[发明专利]基于经颅磁刺激线圈电磁场模拟的磁场刺激效果评估方法

说明书

本发明提供了基于经颅磁刺激线圈电磁场模拟的磁场刺激效果评估方法，包括：获取病人在规则经颅磁刺激线圈下的电磁场分布数据，并对所述电磁场分布数据进行分析，得到电磁场分布规律，结合所述病人的刺激需求，确定目标经颅磁刺激线圈；基于所述电磁场分布规律，对头部模型在目标经颅磁刺激线圈下进行电磁场数值模拟，得到数值模拟结果；根据所述数值模拟结果，结合所述刺激需求，对所述目标经颅磁刺激线圈进行刺激效果评估和调整，本发明通过对目标经颅磁刺激线圈的电磁场数值模拟，实现对目标经颅磁刺激线圈的更新和研究。

技术领域

本发明涉及电磁场模拟技术领域，特别涉及一种基于经颅磁刺激线圈电磁场模拟的磁场刺激效果评估方法。

背景技术

经颅磁刺激技术（Transcranial Magnetic Stimulation, TMS）是一种无痛、无创的绿色治疗方法，磁信号可以无衰减地透过颅骨而刺激到大脑神经，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。

经颅磁刺激的作用原理即时变电流通过刺激线圈后，在空间激发时变磁场，时变磁场会在空间激发感应电场。当人体头部位于磁场范围内时，人体的头部组织会成为介质，磁场便会在头部组织诱发感应电场。诱发的感应电场会具体作用于脑部神经元细胞，起到兴奋或者抑制神经元的作用，以此达到治疗各种神经疾病的作用。探究TMS作用下的脑部电场分布，有助于刺激线圈的更新和研究；因此缺少一种对经颅磁刺激的磁场刺激效果评估系统或方法。

发明内容

本发明提供一种基于经颅磁刺激线圈电磁场模拟的磁场刺激效果评估方法，通过对目标经颅磁刺激线圈的电磁场数值模拟，实现对目标经颅磁刺激线圈的更新和研究。

一种基于经颅磁刺激线圈电磁场模拟的磁场刺激效果评估方法，包括：

S1：获取病人在规则经颅磁刺激线圈下的电磁场分布数据，并对所述电磁场分布数据进行分析，得到电磁场分布规律，结合所述病人的刺激需求，确定目标经颅磁刺激线圈；

S2：基于所述电磁场分布规律，对头部模型在目标经颅磁刺激线圈下进行电磁场数值模拟，得到数值模拟结果；

S3：根据所述数值模拟结果，结合所述刺激需求，对所述目标经颅磁刺激线圈进行刺激效果评估和调整。

优选的，S1中，获取病人在规则经颅磁刺激线圈下的电磁场分布数据，包括：

建立规则经颅磁刺激线圈在病人头部的电场分布图、磁场分布图和电流密度图；

对所述电场分布图、磁场分布图和电流密度图进行单独分析和结合分析，得到电磁场分布数据。

优选的，S1中，对所述电磁场分布数据进行分析，得到电磁场分布规律，结合所述病人的刺激需求，确定目标经颅磁刺激线圈，包括：

基于所述病人的刺激需求，确定病人的标准脑部刺激分布图，利用所述电磁场分布规律，确定与所述标准脑部刺激分布图最相近的规则经颅磁刺激线圈；

并基于所述标准脑部刺激分布图，对所述规则经颅磁刺激线圈的放置位置、线圈匝数和线圈形状进行调整，得到目标经颅磁刺激线圈。

优选的，S2中，基于所述电磁场分布规律，对头部模型在目标经颅磁刺激线圈下进行电磁场数值模拟，得到数值模拟结果，包括：

对所述病人进行头部扫描，获取病人的头部数据，其中，所述头部数据包括头皮数据、颅骨数据和脑组织数据，并基于所述头部数据，建立头部模型；

基于所述目标经颅磁刺激线圈的线圈信息和头部模型，建立刺激模拟模型；

对所述刺激模拟模型在Z方向进行划分和分析，得到所述头部模型的目标电场值；

基于所述目标电场数值在所述头部模型中的每个小正方体单元按照预设色彩进行色彩标记，得到数值模拟结果。