[发明专利]一种多功能经颅磁刺激仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种经颅磁刺激系统，特别是只基于labview开发平台的经颅磁刺激系统。

背景技术

经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation TMS)是Barker等于1985年首先创立的一种皮层刺激方法，具有无痛、无损伤、操作简便、安全可靠等优点，很快得到临床应用。所谓“经颅”是说明磁信号可以无衰减地透过颅骨而刺激到大脑皮质，实际应用中并不局限于头脑的刺激，外周神经肌肉同样可以刺激，所以简单称作“磁刺激”也可以。

磁刺激是一种物理刺激形式，它是利用时变电流流入线圈，产生高强度时变脉冲磁场，时变脉冲磁场在组织内产生感应电场和感生电流，感应电流使某些可兴奋组织产生兴奋的一种刺激方法。目前常用磁刺激的方法是通过电容器储存电能，再通过线圈放电，脉冲大电流通过线圈时形成强脉冲磁场，进而产生感生电场，从而达到刺激的目的。由于要获得强磁场，需要对线圈施加一个几百伏甚至上千伏的高压脉冲，且线圈的电阻要尽量小，大致为几欧姆，由此对线圈放电时将在线圈上产生极大的瞬时电流，将使线圈发热，若连续放电，将会使线圈的温度不断上升，以致影响线圈的性能，甚至损坏线圈。为此需要实时测量线圈的温度。

此外，目前医院通常的治疗办法是：先根据病人的病症推断需要刺激病人头部的大致区域，通过单刺激和肌电采集装置的结合使用，检测病人的运动诱发电位(Motion Evoked Potentiasl，MEP)，找到可以产生MEP的部位及最低的刺激强度，再进行阈上或阈下刺激(重复刺激)治疗。所以，一个抗干扰的与经颅磁刺激仪兼容的肌电采集装置也是经颅磁刺激仪中必不可少的部分。

目前公知的经颅磁刺激仪，部分自身没有肌电采集装置，需要配合公知的肌电仪一起使用，部分没有温度测量装置，无法及时提醒医生线圈过热，诸多的问题使得经颅磁刺激仪无法独立、安全的进行治疗；此外，公知的经颅磁刺激仪，其控制部分基本是嵌入式的，其特点是不需要使用专门的计算机，体积小，成本低，性能高，但其软件开发难，所用到的技术难度高，而且对编程人的软硬件基础要求都很高，这样很不利于用户根据自定义使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能经颅磁刺激仪，其优点是：操作方便，性能稳定，不仅拥有抗干扰的肌电采集装置和温度测量装置，可以很好的实现肌电采集及温度测量功能，同时其控制部分为基于Labview的编程，可随时根据用户需要修改或升级系统，还可以实现打印报告、数据库通信、软件间互动等多项附加功能。

为实现上述目的，本发明提供的多功能经颅磁刺激仪主要包括：

一高压脉冲电源、一肌电采集装置和一温度测量装置，以及负责控制高压脉冲电源、采集肌电信号和采集温度信号的基于Labview图形化编译平台的经颅磁刺激控制软件；所述的高压脉冲电源、肌电采集装置和一温度测量装置分别连接至一数据采集卡；该数据采集卡连接至一微机；

所述高压脉冲电源与刺激线圈连接。

所述的多功能经颅磁刺激仪，其中高压脉冲电源、肌电采集装置和温度测量装置分别通过一接线盒连接至数据采集卡，或直接与数据采集卡之间用数据线连接。

所述的多功能经颅磁刺激仪，其中刺激线圈由铜线绕制，绕制的形状为圆形线圈、8字型线圈、蝶形线圈或阵列线圈。

所述的多功能经颅磁刺激仪，其中肌电采集装置为双通道抗干扰肌电信号采集模块。

所述的多功能经颅磁刺激仪，其中接线盒为屏蔽式I/O接线盒。

所述的多功能经颅磁刺激仪，其中数据采集卡为PCI数据采集卡。

所述的多功能经颅磁刺激仪，其中温度测量装置由温度传感器、保护电路和增益放大电路组成；温度传感器为铂金属温度传感器，增益放大部分采用内部频率补偿的双运算放大器。

所述的多功能经颅磁刺激仪，其中高压脉冲电源包括有充电电源、控制电路和放电开关三部分。

本发明的优点是：

1)功能全面：通过Labview软件编程及参数定义控制高压脉冲电源对线圈充放电，实现了经颅磁刺激的单刺激、重复刺激、随机刺激、序列刺激等多种模式，同时拥有肌电信号采集功能，温度报警功能，序列倒计时功能，以及病人信息数据库管理，病人报告编辑和打印，远程控制和数据通信等多项附加功能；

2)充分发挥了计算机作用有强大的数据处理功能，保证了仪器运行速度和质量；

3)由于系统基于Labview编程，在不改变硬件的情况下，仅通过改变软件，即可根据用户新的需要实现新的功能，非常方便灵活，是相当于软件即硬件。

附图说明