[实用新型]用于脑神经磁刺激感应电场检测的仿体模型

说明书

技术领域

本实用新型涉及临床医学脑神经刺激治疗技术领域，特别涉及一种用于脑神经磁刺激感应电场检测的仿体模型。

背景技术

经颅磁刺激(TMS)是近20年发展起来的一种新的刺激技术，由于磁刺激具有无创，操作简便，相比于电刺激技术具有电安全性好等优势，在神经、精神、心理等领域，尤其是抑郁症，强迫症，帕金森症，癫痫以及创伤后应激障碍等的治疗方面，具有很好的应用前景，成为了近年来研究的热点。

经颅磁刺激装置主要包含了一个储存电荷的电容器和一个传递能量的放电线圈，其基本工作原理是，利用电容器储存电荷，当电容器内的电荷迅速释放时，电流通过刺激线圈，产生的磁场在脑内形成感应电场，当感应电流强度按一定方向达到一定阈值时，可使神经细胞去极化，产生诱发电位，达到治疗或检测神经传导的目的。

由上所述，通过磁刺激在大脑皮层特定区域形成的感应电流，是改变大脑皮层兴奋性，进行脑神经磁刺激治疗的关键因素，感应电场的分布是脑神经磁刺激技术的重要研究内容。目前国内关于脑神经磁刺激开展的研究多为基础的理论仿真研究，对于脑神经磁刺激皮层感应电位的实验研究，由于测量需将检测电极植入人体头内部，将会对人体造成伤害，而通过无创方法检测又难以实现，因此对于脑神经磁刺激大脑皮层电位信号的直接检测等相关实验，需要借助仿体模型进行。目前使用的仿体模型结构相对简单，如单一介质的半无限边界条件，使用盐水槽作为电磁波传播介质进行实验测量，或采用简单的球形容器放入一定量生理盐水，模拟单层的球形边界条件进行实验。然而，真实人体头部的组织结构较为复杂，各层组织具有不同的电导、介电参数，使用上述模型进行磁刺激实验研究，对真实人体大脑皮层的模拟精度较低，实验结果与真实人脑刺激结果误差较大。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于脑神经磁刺激感应电场检测的仿体模型，该仿体模型更加接近于人体边界条件，模拟真实人体大脑的精度高，用其进行磁刺激实验研究，实验结果与真实人脑刺激结果相比误差小。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于脑神经磁刺激感应电场检测的仿体模型，包括设置有开口的球体结构，所述球体结构包括外面的头皮仿体层、位于头皮仿体层里面的头骨仿体层，在头骨仿体层内填充有大脑皮层组织仿体溶液，所述头皮仿体层和头骨仿体层之间填充有与头皮电参数相同的胶水层，所述头皮仿体层、头骨仿体层、大脑皮层组织仿体溶液的电导率和相对介电常数，在磁刺激频段1-10kHz范围内，所述头皮仿体层的电导率为6.5×10^-4-3.0×10^-3S/m，相对介电常数为2.9×10⁴-3.2×10⁴，所述头骨仿体层的电导率为2.0×10^-2-2.1×10^-2S/m，相对介电常数为5.2×10²-2.7×10³，所述大脑皮层组织仿体溶液的电导率9.9×10^-2-1.2×10^-1S/m，相对介电常数为2.2×10⁴-1.6×10⁵。

该仿体模型还设置有可调整的固定装置，所述固定装置包括与头皮仿体层固接的横梁，所述横梁通过连接块与立柱相连，所述立柱下面连接有底座；所述连接块上设置有与横梁连接的水平孔和与立柱连接的垂直孔，所述水平孔上设置有用于压紧横梁的螺栓，所述垂直孔上设置有用于压紧立柱的螺栓。

所述固定装置采用玻璃纤维材料制成。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于模型构造及参数是按照真实人体头部生理结构设计定制的，因此利用该模型进行脑神经磁刺激相关实验提高了模拟实验精度，相比于半无限边界条件的盐水槽实验模型和简单的单层球形模型，该模型能够在边界条件上更接近于真实的人体头部结构，从而在实验测量和研究中获得更好的实验精度，对于医学研究具有更高的研究价值；该模型由不易变质的材料加工制成，因此模型宜于长久保存和反复使用；该模型具有相关测量开口及固定调整装置，模型高度可调，便于进行磁刺激线圈不同位置的实验测量。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型连接块的结构示意图。

图中：1、头皮仿体层，2、头骨仿体层，3、大脑皮层组织仿体溶液，4、胶水层，5、测量开口，6、连接块，6-1、水平孔，6-2、垂直孔，7、横梁，8、立柱，9、底座，10、11、螺栓。

具体实施方式