[发明专利]基于磁声耦合效应的磁刺激电流实时监测装置和监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁刺激电流实时监测装置。特别是涉及一种基于磁声耦合效应的磁刺激电流实时监测装置和监测方法.

背景技术

电生理学对于神经系统结构、功能的研究方面处于重要地位。特别是磁刺激方法，作为调节神经兴奋性的手段，其应用十分广泛，目前已广泛用于临床疾病的诊治，如神经疾病调节，抑郁症，强迫症和癫痫的治疗等。常用的磁刺激技术主要采用磁刺激线圈产生感应磁场，在组织中形成感应电场，最终形成感应电流。当电流大于神经兴奋阈值，则产生神经兴奋，通过该方法调节神经活动，进而实现治疗和诊断的目的。

但是对于电流在组织中的分布情况并不明确，对于组织中电流分布的高分辨率监测与成像，尚无有效手段实现，对特定神经的定位问题还处在研究阶段。为了解监测组织电流分布特性，实现特性神经的定位刺激，同时评估监测刺激效果，实时调节刺激参数，具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够实现特性神经定位刺激的基于磁声耦合效应的磁刺激电流实时监测装置和监测方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于磁声耦合效应的磁刺激电流实时监测装置，包括用于对人体头部提供提供静磁场的N极磁铁和S极磁铁，所述静磁场旁设置有用于将声波转化为电信号同时实现扫描的麦克风，还设置有依次串联连接的：用于对检测到的信号进行放大的放大器、用于对放大后的信号中的刺激脉冲频率成分滤除保留标记脉冲的频率成分的滤波器、用于实现信号的触发采集及图像重建的采集处理器和用于显示电流分布图像的显示器，其中，所述放大器的信号输入端连接所述麦克风的信号输出端，所述采集处理器的触发信号输出端连接用于提供磁刺激电流的磁刺激器的信号输入端，所述磁刺激器的信号输出端连接用于对人体头部加载激励电流的线圈。

所述N极磁铁和S极磁铁的NS极连线方向、所述线圈的连线方向和所述麦克风端面法线方向两两互相垂直。

一种基于磁声耦合效应的磁刺激电流实时监测装置的实时监测方法，磁刺激器的输出信号在时间轴上由标记脉冲和刺激脉冲组成，所述标记脉冲由一个高频脉冲实现，所述标记脉冲宽度的中心频率与麦克风的测量频段一致；采集处理器的触发信号输出与磁刺激器的磁刺激信号输出同步，采集处理器的采集触发时刻与所述标记脉冲起始时刻相同。

磁刺激器输出信号的时间t与空间距离l对应关系为

l＝t·v

其中v为声音在样本，即人脑组织中的传播速度。

本发明的基于磁声耦合效应的磁刺激电流实时监测装置和监测方法，对于监测电磁激组织电流分布特性，实现特定神经区的定位刺激，评估监测刺激效果，实时调节刺激参数具有重要意义。

附图说明

图1是本发明基于磁声耦合效应的磁刺激电流实时监测装置的整体结构示意图；

图2是本发明的信号波形图。

图中

1：人体头部2：N极磁铁

3：S极磁铁 4：麦克风

5：放大器6：滤波器

7：采集处理器8：显示器

9：磁刺激器10：线圈

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的基于磁声耦合效应的磁刺激电流实时监测装置和监测方法做出详细说明。

如图1所示，本发明的基于磁声耦合效应的磁刺激电流实时监测装置，包括用于对人体头部1提供提供静磁场的N极磁铁2和S极磁铁3，所述静磁场旁设置有用于将声波转化为电信号同时实现扫描的麦克风4，还设置有依次串联连接的：用于对检测到的信号进行放大的放大器5、用于对放大后的信号中的刺激脉冲频率成分滤除保留标记脉冲的频率成分的滤波器6、用于实现信号的触发采集及图像重建的采集处理器7和用于显示电流分布图像的显示器8，其中，所述放大器5的信号输入端连接所述麦克风4的信号输出端，所述采集处理器7的触发信号输出端连接用于提供磁刺激电流的磁刺激器9的信号输入端，所述磁刺激器9的信号输出端连接用于对人体头部1加载激励电流的线圈10。

N极磁铁2和S极磁铁3的NS极连线方向、所述线圈10的连线方向和所述麦克风4端面法线方向两两互相垂直。设磁铁磁极NS极连线方向沿-z方向，线圈连线沿x方向，则所述麦克风4端面法线方向为y方向。