography | |
CN108969911B (zh) | 一种具有双层导磁体的mri放射治疗系统 | |
Kobayashi et al. | Estimation of multiple sources using a three-dimensional vector measurement of a magnetoencephalogram | |
CN107088269A (zh) | Mri引导的放射治疗系统 | |
Esselle et al. | Cylindrical tissue model for magnetic field stimulation of neurons: effects of coil geometry | |
RU2703906C1 (ru) | Способ транскраниальной магнитной стимуляции | |
RU2707653C1 (ru) | Способ транскраниальной магнитной стимуляции | |
KR20230088477A (ko) | 경락 조절 장치, 제어 방법 및 경락 기운 유동 방향을 판단하는 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20190306 |
|
QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: DISPOSAL FORMERLY AGREED ON 20190306 Effective date: 20190715 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190718 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200707 |