[发明专利]用于TMS线圈的电磁导航系统及方法

权利要求书

1.一种用于TMS线圈的电磁导航系统，其特征在于所述的系统包括导航运算模块与闭合线圈，所述闭合线圈上设有电压采集模块，所述闭合线圈具有X、Y、Z轴三向的缠绕线圈，且所述电压采集模块接入导航运算模块；所述电压采集模块用于采集闭合线圈在X、Y、Z轴上的电动势值ε_x,ε_y,ε_z，然后由导航运算模块通过下式分别计算所述闭合线圈在X、Y、Z轴三向的磁感应强度值B_x，B_y,，B_z：

式中，N为闭合线圈的匝数，Φ_B为通过闭合线圈的磁通量，t为磁通量变化所用时间，S为闭合线圈所围成的面积，B为磁感应强度值；

然后通过下式计算得到当前位置点的磁感应强度大小B：

将所述磁感应强度大小B及其方向，与电磁仿真的结果相匹配，从而得到当前闭合线圈相对于TMS线圈的相对位置。

2.根据权利要求1所述的用于TMS线圈的电磁导航系统，其特征在于：所述电压采集模块为多个，且分别接入所述导航运算模块，所述电压采集模块用于分别采集各个位置的闭合线圈的电动势值，所述导航运算模块用于分别计算得到各个位置的闭合线圈的磁感应强度大小B，并与电磁仿真的结果相匹配，从而分别得到多个闭合线圈相对于TMS线圈的相对位置，进而最终确定当前TMS线圈的位置。

3.根据权利要求2所述的用于TMS线圈的电磁导航系统，其特征在于：多个闭合线圈均用于安装在人体的头部的任意位置。

4.根据权利要求1所述的用于TMS线圈的电磁导航系统，其特征在于：所述电磁仿真的结果为通过有限元仿真得到的电流产生磁场大小与方向，以及随电流变化磁场的相应变化趋势。

5.一种用于TMS线圈的电磁导航方法，其特征在于所述的方法包括如下步骤：

步骤A、电压采集模块采集每个闭合线圈在X、Y、Z轴上的电动势值ε_x,ε_y,ε_z，然后由导航运算模块通过下式分别计算所述闭合线圈在X、Y、Z轴三向的磁感应强度值B_x，B_y,，B_z：

式中，N为闭合线圈的匝数，Φ_B为通过闭合线圈的磁通量，t为磁通量变化所用时间，S为闭合线圈所围成的面积，B为磁感应强度值；

步骤B、然后通过下式计算得到当前位置点的磁感应强度大小B：

步骤C、将所述磁感应强度大小B及其方向，与电磁仿真的结果相匹配，从而得到当前闭合线圈相对于TMS线圈的相对位置。

6.根据权利要求5所述的用于TMS线圈的电磁导航方法，其特征在于：所述电压采集模块为多个，多个电压采集模块分别采集各个位置的闭合线圈的电动势值，所述导航运算模块按照所述步骤A与步骤B分别计算得到各个位置的闭合线圈的磁感应强度大小B，然后再与电磁仿真的结果相匹配，从而分别得到多个闭合线圈相对于TMS线圈的相对位置，进而最终确定当前TMS线圈的位置。

7.根据权利要求5所述的用于TMS线圈的电磁导航方法，其特征在于：各个位置的闭合线圈为在所述方法使用时安装在人体的头部的任意位置。

8.根据权利要求5所述的用于TMS线圈的电磁导航系统，其特征在于：所述电磁仿真的结果为通过有限元仿真得到的电流产生磁场大小与方向，以及随电流变化磁场的相应变化趋势。