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专利申请类型:实用新型专利;专利名称:一种用于经颅磁刺激法的定位帽以及基于定位帽的经颅磁刺激法
专利类型:实用新型专利
专利申请号:CN202111203913.X
专利申请(专利权)人:黑龙江省科学院智能制造研究所
权利人地址:黑龙江省哈尔滨市南岗区汉水路265号
专利发明(设计)人:周丽丽,刘彤军,杜寅甫,朱明清,杨洋,王涛,刘琦,孙园,王金玉,张志超
专利摘要:一种用于经颅磁刺激法的定位帽以及基于定位帽的经颅磁刺激法,属于经颅磁刺激辅助装置及辅助方法。用于经颅电刺激的装置存在结构功能简单、应用灵活性低、设备笨重且昂贵等缺陷,以及经颅电刺激方法的辅助手段存在人为因素影响经颅电刺激的有效实施。一种用于经颅磁刺激法的定位帽的外壳体上设置2个耳孔和枕后粗隆标记丝印层,用于定位帽进行定位的基准点,再结合区分两个大脑半球的区分线丝印层、额叶标记丝印层、顶叶标记丝印层、颞叶标记丝印层、枕叶标记丝印层、脑电图电极部位标记丝印层、运动皮质功能区标记丝印层、枕后粗隆标记丝印层标记人头部的电刺激部位。具有标记位置准确、可操作性强的优点。
主权利要求:
1.一种用于经颅磁刺激法的定位帽,其特征在于:其组成包括半球形的外壳体,耳孔,耳孔的数量为2个,分别设置在外壳体左右两侧中部边缘处,与人耳部位对应;
区分两个大脑半球的区分线丝印层,区分两个大脑半球的区分线丝印层设置在外壳体的表面,且两个大脑半球区分线丝印层内设置一条区分线,区分线的走向与人脑左右两大脑半球的分界线吻合,用于标记两侧大脑半球的分界线;
额叶标记丝印层,额叶标记丝印层设置在外壳体沿中线的前部,且额叶标记丝印层内设置标记线,标记线与人脑的额叶部位吻合,用于标记人脑的额叶部位;
顶叶标记丝印层,顶叶标记丝印层设置在外壳体沿中线的中顶部,与额叶标记丝印层相邻,且顶叶标记丝印层内设置标记线,标记线与人脑的顶叶部位吻合,用于标记人脑的顶叶部位;
颞叶标记丝印层,颞叶标记丝印层设置在外壳体沿中线的中下部,同时与额叶标记丝印层和顶叶标记丝印层相邻,且颞叶标记丝印层内设置标记线,标记线与人脑的颞叶部位吻合,用于标记人脑的颞叶部位;
枕叶标记丝印层,枕叶标记丝印层设置在外壳体沿中线的后部,同时与顶叶标记丝印层和颞叶标记丝印层相邻,且枕叶标记丝印层内设置标记线,标记线与人脑的枕叶部位吻合,用于标记人脑的枕叶部位;
脑电图电极部位标记丝印层,脑电图电极部位标记丝印层设置在外壳体的表面,脑电图电极部位标记丝印层的内部设置一组标记线,一组标记线的走向分别与区分左右大脑半球的前后矢状线、从左耳前点通过中央点至右耳前的横位线以及侧位线吻合;
运动皮质功能区标记丝印层,运动皮质功能区标记丝印层设置在外壳体的表面,位于外壳体上与顶叶标记丝印层的区域相邻的额叶标记丝印层的边缘上,与人脑运动皮质功能区域位置相吻合,用于标记运动皮质功能区;
枕后粗隆标记丝印层,枕后粗隆标记丝印层设置在外壳体沿中线的后底部,与枕叶标记丝印层相邻,且枕叶标记丝印层内设置标记线,标记线与人头部的枕后粗隆部位相吻合,用于标记人头部的枕后粗隆部位。
2.根据权利要求1所述的一种用于经颅磁刺激法的定位帽,其特征在于,所述的定位帽还包括手持控制模块和电源模块,所述的手持控制模块包括触摸屏和控制器,触摸屏12连接控制器;电源模块连接控制器,所述电源模块能够产生±30V和?5V等幅值的直流电源,所述直流电源能够提供最大5mA的输出电流,最大输出功率为0.15W,所述输出电流容错率小于1%。
3.根据权利要求2所述的一种用于经颅磁刺激法的定位帽,其特征在于,所述的定位帽还包括蓝牙接收模块、一组电极片和一组电极头皮阻抗监测模块,蓝牙接收模块和一组电极片设置在外壳体上,蓝牙接收模块与每个电极片之间无线传输信号,每个电极片分别连接一个电极头皮阻抗监测模块,电极头皮阻抗监测模块监测电极片的数据,且电极头皮阻抗监测模块连接所述的手持控制模块;其中,所述的一组电极片分别分布在额叶标记丝印层、顶叶标记丝印层、颞叶标记丝印层、枕叶标记丝印层、脑电图电极部位标记丝印层、运动皮质功能区标记丝印层、枕后粗隆标记丝印层这些区域内。
4.一种利用权利要求1?3之一所述的定位帽的进行的经颅磁刺激法,其特征在于:所述的方法包括以下步骤:步骤一、把大脑皮质复杂功能结构在头颅表面做若干个投影点,基于常用的脑电图电极定位10?20系统或者10?10系统,把额叶、顶叶、颞叶、枕叶、2侧的脑电图电极部位、2侧的耳孔、运动皮质功能区以及枕后粗隆部位作为被标记目标,利用标记线表示被标记目标,将标记线通过丝印层的形式印到具有弹性的帽子上;
步骤二、依据枕后粗隆标记丝印层上的标记线以及2侧的耳孔作为3个定位点,3个定位点确定出一个立体面,作为佩戴定位帽的基准位置进行带帽操作;
步骤三、将步骤一在定位帽上确定的标记目标作为刺激部位;
步骤四、通过至少两个刺激线圈,以预设参数对所述刺激部位进行刺激。
5.根据权利要求4所述的一种基于定位帽的经颅磁刺激法,其特征在于:所述的步骤二中,将步骤一在定位帽上确定的标记目标作为刺激部位的步骤包括:在步骤二的基础上,在定位帽上找到对应的运动皮质功能区作为M1区,确定为刺激部位。
6.根据权利要求4或5所述的一种基于定位帽的经颅磁刺激法,其特征在于:所述的步骤四中,通过至少两个刺激线圈,以预设参数对所述刺激部位进行刺激的步骤是指利用两个磁场刺激线圈,以预设参数同时刺激大脑的健侧与患侧的刺激部位,具体包括:采用高频刺激患侧中央前回M1区,低频刺激健侧中央前回M1区;所述预设参数包括:刺激频率、刺激强度、刺激时间、间歇时间以及治疗时间参数。
7.根据权利要求6所述的一种基于定位帽的经颅磁刺激法,其特征在于,所述刺激强度(%)的数值范围为:RMT*(0.8?0.9);低频刺激频率的数值范围为:0.5~1Hz;高频刺激频率的数值范围为:10~20Hz;刺激时间的数值范围为:2?10S;间歇时间的数值范围为:2?5S;治疗时间的数值范围为:20?30m。
8.根据权利要求4、5或7所述的一种基于定位帽的经颅磁刺激法,其特征在于,所述的步骤四中,通过至少两个刺激线圈,以预设参数对所述刺激部位进行刺激的步骤,包括:第一线圈刺激患侧肢体的手腕正中神经部位,第二线圈刺激患侧中央前回M1区;组成双线圈的成对刺激,第一线圈先刺激,间隔20~25ms后第二线圈刺激,刺激强度(%):RMT*(0.8?
0.9);刺激频率:0.1Hz;治疗时间:30m。
9.根据权利要求8一种基于定位帽的经颅磁刺激法,其特征在于,所述方法还包括:将刺激线圈磁场强度最强点放在最佳刺激部位以45°相切方向进行刺激。
10.根据权利要求4、5、7或9中一种基于定位帽的经颅磁刺激法,其特征在于,治疗周期为:6?8周。 说明书 : 一种用于经颅磁刺激法的定位帽以及基于定位帽的经颅磁刺
激法技术领域[0001] 本发明涉及一种用于经颅磁刺激法的定位帽以及基于定位帽的经颅磁刺激法。背景技术[0002] 脑卒中(stroke),又称作脑中风或脑血管意外,是由于大脑里面的血管突然破裂出血或因血管堵塞造成大脑缺血、缺氧而引起。临床表现以突发意识障碍或口眼歪斜、半身不遂、口齿不清、认知障碍为主要特征。我国脑卒中患病率高达0 .6%左右,患病人数高达500?600万 ,每年新发病例约150万 ,每年死亡者近100万,存活者中约1/4不同程度地丧失劳动力,重度致残者占40%。脑卒中后遗症是脑卒中最主要的后遗症,目前使用的康复方法和治疗手段有:运动疗法、作业疗法、物理治疗和康复工程。物理治疗方法发展空间非常大,但市面上存在的物理治疗手段、仪器、设备等疗效不一。[0003] 经颅磁刺激(TMS)是近年来国内外逐渐兴起的一项无创性物理治疗和研究工具,与PET(正电子发射断层显像)、FMRI(功能磁共振)、MEG(脑磁图)并称为“二十一世纪四大脑科学技术”。2002年和2008年,加拿大健康中心(HealthCanada)和美国食品药品监督局(FDA)相继批准rTMS用于难治性抑郁症的治疗,2013年美国FDA再批准TMS用于偏头痛的治疗。有关TMS的文章在国内外每年以20%以上的速度增加,目前在神经科学、神经病学、精神病学、康复医学、认知科学、医学心理学和运动医学等领域有广泛的应用.[0004] 利用电磁感应原理,用储能的高压电容通过电子开关向刺激线圈放电,刺激线圈产生瞬变的磁场透过颅骨,在大脑表浅的皮层诱发感应电流,刺激颅内神经,引起神经细胞膜电位的变化、兴奋性的变化而调节神经功能。经颅磁刺激技术通过特定的刺激频率、刺激强度、刺激时间、间歇时间,来改变大脑皮质的兴奋性,促进神经功能的恢复,目前经颅磁刺激用单个线圈刺激头部一个部位,治疗效果不够理想。并且在经颅磁刺激使用中,因为头皮与颅骨的遮盖,很难根据疾病的不同找到颅内最佳的刺激点,目前只是根据操作者目测估计用单个线圈刺激专注部位,定位刺激受人为技术/经验的影响而出现偏差。[0005] 当前较为常用且便于操作的经颅直流电刺激通过对神经细胞膜电位的亚阈值调节,从而改变与流经靶向神经元的电流方向相关的皮质兴奋性和神经元活动。与经颅磁刺激引起大量动作电位的同步放电不同,经颅直流电刺激改变被刺激神经元放电的阈值进而改变它们发放的可能性。而经颅交流刺激等采用非恒定电流信号刺激大脑的手段,则是通过干扰大脑震荡来实现神经调节意图。[0006] 目前的用于经颅电刺激的装置还存在着结构功能简单、刺激模式单一、刺激参数可调范围窄、应用灵活性低、设备笨重且昂贵等缺陷,而具有多功能、多模式等优点的经颅电流刺激的装置十分稀缺。除此以外,安全性是经颅电流刺激装置需要审视的重要问题。在具体应用环境中,如遇到与头皮直接接触的电极无法完全贴合或电极?头皮界面状态变化(如盐水海绵电极水分丢失等)导致的电极?头皮界面阻抗变化,进而影响刺激电流的传输与分布。电极?头皮界面阻抗的增大更会导致头皮与电极接触部位产生较高接触电压,从而给人体带来潜在安全风险。发明内容[0007] 本发明的目的是为了解决现有的用于经颅电刺激的装置存在结构功能简单、刺激模式单一、刺激参数可调范围窄、应用灵活性低、设备笨重且昂贵等缺陷,以及经颅电刺激方法的辅助手段需依据操作者经验进行,人为因素影响经颅电刺激的有效实施,而提出一种用于经颅磁刺激法的定位帽以及基于定位帽的经颅磁刺激法。[0008] 一种用于经颅磁刺激法的定位帽,其组成包括半球形的外壳体,[0009] 耳孔,耳孔的数量为2个,分别设置在外壳体左右两侧中部边缘处,与人耳部位对应;[0010] 区分两个大脑半球的区分线丝印层,区分两个大脑半球的区分线丝印层设置在外壳体的表面,且两个大脑半球区分线丝印层内设置一条区分线,区分线的走向与人脑左右两大脑半球的分界线吻合,用于标记两侧大脑半球的分界线;[0011] 额叶标记丝印层,额叶标记丝印层设置在外壳体沿中线的前部,且额叶标记丝印层内设置标记线,标记线与人脑的额叶部位吻合,用于标记人脑的额叶部位;[0012] 顶叶标记丝印层,顶叶标记丝印层设置在外壳体沿中线的中顶部,与额叶标记丝印层相邻,且顶叶标记丝印层内设置标记线,标记线与人脑的顶叶部位吻合,用于标记人脑的顶叶部位;[0013] 颞叶标记丝印层,颞叶标记丝印层设置在外壳体沿中线的中下部,同时与额叶标记丝印层和顶叶标记丝印层相邻,且颞叶标记丝印层内设置标记线,标记线与人脑的颞叶部位吻合,用于标记人脑的颞叶部位;[0014] 枕叶标记丝印层,枕叶标记丝印层设置在外壳体沿中线的后部,同时与顶叶标记丝印层和颞叶标记丝印层相邻,且枕叶标记丝印层内设置标记线,标记线与人脑的枕叶部位吻合,用于标记人脑的枕叶部位;[0015] 脑电图电极部位标记丝印层,脑电图电极部位标记丝印层设置在外壳体的表面,脑电图电极部位标记丝印层的内部设置一组标记线,一组标记线的走向分别与区分左右大脑半球的前后矢状线、从左耳前点通过中央点至右耳前的横位线以及侧位线吻合;[0016] 运动皮质功能区标记丝印层,运动皮质功能区标记丝印层设置在外壳体的表面,位于外壳体上与顶叶标记丝印层的区域相邻的额叶标记丝印层的边缘上,与人脑运动皮质功能区域位置相吻合,用于标记运动皮质功能区;[0017] 枕后粗隆标记丝印层,枕后粗隆标记丝印层设置在外壳体沿中线的后底部,与枕叶标记丝印层相邻,且枕叶标记丝印层内设置标记线,标记线与人头部的枕后粗隆部位相吻合,用于标记人头部的枕后粗隆部位。[0018] 一种基于定位帽的经颅磁刺激法,所述的方法包括以下步骤:[0019] 步骤一、把大脑皮质复杂功能结构在头颅表面做若干个投影点,基于常用的脑电图电极定位10?20系统或者10?10系统,把额叶、顶叶、颞叶、枕叶、2侧的脑电图电极部位、2侧的耳孔、运动皮质功能区以及枕后粗隆部位作为被标记目标,利用标记线表示被标记目标,将标记线通过丝印层的形式印到具有弹性的帽子上;[0020] 步骤二、依据枕后粗隆标记丝印层上的标记线以及2侧的耳孔作为3个定位点,3个定位点确定出一个立体面,作为佩戴定位帽的基准位置进行带帽操作;[0021] 步骤三、将步骤一在定位帽上确定的标记目标作为刺激部位;[0022] 步骤四、通过至少两个刺激线圈,以预设参数对所述刺激部位进行刺激[0023] 本发明的有益效果为:[0024] 本发明设计的装置具有结构精巧,制作流程简单的特点,降低设备成本及患者的医疗成本,不用使用导航,降低医疗费用。操作方便,省时省力,最大限度地提高了医护人员的工作效率。刺激部位精确,针对性更强,划分了大脑功能区,每个功能区的定位点,结合疾病的特点,指导医护人员定点刺激。加快了经颅磁刺激技术的发展,推动经颅磁刺激技术在国内的推广,在更多更广的领域为人类服务。[0025] 本发明设计的装置不仅覆盖现有经颅电刺激技术对硬件电路产生信号的需求,而且支持实时监测、回传并显示电极?头皮阻抗,通过设定预警阈值在阻抗超过安全阈值时进行预警并自动断电程序,大大提高了装置的安全性能;实现了装置的小型化、便携化和可穿戴的特性。弥补了现阶段的行业不足。[0026] 本发明涉及的基于定位帽的经颅磁刺激法,根据临床治疗处方,设置刺激频率、刺激强度、刺激时间、间歇时间、治疗时间参数;把刺激线圈磁场强度最强点放在最佳刺激部位以45°相切方向进行有效刺激。固定好线圈支架,保证治疗过程中刺激线圈不移动位置,保证最佳治疗效果。具体地,正常大脑的运动皮质有交互抑制功能,脑卒中后运动障碍,患侧运动皮质因缺血缺氧受损,健侧运动皮质仍然对患侧大脑有抑制作用,患侧脑不能对健侧脑的抑制,促使健侧脑兴奋性增强,对患侧脑的抑制也增强,利于患侧脑的康复治疗。附图说明[0027] 图1为本发明涉及的装置的结构示意图,外壳体的另一侧划分情况与图1所示对称;[0028] 图2为本发明涉及的装置的原理示意图;[0029] 图3为本发明涉及的装置的应用情况图示;[0030] 图4为本发明涉及的装置的应用情况图示。具体实施方式[0031] 具体实施方式一:[0032] 本实施方式的一种用于经颅磁刺激法的定位帽,如图1所示,其组成包括半球形的外壳体1,所述的外壳体1选用软体透气材料制作;[0033] 耳孔2,耳孔2的数量为2个,分别设置在外壳体1左右两侧中部边缘处,与人耳部位对应;[0034] 区分两个大脑半球的区分线丝印层3,区分两个大脑半球的区分线丝印层3设置在外壳体1的表面,且两个大脑半球区分线丝印层3内设置一条区分线,区分线的走向与人脑左右两大脑半球的分界线吻合,用于标记两侧大脑半球的分界线;[0035] 额叶标记丝印层4,额叶标记丝印层4设置在外壳体1沿中线的前部,且额叶标记丝印层4内设置标记线,标记线设置为蓝色,标记线与人脑的额叶部位吻合,用于标记人脑的额叶部位;[0036] 顶叶标记丝印层5,顶叶标记丝印层5设置在外壳体1沿中线的中顶部,与额叶标记丝印层4相邻,且顶叶标记丝印层5内设置标记线,标记线设置为蓝色,标记线与人脑的顶叶部位吻合,用于标记人脑的顶叶部位;[0037] 颞叶标记丝印层6,颞叶标记丝印层6设置在外壳体1沿中线的中下部,同时与额叶标记丝印层4和顶叶标记丝印层5相邻,且颞叶标记丝印层6内设置标记线,标记线设置为蓝色,标记线与人脑的颞叶部位吻合,用于标记人脑的颞叶部位;[0038] 枕叶标记丝印层7,枕叶标记丝印层7设置在外壳体1沿中线的后部,同时与顶叶标记丝印层5和颞叶标记丝印层6相邻,且枕叶标记丝印层7内设置标记线,标记线设置为蓝色,标记线与人脑的枕叶部位吻合,用于标记人脑的枕叶部位;[0039] 脑电图电极部位标记丝印层8,脑电图电极部位标记丝印层8设置在外壳体1的表面,脑电图电极部位标记丝印层8的内部设置一组标记线,一组标记线的走向分别与区分左右大脑半球的前后矢状线、从左耳前点通过中央点至右耳前的横位线以及侧位线吻合;(与颞叶标记丝印层6的一部分重合;)[0040] 运动皮质功能区标记丝印层9,运动皮质功能区标记丝印层9设置在外壳体1的表面,位于外壳体1上与顶叶标记丝印层5的区域相邻的额叶标记丝印层4的边缘上,与人脑运动皮质功能区域位置相吻合,用于标记运动皮质功能区;[0041] 枕后粗隆标记丝印层10,枕后粗隆标记丝印层10设置在外壳体1沿中线的后底部,与枕叶标记丝印层7相邻,且枕叶标记丝印层7内设置标记线,标记线与人头部的枕后粗隆部位相吻合,用于标记人头部的枕后粗隆部位。[0042] 额叶标记丝印层4、顶叶标记丝印层5、颞叶标记丝印层6、枕叶标记丝印层7中的标记线设置为蓝色,方便医护人员根据定位帽的视觉化区分和脑电图(10?20)(10?10)系统的标准部位,更快更准地找到最佳刺激部位。[0043] 具体实施方式二:[0044] 与具体实施方式一不同的是,本实施方式的一种用于经颅磁刺激法的定位帽,如图1和2所示,所述的定位帽还包括手持控制模块11和电源模块14,所述的手持控制模块11包括触摸屏12和控制器13,触摸屏12连接控制器13;电源模块14连接控制器13,所述电源模块14能够产生±30V和?5V等幅值的直流电源,所述直流电源能够提供最大5mA的输出电流,最大输出功率为0.15W,所述输出电流容错率小于1%。触摸屏12上显示用户交互界面模块,所述的用户交互界面具有按键控制部分,通过按键选择刺激模式对应的电路输出模式、输出电流参数及刺激时间,所述刺激时间在15s?60min可调,调节步进为15s使本发明的定位帽成为一种能进行多模式调节的可穿戴经颅电流刺激装置。[0045] 控制器13不是本发明所要保护的对象,是市场是能够购买的到的任何型号的一种中央处理器,能够进行简单的数据传输、存储等处理功能即可。[0046] 具体实施方式三:[0047] 与具体实施方式一或二不同的是,本实施方式的一种用于经颅磁刺激法的定位帽,如图1和2所示,所述的定位帽还包括蓝牙接收模块15、一组电极片16和一组电极头皮阻抗监测模块17,蓝牙接收模块15和一组电极片16设置在外壳体1上,蓝牙接收模块15与每个电极片16之间无线传输信号,每个电极片16分别连接一个电极头皮阻抗监测模块17,电极头皮阻抗监测模块17监测电极片16的数据,且电极头皮阻抗监测模块17连接所述的手持控制模块11;其中,所述的一组电极片16分别分布在额叶标记丝印层4、顶叶标记丝印层5、颞叶标记丝印层6、枕叶标记丝印层7、脑电图电极部位标记丝印层8、运动皮质功能区标记丝印层9、枕后粗隆标记丝印层10这些区域内。[0048] 具体实施方式四:[0049] 本实施方式的一种基于定位帽的经颅磁刺激法,所述的方法包括以下步骤:[0050] 步骤一、把大脑皮质复杂功能结构在头颅表面做若干个投影点,基于常用的脑电图电极定位10?20系统或者10?10系统,把额叶、顶叶、颞叶、枕叶、2侧的脑电图电极部位、2侧的耳孔2、运动皮质功能区以及枕后粗隆部位作为被标记目标,利用标记线表示被标记目标,将标记线通过丝印层的形式印到具有弹性的帽子上;[0051] 步骤二、依据枕后粗隆标记丝印层10上的标记线以及2侧的耳孔2作为3个定位点,3个定位点确定出一个立体面,作为佩戴定位帽的基准位置进行带帽操作;[0052] 步骤三、将步骤一在定位帽上确定的标记目标作为刺激部位;[0053] 步骤四、通过至少两个刺激线圈,以预设参数对所述刺激部位进行刺激。[0054] 具体实施方式五:[0055] 与具体实施方式四不同的是,本实施方式的一种基于定位帽的经颅磁刺激法,所述的步骤二中,将步骤一在定位帽上确定的标记目标作为刺激部位的步骤包括:[0056] 在步骤二的基础上,在定位帽上找到对应的运动皮质功能区作为M1区,确定为刺激部位。[0057] 具体实施方式六:[0058] 与具体实施方式四或五不同的是,本实施方式的一种基于定位帽的经颅磁刺激法,所述的步骤四中,通过至少两个刺激线圈,以预设参数对所述刺激部位进行刺激的步骤是指利用两个磁场刺激线圈,以预设参数同时刺激大脑的健侧与患侧的刺激部位,具体包括:采用高频刺激患侧中央前回M1区,低频刺激健侧中央前回M1区;所述预设参数包括:刺激频率、刺激强度、刺激时间、间歇时间以及治疗时间参数。[0059] 具体实施方式七:[0060] 与具体实施方式六不同的是,本实施方式的一种基于定位帽的经颅磁刺激法,所述刺激强度(%)的数值范围为:RMT*(0.8?0.9);低频刺激频率的数值范围为:0.5~1Hz;高频刺激频率的数值范围为:10~20Hz;刺激时间的数值范围为:2?10S;间歇时间的数值范围为:2?5S;治疗时间的数值范围为:20?30m。[0061] 具体实施方式八:[0062] 与具体实施方式四、五或七不同的是,本实施方式的一种基于定位帽的经颅磁刺激法,所述的步骤四中,通过至少两个刺激线圈,以预设参数对所述刺激部位进行刺激的步骤,包括:第一线圈刺激患侧肢体的手腕正中神经部位,第二线圈刺激患侧中央前回M1区;组成双线圈的成对刺激,第一线圈先刺激,间隔20~25ms后第二线圈刺激,刺激强度(%):RMT*(0.8?0.9);刺激频率:0.1Hz;治疗时间:30m。[0063] 具体实施方式九:[0064] 与具体实施方式八不同的是,本实施方式的一种基于定位帽的经颅磁刺激法,所述方法还包括:将刺激线圈磁场强度最强点放在最佳刺激部位以45°相切方向进行刺激。[0065] 具体实施方式五:[0066] 与具体实施方式四、五、七或九不同的是,本实施方式的一种基于定位帽的经颅磁刺激法,治疗周期为:6?8周。[0067] 实施例1:[0068] 本发明的一种用于经颅磁刺激法的定位帽,在实现多模式的可穿戴经颅电流刺激装置时,所述的手持控制模块基于输入的刺激模式及刺激模式对应的刺激参数而生成控制指令,其中,刺激模式包括直流电刺激模式、脉冲刺激模式、交流电刺激模式和噪声刺激模式;可穿戴模块,其包括刺激电流产生模块和刺激电流输出模块,刺激电流产生模块对控制指令进行解码分析,针对用户要求的刺激模式及刺激参数由刺激电流输出模块输出相应的刺激电流信号;蓝牙收发模块,该蓝牙收发模块包括蓝牙发送模块和蓝牙接收模块,其中,蓝牙发送模块设置于手持控制模块内,用于将控制指令发送给可穿戴模块,蓝牙接收模块设置于可穿戴模块内,用于接收控制指令;多个电极,该电极与头皮贴合,用于将刺激电流信号传递至颅骨及内部大脑皮层;电极?头皮阻抗监测模块,该电极?头皮阻抗监测模块监测电极与头皮之间的阻抗值,并将阻抗值发送给所述手持控制模块;以及保护模块,当阻抗值大于安全阈值时,保护模块切断多模式可穿戴经颅电流刺激装置的电源。[0069] 所述的电流刺激源模块能够被扩展为具有多通道输出功能;以及电刺激选择模块,电刺激选择模块用于选择直流电刺激模式、脉冲刺激模式、交流电刺激模式以及噪声刺激模式中的一种模式。在直流电刺激模式中,输出电流信号在刺激开启后一段时间内输出电流逐步渐变增加至稳态,以及在刺激结束前一段时间内输出电流逐步渐变衰减至零,渐变时间在1?120s内可调,调节步长精度为1s,输出幅值范围为±5000μA,幅度调节步进100μA,电流最大波动<0.02%。在一优选的实施方式中,在脉冲刺激模式中,完整脉冲周期持续时间在300?2000ms内可调,调节步长为100ms,脉冲周期数在1?500内可调,电流信号幅值在±5000uA内可调。[0070] 在交流电刺激模式中,输出电流信号为正弦信号,幅值在0?5000uA内可调,调节步长为25uA,偏置电流在0?±1000uA内可调,调节步长为10uA,正弦信号频率在0?5KHz内可调,其中在0?500Hz频段内,调节步长为0.01Hz,在500?5kHz频段内,调节步长为10Hz,相位在0?360°内可调,相位调节步长为5°。[0071] 在噪声刺激模式中,噪声信号分为低通噪声和高通噪声。用户界面具有按键控制部分,通过按键选择刺激模式对应的电路输出模式、输出电流参数及刺激时间,刺激时间在15s?60min可调,调节步进为15s。多模式可穿戴经颅电流刺激装置还包括电源模块,电源模块连接控制器,电源模块能够产生±30V和?5V等幅值的直流电源,直流电源能够提供最大5mA的输出电流,最大输出功率为0.15W,输出电流容错率小于1%。[0072] 与现有技术相比,本发明的一种用于经颅磁刺激法的定位帽,根据其具有的多模式刺激性能,具有如下有益效果:[0073] (1)同时具有直流电刺激模式、脉冲刺激模式、交流电刺激模式和噪声刺激模式多种输出模式,各模式输出电流幅值、刺激频率、刺激时间等主要参数在较大范围内可调,应用灵活性高;[0074] (2)不仅覆盖现有经颅电刺激技术对硬件电路产生信号的需求,而且支持实时监测、回传并显示电极?头皮阻抗,通过设定预警阈值在阻抗超过安全阈值时进行预警并自动断电程序,大大提高了装置的安全性能;[0075] (3)实现了装置的小型化、便携化和可穿戴;[0076] (4)经过通道扩展能够形成多通道输出功能,可应用在高密度经颅电刺激相关的临床研究及试验中。[0077] 实施例2[0078] 本发明经颅磁刺激定位帽根据大脑功能区分布及大脑解剖学体表投影,标出区分两侧大脑半球的中线,标明额叶、顶叶、颞叶、枕叶的4个脑叶,用蓝线标识,方便医护人员根据定位帽的视觉化区分和脑电图(10?20)(10?10)系统的标准部位,更快更准地找到最佳刺激部位。[0079] 利用国际脑电图系统电极放置法即国际脑电图学会规定的标准电极放置法制成定位标记点,奇数表示左侧,偶数表示右侧。刺激帽根据脑电图电极与大脑皮质分叶和沟回之间的解剖关系,在定位帽上标定出双侧大脑皮质运动功能区的部位,因为运动区的定位是磁刺激引起靶肌动作最基础的刺激点。[0080] 经颅磁刺激首先要个体化的确定阈刺激,要找准运动皮质拇指部位,以引出拇短展肌发生运动的最小刺激强度作为阈刺激强度,用阈强度的百分比来确定刺激强度,所以快速找出拇指的皮质运动区是实施经颅磁刺激技术的基础。临床适应症中很多疾病都引起运动功能障碍,如脑卒中运动障碍、脊髓损伤、帕金森病等,大脑皮质运动中枢是躯体运动的最高级中枢,位于大脑皮质中央前回的4区和6区,依照解剖学位置及大脑皮质运动区对躯体运动的调节特点,经颅磁刺激定位帽标识了躯体运动中枢,包括头面部、手指、躯干、四肢,一侧运动皮质支配另一侧躯体肌肉的活动;特定的皮质功能区域支配对侧的靶。褂么碳っ本哂邪镏傅墓δ芮ㄎ。[0081] 本技术在定位帽上反映出人的2个大脑半球、4个脑叶、常用脑电图电极部位、运动[0082] 皮质功能区以及戴帽定位的耳孔、枕后粗隆标记点,所含信息多,便于操作、便于多次治疗能够在同一部位的重复准确刺激。本发明实现的成本低,降低了患者的医疗费用;操作方便,省时省力,提高了设备的利用率。定位帽中的多部位标记信息使刺激部位比较精确,便于科研时的刺激部位的定位描述与重复刺激。解决了传统靠目测与经验刺激定位的不确定性,能提高刺激神经的功能调制与治疗效果。经颅磁刺激定位帽相比传统的辅助定位装置,具有如下优点:[0083] 1、结构简单,制作方便,降低设备成本及患者的医疗成本,不用使用导航,增加额外的医疗费用。[0084] 2、操作方便,省时省力,最大限度地提高了医护人员的工作效率。[0085] 3、划分了大脑功能区,每个功能区的定位点,结合疾病的特点,指导医护人员定点刺激。[0086] 4、加快了经颅磁刺激技术的发展,推动经颅磁刺激技术在国内的推广,在更多更广的领域为人类服务。[0087] 5、刺激部位精确,针对性更强,在最短的时间达到最佳的治疗效果,同时减少了患者的治疗周期及治疗费用。此外,本发明还提出的一种基于经颅磁刺激治疗脑卒中后运动障碍的方法,包括以下步骤:S1,将由脑叶、脑运动功能区分布、脑电图电极定位系统组成的经颅磁刺激定位帽进行定位,确定刺激部位;S2,通过至少两个刺激线圈,以预设参数对所述刺激部位进行刺激。[0088] 根据影像学的检测结果或者患者的偏瘫肢体确定患者受损的运动皮质侧;以双侧耳孔和枕后粗隆为标记3点确定定位帽的佩戴位置,找到对应的运动皮质M1区,确定刺激部位;[0089] 根据临床治疗处方,设置刺激频率、刺激强度、刺激时间、间歇时间、治疗时间参数;把刺激线圈磁场强度最强点放在最佳刺激部位以45°相切方向进行有效刺激。固定好线圈支架,保证治疗过程中刺激线圈不移动位置,保证最佳治疗效果。具体地,正常大脑的运动皮质有交互抑制功能,脑卒中后运动障碍,患侧运动皮质因缺血缺氧受损,健侧运动皮质仍然对患侧大脑有抑制作用,患侧脑不能对健侧脑的抑制,促使健侧脑兴奋性增强,对患侧脑的抑制也增强,利于患侧脑的康复治疗。[0090] 本发明的装置在使用时具有不同的情况:[0091] 方案一,适用于慢性期的治疗。见图3:本发明利用2个磁场刺激线圈,同时刺激大脑的健侧与患侧,提高刺激疗效。高频刺激患侧中央前回M1区,提高患侧运动皮质的兴奋性;低频刺激健侧中央前回M1区,降低健侧运动皮质的兴奋性,降低健侧对患侧的抑制作用。刺激强度(%):RMT*(0.8?0.9);低频刺激频率(Hz):0.5~1;高频刺激频率(Hz):10~20;刺激时间(S):2?10;间歇时间(S):2?5;治疗时间(m):20?30;次/周5,治疗周期:6?8。[0092] 方案二:适用于急性期治疗。见图4:[0093] 应用成对关联刺激的原理,用超低频0.1Hz的刺激频率,刺激患侧大脑更安全,更容易耐受,直接促进受损部位神经康复。第一线圈刺激患侧肢体的手腕正中神经部位;第二线圈刺激患侧中央前回M1区;组成双线圈的成对刺激,第一线圈先刺激,间隔20~25ms后第二线圈刺激。其中:刺激强度(%):RMT*(0.8?0.9);刺激频率(Hz):0.1Hz;治疗时间(m):30;次/周:5;治疗周期:6?8。[0094] 相比现有技术,本发明具有如下有益效果:[0095] 1,无创、无痛、易操作、可重复、不需直接接触人体,通过移动刺激线圈,可刺激不同部位的神经,包括中枢神经和外周神经。[0096] 2,结合由脑叶、脑运动功能区分布、脑电图电极定位系统组成的经颅磁刺激定位帽能基本实现精确定位,达到最佳的治疗效果,解决经颅磁刺激定位难的难题。[0097] 3,用双线圈在头部同时刺激,治疗脑中风的慢性恢复期,治疗周期短,疗效更好。[0098] 4,用超低频双线圈分别刺激头部和外周神经,符合时序依赖性调节神经可塑性,减小了中风急性期的刺激风险,更加安全有效。[0099] 5,用定位帽提高刺激精度,操作方便,省时省力,最大限度地提高了医护人员的工作效率。[0100] 6,提供了脑卒中后运动障碍的康复治疗的新方法,降低了脑卒中的致残率。[0101] 7,刺激频率、刺激强度、刺激时间、间歇时间、治疗时间治疗参数的选择,实现经颅磁刺激的双向调节大脑功能的目的。
专利地区:黑龙江
专利申请日期:2021-10-15
专利公开日期:2024-11-29
专利公告号:CN114225221B