中枢神经磁刺激装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种中枢神经磁刺激装置，包括电源、控制电路和线圈部件，所述控制电路包括主控芯片和主电路，所述电源为所述控制电路供电，所述控制电路输出时变电流至所述线圈部件，以产生相应的时变磁场；所述时变磁场的区域与头部尺寸相匹配，所述时变电流以2000Hz以上的频率输出，且以设定占空比构成节律性簇状发放的串列。该中枢神经磁刺激装置能够对大脑施加磁场强度分布近似均匀而可达深脑的弱强度高频节律性簇状发放的磁刺激，用于制作保健或医疗器械，改善脑功能、治疗脑疾病。

Central nervous magnetic stimulation device

【技术实现步骤摘要】
中枢神经磁刺激装置
本专利技术涉及中枢神经系统的治疗设备
，特别是涉及一种中枢神经磁刺激装置。
技术介绍
中枢神经系统疾病或精神疾病，是一大类慢性脑疾病，目前，除了药物和心理治疗外，在物理因子治疗方面，主要由电刺激或磁刺激来实现。其中，磁刺激技术以TMS(经颅磁刺激)或rTMS(重复经颅磁刺激)为主要发展领域，相对于电刺激的疼痛、抽搐、记忆减退等副作用，由于磁刺激的无痛、无创伤、非接触的特性以及在临床治疗中的疗效被不断发现，应用领域正在扩大。因为磁感应强度是随距离的指数量级衰减，现有的仪器很难有效刺激大脑深部，或者使大脑表层接收超强刺激换得深部的有效刺激，无法达到较好的生物学效果。另外，高强度磁场要考虑聚焦和安全问题，不适宜居家使用，如果不定位地用于全脑还有诱发癫痫的风险。因此，如何改进现有中枢神经磁刺激装置，达到更好的生物学效果，更安全更方便地使用，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种中枢神经磁刺激装置，该中枢神经磁刺激装置能够对大脑施加磁场强度分布近似均匀而可达深脑的弱强度高频节律性簇状发放的磁刺激，达到更好的生物学效果。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种中枢神经磁刺激装置，包括电源、控制电路和线圈部件，所述控制电路包括主控芯片和主电路，所述电源为所述控制电路供电，所述控制电路输出时变电流至所述线圈部件，以产生相应的时变磁场；所述时变磁场的作用区域与人体头部尺寸相匹配，所述时变电流以2000Hz以上的频率输出，且以设定占空比构成节律性簇状发放的串列。如上所述的中枢神经磁刺激装置，所述线圈部件包括多个线圈，各所述线圈的输出相互独立。如上所述的中枢神经磁刺激装置，各所述线圈以同步方式输出，或者，多个所述线圈分为若干个组合，每个组合内的各所述线圈以同步或差频方式输出。如上所述的中枢神经磁刺激装置，所述线圈部件具体包括五个线圈，五个线圈分别对应大脑的两侧颞叶、额叶、顶叶和枕叶的位置；或者，所述线圈部件具体包括四个线圈，四个线圈分别对应大脑的两侧颞叶、顶叶和枕叶的位置。如上所述的中枢神经磁刺激装置，所述线圈部件具体包括三个线圈，三个线圈分别对应大脑的两侧颞叶和枕叶位置，或者分别对应大脑的两侧颞叶和顶叶位置，或者分别对应大脑的两侧颞叶和额叶位置。如上所述的中枢神经磁刺激装置，所述线圈部件具体包括两个线圈，两个线圈分别对应大脑左右两侧位置，或者枕叶和顶叶位置。如上所述的中枢神经磁刺激装置，所述时变电流的波形为梯形波或正弦波或三角形波，所述时变磁场为一种波形或者两种以上波形的组合。如上所述的中枢神经磁刺激装置，所述线圈部件产生的所述时变磁场的波形存在上升沿和/或下降沿。如上所述的中枢神经磁刺激装置，所述时变磁场的波形存在上升沿和下降沿，所述上升沿和所述下降沿之间具有平台段。如上所述的中枢神经磁刺激装置，所述平台段对应的时间长度趋于零。如上所述的中枢神经磁刺激装置，所述节律性簇状发放的串列具体为delta节律串列，或者theta节律串列，或者alpha节律串列，或者beta节律串列，或者gamma节律串列。如上所述的中枢神经磁刺激装置，所述时变电流的频率具体为2000～20000Hz。如上所述的中枢神经磁刺激装置，所述时变电流的频率为10000Hz。如上所述的中枢神经磁刺激装置，所述时变电流的频率为20000Hz。如上所述的中枢神经磁刺激装置，所述时变电流的波形为单极性或双极性。如上所述的中枢神经磁刺激装置，所述电源为所述控制电路提供电压为60V以下的直流电。如上所述的中枢神经磁刺激装置，所述电源为所述控制电路提供电压为12～24V的直流电。如上所述的中枢神经磁刺激装置，所述时变磁场的峰值强度在所述作用区域大于0.5Gs小于100Gs，且其时间变化率dB/dt在所述作用区域小于35T/s。如上所述的中枢神经磁刺激装置，所述时变磁场的峰值强度在所述作用区域大于5Gs小于20Gs。本专利技术提供的中枢神经磁刺激装置，通过控制电路输出时变电流至线圈部件，以使线圈部件产生时变磁场，其中，时变磁场所在的区域与头部尺寸相适配，从而能够在整个头部区域形成磁场强度均匀的磁场，进而对大脑整体产生较好的磁刺激效果，同时，时变电流以2000Hz以上的频率输出，并以设定占空比构成节律性串列，这样设计后，可以采用相对较小的峰值电流和较弱的峰值磁场强度来达到同样甚至更好的生物学效果，用于制作保健或医疗器械以更好地提升脑健康或治疗脑疾病、并以降低产品运行时的噪音，使用户有较佳的体验。适当参数的磁刺激能够改善脑功能，以往的磁刺激装置大都将磁场聚焦于大脑某个位置，以高强磁场诱发神经细胞动作电位发放的方式，实现脑疾病的诊断和治疗的目的。然而，综合分析最新的科学研究成果提示我们：高频和节律性簇状发放的弱强度和可达深脑的磁刺激有望更好地解决神经科学难题。比如，很多中枢神经系统功能障碍或疾病，例如失眠或阿尔茨海默病，可能与抑制性神经细胞或抑制性神经环路的功能低下有关。因此，选择性提升抑制性神经系统功能可能有助于改善脑功能，而可达深脑的弱强度高频节律性簇状发放的电磁刺激有望实现选择性提升抑制性神经细胞或抑制性神经环路功能的目的，从而更有效、更少副作用、更容易工业实现并提升用户体验。附图说明图1为本专利技术所提供的中枢神经磁刺激装置的一种具体实施例的结构框图；图2为具体实施例中线圈部件为三线圈结构时线圈的分布简示图；图3为具体实施例中线圈部件为两线圈结构时线圈的分布简示图；图4为具体实施例中电流或感生磁场及其对应的感生电场的波形示意图；图5为具体实施例中gamma节律簇状发放的磁感生电场的波形示意图。图1-3中：控制电路101，电源102，线圈部件103，线圈131。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种中枢神经磁刺激装置，该中枢神经磁刺激装置能够对大脑施加磁场强度分布近似均匀而可达深脑的弱强度高频节律性簇状发放的磁刺激，达到更好的生物学效果，并减少噪音以提高用户体验。适当参数的磁刺激能够改善脑功能，为此，本专利技术提供一种中枢神经磁刺激装置，以期能够获得更好的生物学效果。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。请参考图1，图1为本专利技术所提供的中枢神经磁刺激装置的一种具体实施例的结构框图。如图所示，该中枢神经磁刺激装置包括电源102、控制电路101和线圈部件103；其中，控制电路101包括主控芯片和主电路，电源102用于为控制电路101供电，控制电路101能够输出时变电流至线圈部件103，以在目标区域内产生相应的时变磁场。该实施例中，目标区域，也就是线圈部件103感生的磁场强度分布近似均匀的时变磁场的作用区域与人体头部尺寸相匹配，并且，控制电路101输出到线圈部件103的时变电流为2000Hz以上的频率，且以设定占空比构成节律性簇状发放的串列。其中，节律性簇状发放是指一种电流波形一段时间的连续输出和一段时间的连续没有输出相互交替出现构成节律，其中，将一段时间的连续输出定义为占，一段时间的连续没有输出定义为空。具体地，占和空的具体数值，或者说占空比的具体数值可经过基础与临床研究后确定，预设于控制电路101的主控芯片内，或以无线通信的方式赋值，也可由实际使用者根据使用需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.中枢神经磁刺激装置，包括电源(102)、控制电路(101)和线圈部件(103)，所述控制电路(101)包括主控芯片和主电路，所述电源(102)为所述控制电路(101)供电，所述控制电路(101)输出时变电流至所述线圈部件(103)，以产生相应的时变磁场；其特征在于，所述时变磁场的作用区域与人体头部尺寸相匹配，所述时变电流以2000Hz以上的频率输出，且以设定占空比构成节律性簇状发放的串列。

【技术特征摘要】
1.中枢神经磁刺激装置，包括电源(102)、控制电路(101)和线圈部件(103)，所述控制电路(101)包括主控芯片和主电路，所述电源(102)为所述控制电路(101)供电，所述控制电路(101)输出时变电流至所述线圈部件(103)，以产生相应的时变磁场；其特征在于，所述时变磁场的作用区域与人体头部尺寸相匹配，所述时变电流以2000Hz以上的频率输出，且以设定占空比构成节律性簇状发放的串列。2.根据权利要求1所述的中枢神经磁刺激装置，其特征在于，所述线圈部件(103)包括多个线圈，各所述线圈的输出相互独立。3.根据权利要求2所述的中枢神经磁刺激装置，其特征在于，各所述线圈以同步方式输出，或者，多个所述线圈分为若干个组合，每个组合内的各所述线圈以同步或差频方式输出。4.根据权利要求3所述的中枢神经磁刺激装置，其特征在于，所述线圈部件(103)具体包括五个线圈，五个线圈分别对应大脑的两侧颞叶、额叶、顶叶和枕叶的位置；或者，所述线圈部件(103)具体包括四个线圈，四个线圈分别对应大脑的两侧颞叶、顶叶和枕叶的位置。5.根据权利要求3所述的中枢神经磁刺激装置，其特征在于，所述线圈部件(103)具体包括三个线圈，三个线圈分别对应大脑的两侧颞叶和枕叶位置，或者分别对应大脑的两侧颞叶和顶叶位置，或者分别对应大脑的两侧颞叶和额叶位置。6.根据权利要求3所述的中枢神经磁刺激装置，其特征在于，所述线圈部件(103)具体包括两个线圈，两个线圈分别对应大脑左右两侧位置，或者枕叶和顶叶位置。7.根据权利要求2所述的中枢神经磁刺激装置，其特征在于，所述时变电流的波形为梯形波或正弦波或三角形波，所述时变磁场为一种波形或者两种以上波形的组合。8.根据权利要求1所述的中枢神经磁刺激装置，其特征在于，所述线圈部件(103)产生的所述时变磁场的波形存在上升沿和/或下降沿。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：郑云峰，耿魁，
申请(专利权)人：郑云峰，北京澳丹斯生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11