[发明专利]一种增加磁场深度的牛角样经颅磁刺激线圈

说明书

本发明公开了一种增加磁场深度的牛角样经颅磁刺激线圈，包括线圈，线圈是由导线环绕成弧形喇叭状，且线圈连续构成弧形，线圈两端开口相对，线圈整体环绕构成牛角形结构，线圈两端的截面中心点的距离为5‑20cm，线圈两端口的内直径均在1‑25cm之间，线圈的两端截面的垂直轴向夹角为0‑180度，本发明通过设置牛角样线圈，能够对磁力线进行约束和自引导，相对于现有的经颅磁刺激用线圈，可以达到磁刺激高度集中、提高磁刺激的深度、提高磁场利用率的作用，同时还可以达到提高生物效应的作用。

技术领域

本发明属于经颅磁刺激治疗设备领域，具体为一种增加磁场深度的牛角样经颅磁刺激线圈。

背景技术

经颅磁刺激(TMS)由Barker于1985年创立，基于电磁感应与电磁转换原理，用刺激线圈瞬变电流产生的磁场穿透颅骨产生感应电流刺激神经元引发一系列生理、生化反应，做为非侵入性刺激技术，TMS作用于人脑引起神经活动的改变，可检测到运动诱发电位、脑电活动变化、脑血流、代谢和大脑功能状态改变。其微观作用包括细胞膜电位、动作电位、神经递质、受体、突触、神经可塑性发生变化；

磁刺激线圈是脉冲电流发生电路的负载，由电阻率较小的导体制成，当线圈的形状不同时，产生的感应电场分布也会不同，直接影响刺激强度、刺激深度、聚焦度、刺激角度等。所以线圈的设计是TMS研究中的关键。为了能准确有效地刺激目标，对线圈产生的电磁场的强度、刺激深度、聚焦度和刺激方向都提出了很高的要求，高聚焦度可以缩小刺激范围，增强刺激针对性，足够的刺激深度可以使磁刺激仪在人体表面以下的组织上仍有一定的刺激强度，这样才能对颅内神经组织进行有效的刺激，现有的研究中有圆形线圈、8字形线圈、四叶形线圈、slinky线圈和H线圈等；(李江涛等经颅磁刺激技术的研究进展[J]高电压技术2016Vol.42(4):1168-1178)。

其中，圆形线圈出现最早，结构简单、易于制造、方便使用，但其刺激范围大、聚焦度较差。实验数据表明，随着线圈尺寸的增加，线圈的刺激深度增加，但磁场的聚焦性下降；8字型线圈的感生电场的峰值分布在2个线圈交界处，与圆形线圈相比其聚焦度得到一定提高；四叶形线圈，其刺激区在线圈中心的正下方，这种线圈的聚焦度在8字形线圈圆形连接方向上有很大提高，但在垂直方向上反而变差；slinky线圈，在8字形线圈的基础上在与8字形线圈垂直的平面上增加1个或几个线圈，它可以增强线圈中心的电场而减弱负次峰的强度，并且增加的线圈数越多效果越好；H线圈由Y.Roth等人设计，这种线圈是在头部表面布置多条长导线，导线呈现一种辐射状分布，此线圈虽然聚焦度较差但是可以刺激到更深层的目标。

传统刺激线圈的场强随刺激部位深度的增加而迅速衰减，故经颅磁刺激仅局限于大脑皮质；刺激脑深部组织如内侧额叶、下扣带回或脊髓圆锥时，需特殊设计的深部刺激线圈，2个直径110mm的圆形线圈呈100°组成的双锥形线圈(double-cone coil)，可以刺激支配盆底肌和下肢肌肉的脑深部皮质；Hesed线圈家族导线在三维空间内呈直角弯折，使磁场向量在刺激部位叠加，可以有效刺激脑深部组织；(黄蓓、吴惠涓、钱禛颖、王继军、赵忠新诊断性经颅磁刺激研究进展Chin J Contemp Neurol Neurosurg,April 2017,Vol.17,No.4300-304)。

经颅磁刺激治疗具有非侵入、无损伤、副作用轻微、临床适应症广泛的特点，因而越来越受到重视，但是目前经颅磁刺激有各种形态，如：单线圈、8字型线圈、SLINKY线圈、成角的8字型线圈、H型线圈，但大都刺激深度不足，定位指向不满意，影响治疗效果。

所以线圈的设计是经颅磁刺激治疗研究中的关键，但是现有的经颅磁刺激治疗用线圈大都无法对磁力线进行约束和自引导，同时无法达到磁刺激高度集中、提高磁刺激的深度、提高磁场利用率的作用，同时也无法达到提高生物效应的作用。

发明内容：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种增加磁场深度的牛角样经颅磁刺激线圈，解决了背景技术中提到的问题。