用于促进经颅磁刺激的递送的系统和方法技术方案

本申请公开了用于促进经颅磁刺激的递送的系统和方法。用于促进经颅磁刺激的递送的设备和方法通过以下步骤来实现：接收人(170)的解剖数据，解剖数据限定至少人的颅骨的形状和颅骨周围的皮肤的外表面；从跟踪系统(130)接收关于人(170)的头部的实时位置和定向的信息；以及基于解剖数据和关于头部的实时位置和定向的信息来控制多轴机械臂(120)，以将TMS刺激装置(110)保持在相对于头部的最佳位置和定向，以便用TMS刺激装置(110)瞄准颅骨内的预定位置；其中，最佳位置和定向使得TMS刺激装置(110)的表面距皮肤的外表面预定距离。(110)的表面距皮肤的外表面预定距离。(110)的表面距皮肤的外表面预定距离。

【技术实现步骤摘要】
用于促进经颅磁刺激的递送的系统和方法


[0001]本专利技术涉及经颅磁刺激(TMS)和通过机械臂实现的TMS。

技术介绍

[0002]当递送TMS时，TMS刺激装置(例如线圈)的准确和可重复定位是至关重要的。虽然存在许多用于保持和定位TMS刺激装置的解决方案，但这些解决方案依赖于将TMS刺激装置牢固地抵在头部上，以尝试最大化刺激递送并最小化头部的移动。然而，将TMS刺激装置压抵在头部上会引起不适，并甚至导致人由于这种不适而放弃TMS刺激装置。在许多情况下，即便有可能，这种放弃也使TMS递送变得困难。
[0003]虽然一些TMS施用已采用机器人解决方案，但采用此类解决方案仅仅将线圈移动到固定位置。线圈在TMS递送期间保持在这个固定位置，并在TMS的施用之间移动。这样的解决方案依赖于如上所述的使头部不动或者保持对头部的压力。

技术实现思路

[0004]通过采用机械臂和跟踪系统，根据本专利技术的TMS解决方案允许在不将TMS刺激装置压抵头部的情况下递送经颅磁刺激。这样的非接触式递送在某些临床情况下(例如抑郁症或慢性疼痛)尤其有益，在这些情况下，个体可能会感到不适或厌恶接触他们头部的装置。
[0005]此外，根据本专利技术实施例的TMS解决方案避免了与需要对头部施加压力才能起作用的系统相关联的问题。在需要对头部施加压力的系统中，由于错误或其他原因，可以确定的是TMS刺激装置应该要以大得多的力抵靠头部。这可能导致装置被相当用力地压在受试者头部并且患者躲闪的情况。这样的躲闪导致TMS被停止并且需要重新定位TMS刺激装置直到可以重建接触为止，这仅使患者可能因为导致患者处于不舒服和尴尬的位置而再次躲闪。
[0006]相反，本专利技术的实施例提供了下面这样的系统，在其中TMS刺激装置基本上以相对于头部的固定位置悬停在头部的上方。头部被跟踪并且该跟踪用于保持相对于头部的固定悬停位置。这种悬停在TMS期间为患者提供较少的不适和干扰。例如，本专利技术的实施例提供了显著减少的声音、振动和热传递，因为它基本上不与头部接触。
[0007]本专利技术由独立权利要求的特征限定。在从属权利要求中限定了一些特定实施例。
[0008]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于促进经颅磁刺激(TMS)的递送的设备，包括：控制器，其被配置为功能性地连接到跟踪系统和多轴机械臂，该多轴机械臂具有固定在其上的TMS刺激装置；所述控制器被配置为：
[0009]‑
接收人的解剖数据，所述解剖数据限定至少人的颅骨的形状和颅骨周围的皮肤的外表面；
[0010]‑
从跟踪系统接收关于人的头部的实时位置和定向的信息；以及
[0011]‑
基于解剖数据和关于头部的实时位置和定向的信息来控制多轴机械臂，以将TMS刺激装置保持在相对于头部的最佳位置和定向，以便用TMS刺激装置瞄准颅骨内的预定位
置；
[0012]其中，所述最佳位置和定向使得TMS刺激装置的表面距皮肤的外表面预定距离。
[0013]根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于通过设备促进经颅磁刺激(TMS)的递送的方法，所述设备包括控制器、跟踪系统和具有固定的TMS刺激装置的多轴机械臂，该方法包括以下步骤：
[0014]‑
接收人的解剖数据，所述解剖数据限定至少人的颅骨的形状和颅骨周围的皮肤的外表面；
[0015]‑
从跟踪系统接收关于人的头部的实时位置和定向的信息；以及
[0016]‑
发送控制信号以基于解剖数据和关于头部的实时位置和定向的信息来控制多轴机械臂，以将TMS刺激装置保持在相对于头部的最佳位置和定向，以便用TMS刺激装置瞄准颅骨内的预定位置；
[0017]其中，所述最佳位置和定向使得TMS刺激装置的表面距皮肤的外表面预定距离。
[0018]根据本专利技术的第三方面，提供了一种非暂时性计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令集，当该计算机可读指令集被至少一个处理器执行时，使得被配置为功能性地连接到跟踪系统和具有固定的经颅磁刺激(TMS)刺激装置的多轴机械臂的设备至少：
[0019]‑
接收人的解剖数据，所述解剖数据限定至少人的颅骨的形状和颅骨周围的皮肤的外表面；
[0020]‑
从跟踪系统接收关于人的头部的实时位置和定向的信息；以及
[0021]‑
发送控制信号以基于解剖数据和关于头部的实时位置和定向的信息来控制多轴机械臂，以将TMS刺激装置保持在相对于头部的最佳位置和定向，以便用TMS刺激装置瞄准颅骨内的预定位置；
[0022]其中，所述最佳位置和定向使得TMS刺激装置的表面距皮肤的外表面预定距离。
[0023]根据本专利技术的第四方面，提供了一种用于促进经颅磁刺激(TMS)的递送的设备，其包括：用于接收人的解剖数据的装置，所述解剖数据限定至少人的颅骨的形状和颅骨周围的皮肤的外表面；用于接收关于人的头部的实时位置和定向的信息的装置；以及用于基于解剖数据和关于头部的实时位置和定向的信息来控制具有固定的TMS刺激装置的多轴机械臂的装置，以将TMS刺激装置保持在相对于头部的最佳位置和定向，以便用TMS刺激装置瞄准颅骨内的预定位置；其中所述最佳位置和定向使得TMS刺激装置的表面距皮肤的外表面预定距离。
附图说明
[0024]图1示出了能够支持本专利技术的至少一些实施例的示例设备；
[0025]图2A
‑
2C示出了本专利技术的实施例，其详细说明了TMS刺激装置相对于头部的位置；
[0026]图3是能够支持本专利技术的至少一些实施例的示例设备；
[0027]图4是根据本专利技术的至少一些实施例的方法的流程图。
具体实施方式
[0028]定义
[0029]在整个本申请中，可以参考患者。应当理解，该术语是为方便起见而使用的，并且
是指本专利技术的实施例所实现的经颅磁刺激的目标。
[0030]在该上下文内，TMS刺激装置包括但不限于线圈或电磁线圈。TMS刺激装置可以包括外壳、线圈、其他电子元件和手柄。
[0031]皮肤的外表面可以指例如表皮的外层或其外表面。在一些实施例中，皮肤的外表面还可以被假定成表皮层以便于建模。这样的边缘可以源自医学成像。
[0032]如本文所讨论的，位置可以是例如地点、位置、点、及空间中的点等。类似地，定向可以是例如对齐或方向。
[0033]本专利技术的实施例提供了一种有助于TMS的一致且更舒适地递送的系统。通过跟踪头部并且不仅考虑颅骨而且还考虑颅骨周围的解剖结构，机械臂可以保持TMS刺激装置的位置和定向，使得其悬停在远离所述解剖结构的设定距离处。这种悬停会减少患者的不适，并且甚至允许头部在TMS脉冲递送之间的一轮刺激期间移动，这是增加在TMS的递送期间患者舒适度的另一个因素。
[0034]图1示出了根据本专利技术的至少一些实施例的用于促进经颅磁刺激的递送的设备100。如所示的，该设备包括：控制器150，其被配置为功能性地连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于促进经颅磁刺激TMS的递送的设备(100)，包括：
‑
控制器(150)，其被配置为功能性地连接到跟踪系统(130)和多轴机械臂(120)，所述多轴机械臂(120)具有固定在所述多轴机械臂(120)上的TMS刺激装置(110)；所述控制器(150)被配置为：
‑
接收人(170)的解剖数据，所述解剖数据限定至少所述人的颅骨的形状和颅骨周围的皮肤的外表面；
‑
从所述跟踪系统(130)接收关于所述人(170)的头部的实时位置和定向的信息；以及
‑
基于所述解剖数据和关于所述头部的实时位置和定向的信息来控制所述多轴机械臂(120)，以将所述TMS刺激装置(110)保持在相对于所述头部的最佳位置和定向，以便用所述TMS刺激装置(110)瞄准所述颅骨内的预定位置；其特征在于，所述最佳位置和定向使得所述TMS刺激装置(110)的表面距所述皮肤的外表面预定距离。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述控制器(150)还被配置为：
‑
接收所述颅骨内的预定位置；以及
‑
基于接收到的所述颅骨内的预定位置来计算使所述TMS刺激装置(110)的表面距所述皮肤的外表面所述预定距离的所述最佳位置和定向。3.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，距所述皮肤的外表面的所述预定距离为0.5mm
‑
5mm，优选地不超过2mm，最优选地不超过1mm。4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述控制器(150)还被配置为基于所述TMS刺激装置(110)的表面的当前位置来调整以下各项中的至少一个：
‑
限定所述皮肤的外表面的所述人(170)的解剖数据，以及
‑
距所述皮肤的外表面的所述预定距离。5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述控制器(150)还被配置为基于接收到更新信号而执行所述调整，所述更新信号诸如是来自开关(155)或固定于所述TMS刺激装置(110)的表面的压力传感器的信号。6.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述控制器(150)还被配置为执行至少一个校准步骤，所述校准步骤包括发送控制信号，所述控制信号被配置为将所述TMS刺激装置(110)朝向所述头部移动，直到检测到对所述TMS刺激装置(110)的机械压力或接触为止。7.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述控制器(150)还被配置为：
‑
接收要被递送在所述颅骨内的位置处的预定剂量的TMS；
‑
计算要递送到所述TMS刺激装置(110)的必要能量，使得在调整距所述皮肤的外表面的预定距离的情况下递送所述剂量。8.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述控制器(150)还被配置为：
‑
计算使所述多轴机械臂(120)将所述TMS刺激装置(110)移动到所述最佳位置和定向的至少一个路径，其中计算所述路径使得所述多轴机械臂(120)和所述TMS刺激装置(110)都不接触所述头部；以及
‑
发送被配置为使所述多轴机械臂(120)沿着所述至少一个路径移动的控制信号。9.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述解剖数据是基于以下各项中
的至少一项从医学成像得出的：磁共振成像MRI、计算机断层扫描CT、X射线和超声。10.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述控制器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：古斯塔夫，
申请(专利权)人：奈科斯迪姆公司，
类型：发明
国别省市：