WO2021029847A1 - Устройство для позиционирования катушки магнитного стимулятора - Google Patents

Устройство для позиционирования катушки магнитного стимулятора Download PDF

Info

Publication number
WO2021029847A1
WO2021029847A1 PCT/UA2019/000149 UA2019000149W WO2021029847A1 WO 2021029847 A1 WO2021029847 A1 WO 2021029847A1 UA 2019000149 W UA2019000149 W UA 2019000149W WO 2021029847 A1 WO2021029847 A1 WO 2021029847A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
helmet
coil
stimulation
patient
head
Prior art date
Application number
PCT/UA2019/000149
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Аркадий Владимирович ГРИГОРЯН
Original Assignee
Аркадий Владимирович ГРИГОРЯН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Аркадий Владимирович ГРИГОРЯН filed Critical Аркадий Владимирович ГРИГОРЯН
Publication of WO2021029847A1 publication Critical patent/WO2021029847A1/ru

Links

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

Definitions

  • the utility model relates to medicine, in particular to medical technology, and can be used when conducting sessions of non-invasive brain stimulation or neuromodulation, and more specifically, sessions of transcranial magnetic stimulation.
  • TMS transcranial magnetic stimulation
  • the patient may be instructed to keep the head still, and the staff need to determine the most appropriate area of the cerebral cortex, to precisely position the stimulator coil. If the coil is held precisely and securely in the desired location, then the magnetic field that is generated in the coil penetrates the skull and induces an electric current in the cerebral cortex, thus causing changes in the functioning of the selected focus of stimulation. On the other hand, if the coil is inaccurately positioned or moves, or the patient makes involuntary movements, then the therapeutic effect of TMS can be expected to weaken.
  • a medical helmet is known from the state of the art (Patent of Ukraine No41744, IPC A61H 39/00, publ. 17.09.2001), containing loosely interconnected by means of connecting elements main and additional elastic bands with the possibility of forming a frame according to the shape of the human head, in which the main and additional bundles have a five-millimeter graduation and, on which points are indicated, corresponding to the anatomical landmarks of the skull.
  • the disadvantage of this device is that it does not provide means for fixing the coil of the magnetic stimulator.
  • Patent RU Ns89958, IPC A61N 2/02, A61N 1/32, publ. 27.12.2009 discloses a device for combined transcranial physiotherapy containing a helmet in the form of a tissue hoop, on which magnetic field sources are placed. In this design, the fixation of the magnetic elements is carried out using bolts / nuts, which is a disadvantage.
  • Patent RU N ° 24637, IPC A61N 2/08, publ. 08/20/2002 discloses a helmet for magnetic therapy of the head, consisting of a fabric hoop made with the ability to change and fix the size, and bands connected to it from fabric with magnetic elements placed on them.
  • the helmet contains three strips made in the form of volumetric shells in which magnetic elements are fixed. This design allows magnetic elements to be positioned above between the parietal, frontal and occipital sutures of the skull, but such fixation is not accurate, since the shape and size of the head is individual for each person.
  • the known device and method of transcranial simulation is based on electrophysiological testing, with the help of which the abnormal functioning of the brain and its affected areas is assessed and localized and transcranial electrical stimulation is performed (US Patent 8838247B2, IPC A61N2 / 006, published 09.16.2014).
  • the helmet can have any socket that holds the electrodes in position relative to the patient's head, or alternatively, the electrodes can be taped or otherwise placed on the head.
  • the helmet is made of the same size, therefore, for different patients with different head sizes, it is necessary to have at least three standard sizes of helmets.
  • Known helmet for placing electrodes on the patient's head Patent US 4085739, IPC A61B5 / 0478, priority 11/22/1978
  • the electrodes are rigidly fixed on the surface of the helmet, which has a certain standard size, therefore, for different patients with different head sizes, it is necessary to have at least three standard sizes of helmets.
  • This helmet does not provide precise positioning of the electrodes on the patient's head.
  • a spherical frame is used to which a stimulator coil is attached, which are then covered with a helmet made of thermoplastic material, for example, one that is used by dental technicians or for the production of sports mouth guards, which, when heated, becomes soft, and into which a spherical frame with a fixed coil is pressed, after cooling and solidification of the thermoplastic the coil remains pressed into the thermoplastic at a specific location using a spherical frame.
  • this device consists of many parts and components of the manufacturing process and is difficult to implement in practice.
  • the device consists of: a head mount (in the form of a helmet), which is designed to provide stable support for the magnetic assemblies.
  • the headband comprises a textile construction (eg, fabric, or braided or knitted fibers) that is stable in structure but breathable (for patient comfort).
  • the head attachment advantageously includes a strap for securing the device to the chin, whereby the attachment maintains a fixed position on the patient's head along with the magnetic assemblies.
  • Magnetic assemblies are installed in stands with fasteners located in specific areas.
  • the locations for locating several magnetic stimulators are not determined individually for each patient, which is the disadvantage of this device.
  • the device under the weight of the magnetic nodes can move on the patient's head, and as a result, the meaning of the session will be ineffective.
  • the known device is selected as a prototype for the claimed one.
  • the international 10-20 system In transcranial magnetic stimulation, the international 10-20 system is used to localize specific areas of the cerebral cortex.
  • the International 10-20 System is a standardized method of electrode placement for electroencephalography. It correlates the external landmarks on the skull and the areas of the cerebral cortex that are located under the skull. This system takes dimensional variability into account skulls of patients by a certain percentage on the circumference of the head and the distances between 4 basic anatomical points on the head. The necessary localizations on the skull are found by using measurements between the basic anatomical points and their derivatives.
  • the coil is positioned in the projection of the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) for the treatment of depressive disorders and some types of pain. There are various methods for localizing DLPFC.
  • DLPFC dorsolateral prefrontal cortex
  • the first method is quick and easy. However, it does not account for differences in cortical anatomy of skull sizes in different patients. Moreover, it was found in many cases that the location determined by the first method was too far behind the desired location. This is especially problematic with large skulls. Methods of neuroimaging make it possible to achieve high accuracy of localization of the stimulation zone, however, its finding takes a very long search time in real time and the equipment for this is very expensive. In addition, it is difficult to achieve repeatable results in subsequent stimulation sessions. That is, there is a need to provide a device for fixing and positioning the coils of a magnetic stimulator that would ideally fit on the patient's head, be strong and rigid, and made with a precisely defined location for fixing the coil.
  • the problem to be solved by the proposed utility model is to create a new device for positioning the coil of a magnetic stimulator, which ensures the accuracy of positioning and reliable retention of the coil of the magnetic stimulator for each patient individually and the creation of spatial repeatability localization of the magnetic stimulator coil over a certain area of the cerebral cortex, regardless of the patient's head movements or the operator's measurement error, makes it possible to increase the reproducibility of the positive effects of TMS during a series of stimulation sessions.
  • the proposed device for accommodating the coil of a magnetic stimulator which is a helmet with inner and outer surfaces, and the inner surface of the helmet repeats the anatomical shape of the patient's head, in which, according to the utility model, on the outer surface in the place of projection into the patient's stimulation zone at least one lodgment with a collar for accommodating a magnetic stimulator coil, the height of the collar being 1-10 cm.
  • a recess is made on one side of the collar.
  • the helmet is made of rigid or flexible plastic.
  • At least two locks are made on the collars for fixing the coil.
  • the helmet is made with a chin holder.
  • the helmet has holes for long hair and or ears.
  • the helmet is made by computerized manufacturing (CAM) or rapid prototyping and is custom-made.
  • CAM computerized manufacturing
  • rapid prototyping is custom-made.
  • the proposed utility model solves the above problems associated with the previous prior art, providing the creation of a new a device for positioning the coil of a magnetic stimulator, which provides an increase in the accuracy of the position of the coil of a magnetic stimulator for each patient individually and the creation of spatial repeatability of the localization of the coil of a magnetic stimulator over a certain area of the cerebral cortex, makes it possible to increase the accuracy of reproduction of magnetic stimulation sessions.
  • the lodgment with a shoulder of a certain height will ensure reliable retention of the magnetic stimulator coil. And an increase in the reliability of holding is achieved by additional clamps, which are made on the shoulder.
  • Fig. 1-2 schematically shows the proposed device for placing a coil of a magnetic stimulator
  • Fig. 3 schematically shows a device with a coil.
  • the device for accommodating a coil of a magnetic stimulator (as shown in FIGS. 1-3) is made in the form of a helmet 1 with inner 2 and outer 3 surfaces.
  • a helmet 1 with inner 2 and outer 3 surfaces.
  • individual anatomical parameters of the patient are used (pre-measured) and, as a result, the helmet repeats the shape of the head.
  • a lodgement 4 with a shoulder 6 is made to accommodate the magnetic stimulator coil 5.
  • the location of the magnetic stimulator coil 5 is determined using neuroimaging methods or measurements of craniometric points.
  • the location of the stimulation zone and the coil on the surface of the helmet is preliminarily planned using software - a computer model is created that is individual for each patient.
  • helmet 1 is created, which is surface 2 is adjacent to the head, and a lodgment 4 is created on the outer 3 for keeping the coil 5 in a predetermined position.
  • the shape of the lodgment 4 can be different: round, 8-shaped and other shape. That is, such as to embrace and hold the coil 5.
  • the height of the collars 6 is selected depending on the height of the coil to be used, and can be from 1 cm to 10 cm.
  • a recess 7 is made, which is designed to accommodate the handle 8 of the coil 5.
  • Variants of the proposed utility model include: a helmet with a chin holder 10 and holes 11 for long hair and or ears (as shown in FIG. 2).
  • PLA or ABC plastics are used for the manufacture of a helmet.
  • Such materials have the following positive characteristics: they are strong, shock-resistant, elastic, durable, non-toxic, moisture resistant, and can be reliably operated in a wide temperature range (from -40 ° C to + 90 ° C).
  • the proposed device is manufactured with various sizes and pre-positioned locations (cradles) to accommodate various magnetic stimulator coils.
  • the helmet can be produced in series, not less than three standard sizes.
  • the device is used as follows.
  • a helmet is placed on the patient's head, which has a surface that repeats the shape of the patient's head, and preliminarily designed cradle to accommodate the coil in accordance with the 10-20 electrode positioning system or preliminary computer simulation data, into which the coil is inserted, which is fixed in the helmet cradle, thereby positioning the coil at a predetermined stimulation location.
  • stimulation begins. With subsequent sessions of stimulation, the procedure is repeated. Due to the rigidity of the helmet design and the abutment of the helmet surfaces to the patient's head surface and the coil surface, high spatial repeatability and reproducibility of stimulation during the stimulation session and in subsequent sessions are provided.
  • Patient M., 42, height 200 cm, weight 120 kg was treated for severe depressive disorder (Hamilton scale 29 points) using SSRIs for 6 months and TCAs for 3 months. Due to the ineffectiveness of treatment, transcranial magnetic stimulation is recommended with an approved protocol for the treatment of depression.
  • the definition of the stimulation zone was carried out by measuring the distance 5 cm in front of the parasagitally from the motor response zone. After 10 sessions of stimulation, the effect was minimal; moreover, during the sessions of stimulation, rhythmic twitching of the right hand was noted.
  • a computer model of the head and cerebral cortex was created, and the exact location of the magnetic stimulator coil was planned.
  • a volumetric model of an individual template was obtained in the form stl file. Then this stl file was printed on a 3D printer using FDM technology.
  • the resulting helmet-template was put on the patient's head, then the stimulator coil was inserted into the cradle on the template and fixed in space using a standard tripod. During stimulation and subsequent stimulation, no twitching of the limbs was detected. After 10 sessions of stimulation, I subjectively felt a significant improvement, improved appetite, appeared efficiency, according to the Hamilton scale - 126.
  • the resulting helmet was put on the patient's head, then a stimulator coil was inserted into the cradle on the template, which made it possible to conduct stimulation, as well as in case of sudden By turning the baby's head, the coil was constantly positioned at a certain point of stimulation.
  • the reel was supported by the operator's hand.
  • the child underwent 10 sessions of transcranial magnetic stimulation, improvement on the Autism Treatment Evaluation Checklist (ATEC) scale was 13 points. A repeated course is recommended after 2 months.
  • a stimulator coil was inserted into the cradle on the template, which made it possible to conduct stimulation, as well as in case of sudden By turning the baby's head, the coil was constantly positioned at a certain point of stimulation.
  • the reel was supported by the operator's hand.
  • the child underwent 10 sessions of transcranial magnetic stimulation, improvement on the Autism Treatment Evaluation Checklist (ATEC) scale was 13 points. A repeated course is recommended after 2 months.
  • a repeated course is recommended after 2 months.

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

Устройство относится к медицине, а именно к медицинской технике, и может быть использовано при проведении сеансов неинвазивной стимуляции головного мозга или нейромодуляции, а более конкретно, сеансов транскраниальной магнитной стимуляции. Устройство для размещения катушки магнитного стимулятора представляет собой шлем (1) с внутренней (2) и внешней (3) поверхностями, причем внутренняя поверхность шлема повторяет анатомическую форму головы пациента. На внешней (3) поверхности в месте проекции в зону стимуляции пациента выполнен по меньшей мере один ложемент (4) с буртиком (6) для размещения катушки (5) магнитного стимулятора, причем высота буртика (6) составляет 1-10 см.

Description

Устройство для позиционирования катушки магнитного стимулятора
Полезная модель относится к медицине, а именно к медицинской технике и может быть использована при проведении сеансов неинвазивной стимуляции головного мозга или нейромодуляции, а более конкретно, сеансов транскраниальной магнитной стимуляции.
Известно, что транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) используется для стимуляции локальных областей на поверхности коры головного мозга человека, что требует точного расположения магнитной катушки над головой человека в течение определенного времени. При проведении такого сеанса, пациенту может быть дано указание удерживать голову неподвижной, а персоналу нужно определить наиболее подходящую зону коры головного мозга, точно расположить катушку стимулятора. Если катушка удерживается точно и надежно в нужном месте, то магнитное поле, которое образуется в катушке, проникает через череп и вызывает электрический ток в коре головного мозга, таким образом вызывая изменения в функционировании избранное очага стимуляции. С другой стороны, если катушка расположена неточно или передвигается, или пациент осуществляет непроизвольные движения, то можно ожидать ослабления терапевтического воздействия ТМС.
Из уровня техники известен медицинский шлем (Патент Украины No41744, МПК А61Н 39/00, опубл. 17.09.2001), содержащий свободно соединены между собой с помощью соединительных элементов основные и дополнительные эластичные жгуты с возможностью формирования каркаса по форме головы человека, в котором основные и дополнительные жгуты имеют пяти миллиметровое градуировки и, на которых обозначены точки, соответствующие анатомическим ориентирам черепа. Недостатком данного устройства является то, что в нем не предусмотрено средств для фиксации катушки магнитного стимулятора.
В патентном документе (Патент RU Ns89958, МПК A61N 2/02, A61N 1/32, опубл. 27,12.2009) раскрыто устройство для сочетанной транскраниальной физиотерапии, содержащее шлем в виде тканевого обруча, на котором размещены источники магнитного поля. В данной конструкции фиксация магнитных элементов осуществляется с помощью болтов/гаек, что и является недостатком.
В патентном документе (Патент RU N°24637, МПК A61N 2/08, опубл. 20.08.2002) раскрыт шлем для магнитной терапии головы, состоящий из тканевого обруча, выполненного с возможностью изменения и фиксации размера, и соединенных с ним полос с ткани с размещенными на них магнитными элементами. Шлем содержит три полосы, выполненные в виде объемных оболочек, в которых зафиксированы магнитные элементы. Такое исполнение позволяет располагать магнитные элементы над между теменным, лобовым и затылочными швами черепа, но такая фиксация не является точной, поскольку форма и размеры головы у каждого человека индивидуальны.
Из уровня техники известное устройство и способ транскраниальной симуляции основан на электрофизиологические тестировании, с помощью которого оценивается и локализуется аномальное функционирование мозга и участки его поражения и осуществляется транскраниальная электрическая стимуляция (Патент US 8838247В2, МПК A61N2/006, опубликовано 16.09.2014). С помощью по меньшей мере одного переменного электрода и устройства транскраниальной стимуляции, присоединенном к нему, и сенсоров, размещаемых в шлеме, измеряется электрический ток в мозгу человека и идентифицируются зоны аномального функционирования. Шлем может иметь любое гнездо, которое удерживает электроды в положении относительно головы пациента, или в качестве альтернативы, электроды могут быть наклеены на ленту или иным образом размещены на голове. Шлем выполнен одного размера, поэтому для разных пациентов, отличающихся по размеру головы, необходимо иметь как минимум три типоразмера шлемов.
Известный шлем для установки электродов на голове пациента (Патент US 4085739, МПК А61В5/0478, приоритет 22.11.1978), содержащий эластичный обруч и шапочку с электродами. В известном шлеме электроды жестко закреплены на поверхности шлема, который имеет определенный типоразмер, поэтому для разных пациентов, отличающихся по размеру головы, необходимо иметь как минимум три типоразмера шлемов. Данный шлем не обеспечивает точного расположения электродов на голове пациента.
Известный метод и аппарат для транскраниальной магнитной стимуляции (Патент US 9849300, МПК A61N2/006, приоритет 01.12.2006). Для размещения катушки которого используется сферическая рамка к которой прикрепляется катушка стимулятора, которые затем покрываются шлемом из термопластичного материала, например такого, который используют зубные техники или для производства спортивных кап, который разогреваясь становится мягким, и в какой впрессовывается сферическая рамка с закрепленной катушкой, после охлаждения и затвердевания термопластика катушка остается впрессованными в термопласт в определенном месте с помощью сферической рамки. Но данное устройство состоит из многих частей и составляющих процесса изготовления и трудно выполняется на практике. Из уровня техники известен способ и устройство транскраниальной магнитной стимуляции, которое позволяет индивидуализировать пространственные, силовые и временные характеристики создаваемого магнитного поля с потребностями пациента (Патент US 9456784В2, МПК A61N2/006, опубликовано 10.04.2016). Устройство состоит из: крепление на голову (в виде шлема), которое предназначено для обеспечения устойчивой опоры для магнитных узлов. Преимущественно крепления на голову содержит текстильную конструкцию (например, из ткани, или плетеных или вязаных волокон), которая имеет устойчивую структуру, но может дышать (для комфорта пациента). Крепление на голову преимущественно включает ремень для фиксации устройства на подбородке, благодаря чему крепления удерживает фиксированную позицию на голове пациента вместе с магнитными узлами. Магнитные узлы устанавливаются в подставки с застежками, расположенными в определенных зонах. Места для локации нескольких магнитных стимуляторов определяются не индивидуально для каждого пациента, что и является недостатком данного устройства. При проведении сеансов транскраниальной магнитной стимуляции устройство под весом магнитных узлов может смещаться на голове пациента, и в результате чего смысл проведен сеанс будет малоэффективным. Кроме того, в заявленные подставки с застежками невозможно разместить катушки большей массы (например, по 2-3 кг).
Известное устройство выбрано в качестве прототипа, к заявляемого.
В транскраниальной магнитной стимуляции для локализации специфических зон коры головного мозга используется международная система 10-20. Международная система 10-20 это стандартизированный способ размещения электродов для электроэнцефалографии. Она соотносит внешние ориентиры на черепе и зоны коры головного мозга, которые расположены под черепом. Эта система учитывает вариабельность размеров черепа пациентов путем определенного процентного соотношения на окружности головы и расстояний между 4 базовыми анатомическими точками на голове. Необходимые локализации на черепе находятся путем использования измерений между базовыми анатомическими точками и их производных. Обычно катушка располагается в проекции дорсолатеральной префронтальной коры (ДЛПФК) для лечения депрессивных расстройств и некоторых видов боли. Существуют различные методы для локализации ДЛПФК. Эти методы сводятся к измерению расстояния в 5 см парасагиттально спереди от функционально локализованной моторной коры или методам нейровизуализации. Первый метод быстрый и простой. Однако он не учитывает различия в кортикальной анатомии размеров черепа у разных пациентов. Более того, было обнаружено во многих случаях, что расположение определенное по первому способу, было слишком сзади от нужного расположения. Это особенно проблематично с черепами больших размеров. Методы нейровизуализации позволяют достичь высокой точности локализации зоны стимуляции, однако ее нахождение занимает очень длительное время поиска в режиме реального времени и оборудование для этого очень дорого. Кроме того, трудно добиться повторяемости результатов в следующих сеансах стимуляции. То есть существует потребность в создании устройства для фиксации и позиционирования катушек магнитного стимулятора, которое бы идеально прилегало к голове пациента, было крепким и жестким, и выполненным с точно определенным местом для фиксации катушки.
Задачей, на решение которой направлена предложена полезная модель, является создание нового устройства для позиционирования катушки магнитного стимулятора, которое обеспечивает точность расположения и надежное удерживание катушки магнитного стимулятора для каждого пациента индивидуально и создание пространственной повторяемости локализации катушки магнитного стимулятора над определенной зоной коры головного мозга вне зависимости от движений головы пациента, или погрешности измерения оператора, создает возможность повышения воспроизводимости положительных эффектов ТМС при серии сеансов стимуляции.
Поставленная задача решается тем, что предложенное устройство для размещения катушки магнитного стимулятора, которое представляет собой шлем с внутренней и внешней поверхностями, причем внутренняя поверхность шлема повторяет анатомическую форму головы пациента, в котором согласно полезной модели на наружной поверхности в месте проекции в зону стимуляции пациента выполнен по меньшей мере один ложемент с буртиком для размещения катушки магнитного стимулятора, причем высота буртика составляет 1-10 см.
Кроме того, на одной из сторон буртика выполнена выемка.
Преимущественно, шлем изготовлен из жесткого или гибкого пластика.
Кроме того, на буртиках выполнено по меньшей мере два фиксатора для фиксации катушки.
Преимущественно, шлем изготовлен с держателем для подбородка.
Кроме того, шлем имеет отверстия для длинных волос и или ушей.
Кроме того, шлем выполнен методом компьютеризированного производства (САМ) или быстрого прототипирования и производится индивидуально на заказ.
Кроме того, создается методом компьютеризированного проектирования (CAD) в том числе компьютерных программ, специально разработанных для данной цели.
Кроме того, производится серийно, не менее трех типоразмеров.
Предложенная полезная модель решает вышеуказанные проблемы, связанные с предыдущим уровнем техники, обеспечивая создание нового устройства для позиционирования катушки магнитного стимулятора, которое обеспечивает увеличение точности расположения катушки магнитного стимулятора для каждого пациента индивидуально и создание пространственной повторяемости локализации катушки магнитного стимулятора над определенной зоной коры головного мозга, создает возможность повышения точности воспроизведения сеансов магнитной стимуляции.
Выполнение ложемента с буртиком определенной высоты обеспечит надежное удержание катушки магнитного стимулятора. А повышение надежности удержания достигается дополнительными фиксаторами, которые выполнены на буртик.
Полезная модель поясняется чертежами, где на Фиг.1-2 схематически изображено предложенное устройство для размещения катушки магнитного стимулятора, а на Фиг.З схематически изображено устройство с катушкой.
Устройство для размещения катушки магнитного стимулятора (как показано на Фиг.1-3) изготовлено в виде шлема 1 с внутренней 2 и наружной 3 поверхностями. При изготовлении шлема используют индивидуальные анатомические параметры пациента (предварительно измеряют) и вследствие этого шлем повторяет форму головы.
На наружной поверхности 3 в проекции к зоне стимуляции (например, в проекции дорсолатеральной префронтальной коры) пациента выполнено ложемент 4 с буртиком 6 для размещения катушки магнитного стимулятора 5. Место расположения катушки 5 магнитного стимулятора определяют с помощью методов нейровизуализации или измерений краниометрических точек. Расположение зоны стимуляции и катушки на поверхности шлема предварительно планируется с помощью программного обеспечения - создается компьютерная модель индивидуальная для каждого пациента. Далее с помощью 3-D печати создается шлем 1, который внутренней поверхностью 2 прилегает к голове, а на внешний 3 создан ложемент 4 для содержания катушки 5 в заранее определенном положении.
Форма ложемента 4 может быть различной: круглой, 8-образной и другой формой. То есть такой, чтобы охватывать и удерживать катушку 5. Высота буртиков 6 подбирается в зависимости от высоты катушки, которая будет использоваться, и может быть от 1 см до 10 см.
На одной из сторон буртика выполнена выемка 7, которая предназначена для размещения ручки 8 катушки 5.
На буртиках 6 может быть выполнено по меньшей мере два фиксатора 9 для фиксации катушки.
Варианты предложенной полезной модели включают: шлем с держателем для подбородка 10 и с отверстиями 11 для длинных волос и или ушей (как показано на фиг.2).
Для изготовления шлема используют, например PLA или АВС пластики. Такие материалы обладают следующими положительными характеристиками: являются прочными, устойчивыми к ударам, эластичные, долговечные, нетоксичны, влагостойкие, могут надежно эксплуатироваться в широком диапазоне температур (от -40°С до + 90°С).
В вариантах реализации, не под индивидуальный заказ, предложенное устройство изготавливают с различными размерами и предварительно расположенными местами (ложементами) для размещения различные катушки магнитного стимулятора.
Кроме того, шлем может быть изготовлен серийно, не менее трех типоразмеров.
Устройство используют следующим образом.
Для точного размещения катушки на поверхности головы пациента, сначала на голове пациента размещается шлем, который имеет поверхность, которая повторяет форму головы пациента, и предварительно спроектированный ложемент для размещения катушки в соответствии с системой расположения электродов 10-20 или данных предварительного компьютерного моделирования, в который вставляется катушка, которая фиксируется в ложементе шлема, тем самым катушка располагается в заранее точно определенном месте стимуляции. После дополнительной фиксации катушки с помощью штатива, по необходимости, начинается стимуляция. При последующих сеансах стимуляции процедура повторяется. Благодаря жесткости конструкции шлема и примыкания поверхностей шлема к поверхности головы пациента и поверхности катушки обеспечивается высокая пространственная повторяемость и воспроизводимость стимуляции во время сеанса стимуляции и в последующих сеансах.
Использование полезной модели объясняется следующими клиническими примерами.
Клинический пример NQI
Пациент М. 42 г., Рост 200 см, вес 120 кг проходил лечение от депрессивного расстройства тяжелой степени (шкала Гамильтона 29 баллов) с помощью СИОЗС 6 месяцев и ТЦА 3 месяца. В связи с неэффективностью лечения рекомендована транскраниальная магнитная стимуляция с утвержденным протоколом лечения депрессии. Сначала определение зоны стимуляции осуществлялось с помощью измерения расстояния на 5 см спереди парасагитально от зоны моторного ответа. После 10 сеансов стимуляции эффект минимальный, причем во время сеансов стимуляции отмечалось ритмичное подергивание руки справа.
На основании DICOM данных МРТ головы пациента без контрастирования была создана компьютерная модель головы и коры головного мозга, спланировано точное расположение катушки магнитного стимулятора. Получено объемную модель индивидуального шаблона в виде stl файла. Затем данный stl файл был распечатан на 3D принтере по технологии FDM.
Полученный шлем-шаблон был одет на голову пациента, затем в ложемент на шаблоне была вставлена катушка стимулятора и зафиксирована в пространстве с помощью стандартного штатива. Во время стимуляции и последующих стимуляции подергиваний конечностей выявлено не было. После 10 сеансов стимуляции субъективно почувствовал значительное улучшение, улучшился аппетит, появилась работоспособность, по шкале Гамильтона - 126.
Клинический пример NQ2.
Пациент М., 4 года. Диагноз: расстройство аутистического спектра, синдром Аспергера. В связи с неэффективностью назначенного лечения (кортексин, ноофен, микрополяризация) предназначена транскраниальная магнитная стимуляция париетальной коры Chandramouli Krishnan, Р.Т. et al. Safety of Noninvasive Brain Stimulation in Children and Adolescents Brain Stimul. 2015 ; 8(1): 76-87. doi:10.1016/j.brs.2014.10.012 та Yang,Y et al, (2019) High-Frequency Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation Applied to the Parietal Cortex for Low-Functioning Children With Autism Spectrum Disorder: A Case Series. Front. Psychiatry 10:293. doi: 10.3389/fpsyt.2019.00293. Но при попытке подвести катушку к голове ребенка наблюдается резкое раздражение, плаксивость, раздражительность ребенка, оппозиционная, негативистичное поведение, которое выражается плачем и резкими поворотами головы. Сеанс стимуляции провести не удалось. Принято решение изготовить шлем-шаблон по данным окружности головы и других краниометрических показателей. Спланированное расположение катушки в точке РЗ по международной системе расположения электродов 10-20. Полученный шлем был одет на голову пациента, затем в ложемент на шаблоне была вставлена катушка стимулятора, что позволило провести стимуляцию, а также при резких поворотах головы ребенка, катушка была постоянно расположена в определенной точке стимуляции. Катушка поддерживалась рукой оператора. Ребенок прошел 10 сеансов транскраниальной магнитной стимуляции, улучшения по шкале Autism Treatment Evaluation Checklist (ATEC) составило 13 баллов. Рекомендуется повторный курс через 2 месяца.

Claims

Формула
1. Устройство для размещения катушки магнитного стимулятора, которое представляет собой шлем с внутренней и внешней поверхностями, причем внутренняя поверхность шлема повторяет анатомическую форму головы пациента, которое отличается тем, что на наружной поверхности в месте проекции в зону стимуляции пациента выполнен по меньшей мере один ложемент с буртиком для размещения катушки магнитного стимулятора, причем высота буртика составляет 1-10 см.
2. Устройство по п.1, которое отличается тем, что на одной из сторон буртика выполнена выемка.
3. Устройство по п.2, которое отличается тем, что шлем изготовлен из жесткого или гибкого пластика.
4. Устройство по п.З, которое отличается тем, что на буртиках выполнено по меньшей мере два фиксатора для фиксации катушки.
5. Устройство по п.4, которое отличается тем, что шлем изготовлен с держателем для подбородка.
6. Устройство по п.5, которое отличается тем, что шлем имеет отверстия для длинных волос и/или ушей.
7. Устройство по п.6, которое отличается тем, что шлем выполнен методом компьютеризированного производства (САМ) или быстрого прототипирования и производится индивидуально на заказ. ^
8. Устройство по п.7, которое отличается тем, что создается методом компьютеризированного проектирования (CAD) в том числе компьютерных программ, специально разработанных для данной цели.
9. Устройство по п.8, которое отличается тем, что производится серийно, не менее трех типоразмеров.
PCT/UA2019/000149 2019-08-14 2019-12-04 Устройство для позиционирования катушки магнитного стимулятора WO2021029847A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201909281 2019-08-14
UAU201909281U UA141430U (uk) 2019-08-14 2019-08-14 Пристрій для позиціювання котушки магнітного стимулятора

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021029847A1 true WO2021029847A1 (ru) 2021-02-18

Family

ID=71117985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2019/000149 WO2021029847A1 (ru) 2019-08-14 2019-12-04 Устройство для позиционирования катушки магнитного стимулятора

Country Status (2)

Country Link
UA (1) UA141430U (ru)
WO (1) WO2021029847A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115008753A (zh) * 2022-06-28 2022-09-06 德清县第三人民医院 一种3d打印精准定位导航经颅磁刺激头模及制作方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2398179A1 (es) * 2010-04-27 2013-03-14 Fundación Hospital Nacional De Parapléjicos Dispositivo para estimulación del sistema nervioso por medio de campo magnético estático.
US9456784B2 (en) * 2013-03-14 2016-10-04 The Methodist Hospital Method and apparatus for providing transcranial magnetic stimulation (TMS) to a patient
WO2017046428A1 (es) * 2015-09-15 2017-03-23 Neurek, Sl Dispositivo para estimulación del sistema nervioso por medio de campos magnéticos
US20170296295A1 (en) * 2014-10-28 2017-10-19 Timothy Andrew WAGNER Adjustable headpiece with anatomical markers and methods of use thereof
US9849300B2 (en) * 2006-12-01 2017-12-26 Children's Medical Center Corporation Transcranial magnetic stimulation (TMS) methods and apparatus
CN109567784A (zh) * 2018-12-05 2019-04-05 北京昆迈生物医学研究院有限公司 一种可穿戴式便携量子脑磁图系统及方法
US10342988B2 (en) * 2013-04-02 2019-07-09 Teijin Pharma Limited Magnetic stimulation device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9849300B2 (en) * 2006-12-01 2017-12-26 Children's Medical Center Corporation Transcranial magnetic stimulation (TMS) methods and apparatus
ES2398179A1 (es) * 2010-04-27 2013-03-14 Fundación Hospital Nacional De Parapléjicos Dispositivo para estimulación del sistema nervioso por medio de campo magnético estático.
US9456784B2 (en) * 2013-03-14 2016-10-04 The Methodist Hospital Method and apparatus for providing transcranial magnetic stimulation (TMS) to a patient
US10342988B2 (en) * 2013-04-02 2019-07-09 Teijin Pharma Limited Magnetic stimulation device
US20170296295A1 (en) * 2014-10-28 2017-10-19 Timothy Andrew WAGNER Adjustable headpiece with anatomical markers and methods of use thereof
WO2017046428A1 (es) * 2015-09-15 2017-03-23 Neurek, Sl Dispositivo para estimulación del sistema nervioso por medio de campos magnéticos
CN109567784A (zh) * 2018-12-05 2019-04-05 北京昆迈生物医学研究院有限公司 一种可穿戴式便携量子脑磁图系统及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115008753A (zh) * 2022-06-28 2022-09-06 德清县第三人民医院 一种3d打印精准定位导航经颅磁刺激头模及制作方法

Also Published As

Publication number Publication date
UA141430U (uk) 2020-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5449768B2 (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
US11488705B2 (en) Head modeling for a therapeutic or diagnostic procedure
JP4734232B2 (ja) 磁気刺激による治療を容易にする装置
Ramakrishna et al. A clinical comparison of patient setup and intra-fraction motion using frame-based radiosurgery versus a frameless image-guided radiosurgery system for intracranial lesions
Lindquist et al. Functional neurosurgery-a future for the Gamma Knife?
US7651459B2 (en) Method and apparatus for coil positioning for TMS studies
US20100210894A1 (en) Transcranial magnetic stimulation (TMS) methods and apparatus
US20200054414A1 (en) Adjustable headpiece with anatomical markers and methods of use thereof
US20130317281A1 (en) Transcranial magnetic stimulation for improved analgesia
US20210346711A1 (en) Systems and Methods of Modulating Functionality of an Animal Brain Using Arrays of Planar Coils Configured to Generate Pulsed Electromagnetic Fields and Integrated into Headwear
JP2013059683A5 (ja) 経頭蓋磁気刺激用頭部固定具、経頭蓋磁気刺激装置及び情報生成装置
US20190290928A1 (en) Apparatus and method for determining a desired coil position for magnetic stimulation
CN104093448A (zh) 调节靠近耳朵的神经结构的功能
Richter et al. Stimulus intensity for hand held and robotic transcranial magnetic stimulation
US11020603B2 (en) Systems and methods of modulating electrical impulses in an animal brain using arrays of planar coils configured to generate pulsed electromagnetic fields and integrated into clothing
JP2012523297A (ja) 光治療装置
WO2021029847A1 (ru) Устройство для позиционирования катушки магнитного стимулятора
Kim et al. An immobilization system for claustrophobic patients in head-and-neck intensity-modulated radiation therapy
Galván et al. A novel stereotactic device for spinal irradiation in rats designed for a linear accelerator
CN107007936A (zh) 新型经颅磁刺激定位装置
Ueno et al. Transcranial magnetic and electric stimulation
Luo et al. A method for creating frameless stereotactic frame in deep brain stimulation
Kaneko et al. Effect of conductor model on source localization in case with source at the frontal base a realistic-shaped phantom study
JPH04117942A (ja) 脳磁波測定装置の定位方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19941651

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19941651

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1