用于通过磁场刺激组织的磁刺激器制造技术

本发明专利技术涉及一种磁刺激器，用于以一磁场刺激一组织，包括：一包括一脉冲电容器的脉冲产生装置，由一充电回路充电，以产生一由多个脉冲构成并具有可调式重复速率的脉冲序列；以及一可编程控制装置，调整所述脉冲产生装置以产生一具有多个独立可配置脉冲的复合脉冲序列，其中所产生的复合脉冲序列被应用于一刺激线圈以产生所述磁场。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
磁刺激可用于非侵入性的检查和组织的刺激，特别是有机组织。结合上述，经由一线圈的简单电流产生一交流磁场。经颅磁刺激(TMS)通过所施加的交流磁场用于刺激如人脑。通过刺激例如大脑运动区的手段，可以推断出肌肉组织中的运动诱发电位(MEPS)，其特性和变化可作为对研究脑的区域兴奋性所得出的结论。经颅磁刺激(TMS)主要的意义为评估和诱导大脑皮质的可塑性，大脑皮质的可塑性涉及大脑适应变化情况的能力。此外，可以于治疗中针对不同状况施与藉由脉冲磁场产生的重复刺激，特别是针对忧郁症。为了评估皮质脊髓系统，经颅磁刺激通常被用作神经学诊断，由于其高灵敏度和相对简单的执行方式。通过经颅磁刺激施加刺激的步骤，神经元网络的功能可以受影响以进行评估。通过由刺激线圈所产生的所述交流磁场，组织的神经元运动的可以被刺激产生一运动诱发电位并且伴随肌肉反应。所述运动诱发电位可以被推导并评估。本专利技术涉及一种用于由一脉冲磁场刺激诱导的
，特别是涉及一种应用于以非接触式方式施用于患者并不会在该位置引起任何疼痛的

技术介绍
现有磁刺激使用振荡电路来产生交流磁场。所述振荡电路包括脉冲电容器和刺激线圈。图1为如专利号DE102006024467A1中所描述一现有磁刺激器。所述磁刺激器包括具有一脉冲电容器C的振荡电路和一刺激线圈以产生磁场。一充电电路供脉冲电容器C进行充电。此外，在图1中所示现有的磁刺激器包括一可控制开关用以开启并关闭所述振荡电路。一控制电路开启并关闭所述可控制开关，使得由所述振荡电路产生的刺激脉冲具有可调整数量半波长或全波长。所述可控制开关可以是，例如一闸流晶体管或一绝缘闸双极型晶体管(IGBT)。在可控制开关的帮助下，整数倍的全波长可以被应用。脉冲触发前，脉冲电容器可以被充电到所希望的电压。所述脉冲电容器的能量含量可以藉由通过刺激线圈的电流强度设定，因此，所述脉冲的脉冲强度(脉冲力道)可以被输出。若所述可控制开关被关闭，一电流开始流过所述刺激线圈而脉冲电容器开始放电。所述刺激线圈电流消退后，所有脉冲能量被消耗且脉冲电容器完全放电，之后，脉冲电容器于下一个脉冲前必须充电到所希望的电压。然而，这种现有磁刺激器的缺点是由脉冲发生器装置产生的脉冲数是有时间限制的。现有的磁刺激器中，最大重复速率，即每单位时间输出的脉冲数目为每秒100个脉冲。现有磁刺激器的另一个显着缺点是，它们只能产生正弦脉冲。现有磁刺激器通常产生具有可调脉冲宽度的单相和双相脉冲。此外，现有磁刺激器仅能产生具有相同脉冲形式的脉冲的脉冲序列。以脉冲独立的结构并相对于脉冲形式及/或脉冲极性，要产生一复合脉冲序列是不可能的。对于待检查的组织或或临床症状而言，独立或可弹性调整产生的脉冲序列无法用现有的磁刺激器实现。
技术实现思路
因此本专利技术主要目的在于公开一种磁刺激器，用于以一磁场刺激一组织，使脉冲序列可以弹性地应用于待研究的组织或患者的临床症状，以避免前述的缺陷。根据本专利技术，上述目的是由具有权利要求1中所述特征的磁刺激器实现。本专利技术公开一种磁刺激器，用于以一磁场刺激一组织，包括：一包括一脉冲产生器的脉冲产生装置，由一充电回路充电，以产生一由多个脉冲构成并具有可调式重复速率的脉冲序列；以及一可编程控制装置，调整所述脉冲产生装置以产生一具有多个独立可配置脉冲的复合脉冲序列，其中所产生的复合脉冲序列被应用于一刺激线圈以产生所述磁场。根据本专利技术所述的磁刺激器，于一高可调整重复速率，能够产生复合的脉冲序列和脉冲图形，并提供一种刺激线圈连接到磁刺激器，以产生交流磁场。以这种方式，可塑性的可再现性和有效的改变可以在脑部刺激中实现。根据本专利技术所述的磁刺激器的一可能实施例中，由脉冲产生装置中输出的脉冲序列为一由多个脉冲组成的简单脉冲序列或为一个复合脉冲序列。所产生的复合的脉冲频率优选地具有多个脉冲串，每个脉冲包括脉冲数据包，每个脉冲数据包包括一系列脉冲，其中，所述脉冲的形式及/或所述脉冲的极性可以独立配置。根据本专利技术所述的磁刺激器的另一可能实施例中，所述磁刺激器的可编程控制装置藉由一界面连接至一计算机，所述计算机包括一用户编辑器用以进行所述脉冲序列配置。根据本专利技术所述的磁刺激器的另一可能实施例中，连接至所述磁刺激器的所述计算机的用户编辑器包括一用以配置所述脉冲的一脉冲形式的刺激设计单元。根据本专利技术所述的磁刺激器的另一可能实施例中，所述用户编辑器更包括一用以配置至少一由多个脉冲组成的脉冲数据包的脉冲包辅助单元。根据本专利技术所述的磁刺激器的另一可能实施例中，所述用户编辑器附加包括一用以配置至少一由所述脉冲数据包构成的脉冲串的脉冲串辅助单元。根据本专利技术所述的磁刺激器的另一可能实施例中，所述用户编辑器产生的所述脉冲序列由所述计算机经由所述磁刺激器的所述界面传输至所述磁刺激器的所述可编程控制装置，并储存于所述磁刺激器的一储存单元。根据本专利技术所述的磁刺激器的另一可能实施例中，所述脉冲序列的重复速率表示每秒脉冲数，并且于0至1千赫范围内可被调整。根据本专利技术所述的磁刺激器的另一可能实施例中，由所述磁刺激器的脉冲产生装置产生的所述复合脉冲序列的脉冲数据包中，用以量测一受刺激组织的肌肉运动反应的一评估脉冲被输出。根据本专利技术所述的磁刺激器的另一可能实施例中，所述磁刺激器的脉冲产生装置包括一具有脉冲电容器和刺激线圈的振荡电路，以及至少一电源开关，其连接至一由所述磁刺激器的可编程控制装置控制的驱动电路。根据本专利技术所述的磁刺激器的另一可能实施例中，所述刺激线圈连接至一具有四电源开关的全桥转换器以产生所述脉冲，所述脉冲的脉冲形式为由多个脉冲片段所组成。根据本专利技术所述的磁刺激器的另一可能实施例中，所述磁刺激器的脉冲产生装置具有一充电回路，用以对所述的脉冲电容器以所述调节重复速率进行回充。根据本专利技术所述的磁刺激器的另一可能实施例中，所述脉冲产生装置的充电回路为一线状充电回路。根据一可能实施例中，所述线状充电回路包括一电源转换器，用以连接至一供电网络；一中间能量电路，用于从中储存由所述电源转换器提供的电能；以及一连接至所述脉冲产生装置的振荡电路的充电调节器。根据本专利技术所述的磁刺激器的另一可能实施例中，所述脉冲产生装置的充电回路为一主频充电回路。...

【技术保护点】
一种用于通过磁场刺激一组织的磁刺激器(1)，其特征在于包括：(a)一包括一脉冲电容器的脉冲产生装置(2)，由一充电回路(2a)充电，以产生一由多个脉冲构成并具有可调式重复速率的脉冲序列；以及(b)一可编程控制装置(3)，调整所述脉冲产生装置(2)以产生一具有多个独立可配置脉冲的复合脉冲序列(PS)，其中所产生的复合脉冲序列(PS)被应用于一刺激线圈(4)以产生所述磁场。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.06.21 DE 102013211859.71.一种用于通过磁场刺激一组织的磁刺激器(1)，其特征在于
包括：
(a)一包括一脉冲电容器的脉冲产生装置(2)，由一充电回路
(2a)充电，以产生一由多个脉冲构成并具有可调式重复速
率的脉冲序列；以及
(b)一可编程控制装置(3)，调整所述脉冲产生装置(2)以产
生一具有多个独立可配置脉冲的复合脉冲序列(PS)，其中
所产生的复合脉冲序列(PS)被应用于一刺激线圈(4)以产
生所述磁场。
2.根据权利要求1所述的磁刺激器，其特征在于，所述由脉冲
产生装置(2)输出的脉冲序列为多个脉冲构成的一简单脉
冲序列，或为具有多个脉冲串(PZ)的一复合脉冲序列，每
一脉冲串都包括多个脉冲数据包(PP)，每一脉冲数据包由
一系列的脉冲构成，其中所述脉冲的形式及/或所述脉冲的
极性可以独立配置。
3.根据权利要求1或2任一所述的磁刺激器，其特征在于，所
述磁刺激器(1)的可编程控制装置(3)藉由一界面(6)连接
至一计算机(7)，所述计算机包括一用户编辑器用以进行所
述脉冲序列(PS)配置。
4.根据权利要求3所述的磁刺激器，其特征在于，连接至所述
磁刺激器(1)的所述计算机(7)的用户编辑器包括一用以配

\t置所述脉冲的一脉冲形式的刺激设计单元；一用以配置至少
一由脉冲组成的脉冲数据包的脉冲包辅助单元；以及一用以
配置至少一由所述脉冲数据包构成的脉冲串的脉冲串辅助
单元。
5.根据权利要求1-4任一所述的磁刺激器，其特征在于，所述
用户编辑器产生的所述脉冲序列由所述计算机(7)经由所述
磁刺激器(1)的所述界面(6)传输至所述磁刺激器(1)的
所述可编程控制装置(3)，并储存于所述磁刺激器(1)的一
储存单元。
6.根据权利要求1-5任一所述的磁刺激器，其特征在于，所述
脉冲序列的重复速率表示每秒脉冲数，并且于0至1千赫范
围内可被调整。
7.根据权利要求1-6任一所述的磁刺激器，其特征在于，介于
由所述磁刺激器(1)的脉冲产生装置(2)产生的所述复合
脉冲序列的脉冲数据包间，用以量测一受刺激组织的肌肉运
动反应的一评估脉冲被输出。
8.根据权利要求求1-7任一所述的磁刺激器，其特征在于，所
述磁刺激器(1)的脉冲产生装置(2)包括一具有脉冲电容
器和刺激线圈(4)的振荡电路，以及至少一电源开关，其
连接至一由所述磁刺激器(1)的可编程控制装置(3)控制的
驱动电路。
9.根据权利要求8所述的磁刺激器，其特征在于，所述刺激线

\t圈(4)连接至一具有四电源开关的全桥转换器以产生所述
脉冲，所述脉冲的脉冲形式为由多个脉冲片段所组成。
10.根据权利要求1-9任一所述的磁刺激器，其特征在于，所述
磁刺激器(1)的脉冲产生装置(2)具有一充电回路(2a)，
用以对所述脉冲电容器以所述调节重复速率...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯尔尼哈德·格立奇，尼古拉·荣格，沃尔克·穆尔，诺伯特·加丁格，
申请(专利权)人：慕尼黑工业大学，
类型：发明
国别省市：德国;DE