双相成对脉冲经颅磁刺激制造技术

在本发明专利技术的一个方面，提供一种利用来自TMS线圈装置的双相双脉冲对刺激受试者，来记录对经颅磁刺激(TMS)的反应的方法，其中在所述双相双脉冲对中第二脉冲的振幅低于第一脉冲的振幅。利用双相双脉冲对，特别是其第二脉冲强度低于第一脉冲强度的双相双脉冲对实现了显著的优点。由于可以降低刺激的数量和强度，所以与标准的单脉冲刺激相比，更简单且更精确地实现了测量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双相成对脉冲经颅磁刺激
本专利技术涉及利用成对脉冲的经颅磁刺激（TMS)。
技术介绍
TMS在医学研究领域有多种用途。通常，TMS线圈装置用于无创伤地刺激受试者的 头颅。在典型操作中，TMS线圈产生一系列的单脉冲，其刺激受试者头颅上的或头颅内的特 定位置。 在大部分非治疗的情况中，测量受试者基于接收到的刺激的反应是很重要的。就 脑映射功能而言，这一点是特别重要的。 现有的单脉冲刺激法存在着问题，因为在同一系列的脉冲中，受试者对刺激的反 应可能在后续刺激的期间开始。因为在实际刺激期间，许多测量装置也受到线圈刺激的影 响，所以读数和测量是不可能或不可靠的。 因此，需要减少为了引起反应而需要给予受试者的刺激量，其通常称为运动阈值 (MT)。在使用单脉冲的同时仍要获得可测量的受试者对刺激的反应，就脉冲数量和强度而 言，用于限制给出的刺激量的选择是有限的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在经颅磁刺激中利用双相双脉冲的方法。 本专利技术的一个方面是提供一种记录对经颅磁刺激（TMS)的反应的方法，利用来自 TMS线圈装置的双相双脉冲对来刺激受试者，其中在所述双相双脉冲对中，相对于第一脉 冲，第二脉冲具有较低的振幅，并且在所述TMS刺激后测量受试者对所述TMS刺激的反应。 此外，在本专利技术的某些实施例的一个方面中，当所述TMS线圈装置不主动产生磁 刺激时，在某个时间点进行所述测量步骤。 根据某些实施例，在所述双相双脉冲对的第一脉冲完成后的少于1毫秒，优选少 于0. 5毫秒产生所述双相双脉冲对的第二脉冲。此外，在双相双脉冲对的第二脉冲结束的 2毫秒内、优选15毫秒内、更优选50毫秒内、还更优选100毫秒内，可以没有由所述TMS线 圈装置所产生的磁刺激。 此外，根据某些实施例，在所述双相双脉冲对的第二脉冲结束至对至少第一部分 的受试者对所述双相双脉冲对的反应进行测量前，所述TMS线圈装置不产生磁场。 根据某些实施例，所述双相双脉冲对的第二脉冲比所述双相双脉冲对的第一脉冲 低5-50%之间，优选低10-20%之间。此外，所述双相双脉冲对的第一脉冲的振幅比受试者 的正常运动阈值低5-40%之间，优选低15-30%之间，更优选低18-20%之间。 此外，本专利技术的一方面是提供一种非暂时性的计算机可读媒介，其上存储有一组 用于使处理器控制TMS线圈装置与测量装置以实施上述方法的步骤的指令。 【附图说明】 图1显示了根据本专利技术一个实施例的系统的示例。 图2显示了根据本专利技术一个实施例的系统的另一示例。 图3显示了根据本专利技术一个实施例的包括独立认知包的系统的另一示例。 图4显示了根据本专利技术一个实施例的语音映射的方法的高级流程图。 图5显示了根据本专利技术一个实施例的语音映射的方法的更详细的流程图。 【具体实施方式】 成对脉冲也称作双脉冲或高频冲击，可将其用于增加受试者对刺激的生理反应或 更有效地中断正在进行的大脑认知过程。通常地，一对脉冲或一阵脉冲中的第一脉冲与后 来的脉冲的强度可以相同、基本相同，或者第一脉冲可以具有比第二脉冲或后来的脉冲更 高或更低的强度。然而，如本文将讨论的，在一对或一系列脉冲中，当第二脉冲或后续脉冲 的振幅比第一脉冲低时，将实现显著的优势。 双相双脉冲刺激可以用于代替一系列的重复的经颅磁刺激脉冲。一个双相双脉冲 由两个完整的正弦波组成或构成。一旦通过刺激线圈传递了第一双相正弦波脉冲，则第二 双相正弦波脉冲也得以传递。这可以通过以被控制的时间间隔将两个独立的电容器放电来 完成。此外，该装置可包括单相刺激器电路。 图1和图2体现了该设想。脉冲1的振幅为&，周期为tpl。类似地，脉冲2的振 幅为A 2，周期为tp2。由脉冲1和脉冲2构成的双相双脉冲对的第一脉冲和第二脉冲之间的 时间为t c。 通常根据所期望的生理效果来选择双脉冲的脉冲之间的时间间隔t。。通常情况 下，短的脉冲重复时间间隔的效果与长的重复时间间隔的效果相反。例如，用于经颅磁刺激 的双脉冲可以具有例如对应于50HZ-1000HZ的重复频率的1-20毫秒的范围内的脉冲之间 的时间间隔。 由于现有技术的限制，刺激在双相双脉冲对的两个脉冲之间有短暂的停顿。所述 停顿的部分原因是第一脉冲必须要通过线圈返回。对停顿的长度的一个约束是在TMS装置 和/或线圈中所用的任何切换器的速度。其他约束是上一个脉冲的能量损失和在脉冲之 间给电容器再充电所需的时间量。停顿的时长例如在0.1至15毫秒之间。使用必要的电 容器或成套的电容器和切换器来构造的TMS装置可以至少部分地在物理上尽可能减少或 抵消该停顿，以便在第一双相脉冲之后释放第二双相脉冲，而不需要在脉冲之间再充电或 仅轻微地再充电。此外，若操作者需要，则可以在双相双脉冲中设计具有相同持续时间（如 0· 1-15毫秒）的停顿。 如图1和图2所示，所述第二脉冲的周期可与第一脉冲的周期相同或不同。在图 2的代表性实例中，所述第二脉冲的周期比第一脉冲的周期短。根据一些实施方式，所述第 二脉冲的周期也可比第一脉冲的周期长。 在使用双相双脉冲进行刺激期间，有利的是在0相或中线相位处（即并非正相位 或负相位）开始每个脉冲，如图1-5中的每一幅所示。双相双脉冲中第一脉冲与第二脉冲 的峰值振幅之间的总持续时间例如为3毫秒、7毫秒和15毫秒。此外，第一脉冲与第二脉冲 的峰值振幅之间的差值例如位于第二脉冲比第一脉冲弱5-50%的范围内。但是，这些参数 仅是有利的，本领域普通技术人员对其进行的修改仍然落入本专利技术的范围内。 通常，可以针对脉冲刺激的其他方法如上所述地确定和修改第一脉冲的振幅。例 如，当使用双相双脉冲时，在确定例如认知映射的操作的初始刺激级别时，将运动阈值（MT) 确定并作为基线和/或向导。使用双相双脉冲的好处之一是，双相双脉冲的第一脉冲的振 幅可以小于一个或多个单相脉冲或标准重复性TMS的振幅的15-30%之间，以引起受试者 的相同或更强的反应。在某些情况下，当受试者的单相刺激MT确定后，使用具有比受试者 的单相刺激MT小18-20%的第一振幅的双相双脉冲刺激可以引起比预期强10倍的反应。 使用双相双脉冲带来了几方面的有利之处。比如，因为来自双相双脉冲的脉冲的 绝对振幅可以比由相似的单相脉冲或一系列单相脉冲所需要的振幅小，所以针对受试者和 操作者的总照射可以得到限制。类似地，峰值振幅的减少可以降低大脑细胞上的温度升高。 另一个示例是，减少的峰值振幅可以减轻表层肌肉和头皮上的刺激的消极影响。此外，双相 脉冲的效果可以例如直达或甚至更多于单相脉冲刺激的效果的十倍。 根据本专利技术的某些实施例，除了双相双脉冲对以外，可以在第二脉冲之后加入振 幅为A3、周期为t p3的额外的脉冲，以形成高频冲击。如图3和图4所示，第二脉冲和第三脉 冲之间的时间间隔标示为亿2。 第三脉冲的振幅小于所述第一脉冲的振幅。但是所述第三脉冲的振幅可以与所述 第二脉冲的振幅相等，例如图4所示，或者第三脉冲的振幅可以小于所述第二脉冲的振幅， 例如图5所示。与以上论述相似，第三脉冲的周期可以大于、小于或等于第一脉冲和/或第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种记录对经颅磁刺激(TMS)的反应的方法，包括以下步骤：诱导出来自TMS线圈装置的双相双脉冲对以刺激受试者，其特征在于，在所述双相双脉冲对中，相对于第一脉冲，第二脉冲具有较低的振幅；在所述TMS刺激后，测量受试者对所述TMS刺激的反应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.05 US 61/606,6871. 一种记录对经颅磁刺激（TMS)的反应的方法，包括以下步骤： 诱导出来自TMS线圈装置的双相双脉冲对以刺激受试者， 其特征在于，在所述双相双脉冲对中，相对于第一脉冲，第二脉冲具有较低的振幅； 在所述TMS刺激后，测量受试者对所述TMS刺激的反应。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述TMS线圈装置不主动产生磁刺激时 的某个时间点进行所述测量步骤。3. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述双相双脉冲对的第一 脉冲完成后的少于1毫秒、优选少于〇. 5毫秒产生所述双相双脉冲对的第二脉冲。4. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在双相双脉冲对的第二脉冲 结束的2晕秒内、优选15晕秒内、更优选50晕秒内、还更优选100晕秒内没有由所述TMS 线圈装置所产生的磁刺激。5. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述双相双脉冲对的第二 脉冲结束至对至少第一部分的受试者对所述双相双脉冲对的反应进行测量前，所述TMS线 圈装置不产生磁场。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述至少第一部分的受试者的反应足以 确定所述刺激对所述受试者的作用。7. 根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过脑电图描...

【专利技术属性】
技术研发人员：屠奥马斯·内乌沃宁，亨利·汉努拉，古斯塔夫·涅菲特，亚尔莫·莱内，
申请(专利权)人：奈科斯迪姆公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI