一种双层帽形经颅磁线圈制造技术

本实用新型专利技术提供的一种双层帽形经颅磁线圈，包括顶层帽形线圈和位于顶层帽形线圈下方的底层帽形线圈，且底层帽形线圈位于顶层帽形线圈的内侧，所述顶层帽形线圈和底层帽形线圈均为中间凸起、四周成环绕形的帽形结构，且底层帽形线圈和顶层帽形线圈之间呈90度交叉以增强聚焦性。设置的双层帽形线圈结构可以加强经颅磁线圈的刺激强度，底层帽形线圈和顶层帽形线圈之间呈90度可以使得两层帽形线圈产生的场强大多数集中在中心交叉部分，而减弱周围的刺激，从而可以增强经颅磁线圈的聚焦性，使得经颅磁线圈同时具备良好的刺激深度和聚焦性，且便于加工。且便于加工。且便于加工。

【技术实现步骤摘要】
一种双层帽形经颅磁线圈


[0001]本技术涉及电子通信与生物医学交叉学科中的经颅磁
，尤其涉及一种双层帽形经颅磁线圈。

技术介绍

[0002]经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation，TMS)技术是一种无痛、无创、相对安全的神经调节技术，通过给线圈通入脉冲电流产生时变磁场，透过颅脑结构外部组织，直接刺激神经细胞，控制其兴奋与抑制，以达到神经调控的目的，目前广泛应用于神经类疾病、精神类疾病的临床诊断与治疗，以及脑科学与认知科学领域中的探索性研究，成为了21世纪研究脑科学不可缺少的重要工具。
[0003]经颅磁线圈作为TMS中必不可少的器件，其性能直接决定整个刺激治疗的效果，在现有的经颅磁线圈中，圆形线圈的综合性能较差，八字形线圈在穿透性和聚焦性的折中考虑中有较优异的性能，也普遍的应用于现实生活中，锥形线圈的穿透性较强，但是聚焦范围比较分散，H形线圈的穿透更强，对应聚焦性也不是很好，规模大且形状复杂，如何设计并优化新型的线圈成为一直以来的研究方向。现有的经颅磁线圈存在以下缺陷：
[0004]1、现有的经颅磁线圈在刺激性和聚焦性的考虑方面，往往针对一点进行考虑，通常设计的线圈可以达到很深的刺激深度但是聚焦范围太广，会对非病灶部分产生影响，当聚焦性良好时往往刺激强度又不够，无法刺激到病灶所在深度。
[0005]2、现有线圈在设计完成后一般只针对某一类情况进行使用，适用范围较为局限。
[0006]3、现有阵列线圈中往往使用的还是最基础的圆形线圈，主要通过算法优化改变其性能，而没有针对线圈本身来设计其阵列结构。
[0007]4、现有的性能良好的经颅磁线圈设计复杂，在加工实用方面有一定难度。

技术实现思路

[0008]针对现有技术中存在的线圈结构刺激强度低且聚焦性较差，本技术提供一种双层帽形经颅磁线圈，通过调节激励电流的大小和方向，实现对大脑不同部分不同程度的刺激，最终在兼顾良好聚焦性的基础上大大加强刺激深度，以实现对大脑的深部刺激。
[0009]为了实现本专利技术目的，本技术提供的一种双层帽形经颅磁线圈，包括顶层帽形线圈和位于顶层帽形线圈下方的底层帽形线圈，且底层帽形线圈位于顶层帽形线圈的内侧，所述顶层帽形线圈和底层帽形线圈均为中间凸起、四周成环绕形的帽形结构，且底层帽形线圈和顶层帽形线圈之间呈90度交叉以增强聚焦性。
[0010]采用以上方案后，设置的双层帽形线圈结构可以加强经颅磁线圈的刺激强度，底层帽形线圈和顶层帽形线圈之间呈90度可以使得两层帽形线圈产生的场强大多数集中在中心交叉部分，而减弱周围的刺激，从而可以增强经颅磁线圈的聚焦性，使得经颅磁线圈同时具备良好的刺激深度和聚焦性，且便于加工。
[0011]进一步地，顶层帽形线圈和底层帽形线圈的材质均为铜，电导率为5.8
×
107S/m。
[0012]进一步地，所述经颅磁线圈线圈能等比例缩小或扩大以适应不同的需求。
[0013]进一步地，顶层帽形线圈为多匝结构。如此设置，可以进行多个激励，多个激励电流即会产生多通道刺激，通过控制每匝线圈的激励电流可以改变电场的的形状和聚焦位置。
[0014]进一步地，底层帽形线圈为多匝结构。如此设置，可以进行多个激励，多个激励电流即会产生多通道刺激，通过控制每匝线圈的激励电流可以改变电场的的形状和聚焦位置。
[0015]进一步地，底层帽形线圈的半径小于顶层帽形线圈的半径。如此设置，可以便于将底层帽形线圈设置在顶层帽形线圈的下方内侧。
[0016]进一步地，底层帽形线圈的凸起高度小于顶层帽形线圈的凸起高度。如此设置，可以便于将底层帽形线圈设置在顶层帽形线圈的下方内侧。
[0017]进一步地，顶层帽形线圈的轮廓与头部轮廓相同。如此设置，可以使线圈更好地贴近头皮，便于激励。
[0018]进一步地，底层帽形线圈的轮廓与头部轮廓相同。如此设置，可以使线圈更好地贴近头皮，便于激励。
[0019]进一步地，将每个所述双层帽形经颅磁线圈定义为阵列单元，多个所述阵列单元阵列排布。如此设置，可以通过设置成阵列的形式来对多个位置进行定点磁聚焦，达到多靶点刺激可调的效果。
[0020]与现有技术相比，本技术能够实现的有益效果至少如下：
[0021]1、经颅磁线圈的性能即刺激强度和聚焦性两方面，本技术为了加强刺激强度，考虑到了人脑的形状和线圈的贴合性，将线圈设计为近似帽形结构，以尽可能地贴近脑部，减少不必要的损耗；设计为上下双层结构，可以加强刺激强度，同时为了增强聚焦性，将底层的帽形线圈旋转90
°
，这样两层线圈产生的场强大多数会集中在中心交叉部分，而减弱周围部分刺激。
[0022]2、为了进一步加强聚焦性，本技术将线圈设置为多匝结构，通过对不同通道加不同方向的电流从而产生不同方向的磁场，基于磁场的叠加和抵消原理，来加强刺激靶点，减弱非靶点区域刺激，从而实现了一个高刺激强度、聚焦性优良的经颅磁刺激线圈。
[0023]2、本技术提供的双层帽形经颅磁线圈可等比例变化尺寸，以适应成年人和未成年的头部尺寸，且性能相当。
[0024]3、本技术提供的双层帽形经颅磁线圈可多通道调节，通过改变激励来实现不同刺激，且在等比例缩小尺寸后，可充当单元型的圆形线圈，可组成阵列结构。
[0025]4、本技术基于圆形的结构，对每单元进行设计，最后通过多匝绕制构成整体线圈，简单易懂，降低实体制作以及应用的复杂度。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：
[0027]图1是本技术实施例提供的双层帽形经颅磁刺激线圈主视图。
[0028]图2是本技术实施例提供的双层帽形经颅磁刺激线圈左视图
[0029]图3是本技术实施例提供的双层帽形经颅磁刺激线圈俯视图。
[0030]图4是本技术实施例提供的帽形经颅磁刺激线圈的单元结构示意图。
[0031]图5是本技术实施例提供的帽形经颅磁刺激线圈多匝结构示意图。
[0032]图6是本技术实施例提供的双层帽形经颅磁刺激线圈的单元结构示意图。
[0033]图7是本技术实施例提供的双层帽形经颅磁刺激线圈刺激范围分布在四周的仿真结果示意图。
[0034]图8是本技术实施例提供的双层帽形经颅磁刺激线圈刺激范围分布在中心处可实现的两种刺激形式的仿真结果示意图。
[0035]图9是本技术实施例提供的双层帽形经颅磁刺激线圈与其它几种线圈的性能比较示意图。
[0036]图10是本技术实施例提供的双层帽形经颅磁刺激线圈等比例缩小一倍的仿真结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双层帽形经颅磁线圈，其特征在于，包括顶层帽形线圈和位于顶层帽形线圈下方的底层帽形线圈，且底层帽形线圈位于顶层帽形线圈的内侧，所述顶层帽形线圈和底层帽形线圈均为中间凸起、四周成环绕形的帽形结构，且底层帽形线圈和顶层帽形线圈之间呈90度交叉以增强聚焦性。2.根据权利要求1所述的一种双层帽形经颅磁线圈，其特征在于，顶层帽形线圈和底层帽形线圈的材质均为铜。3.根据权利要求1所述的一种双层帽形经颅磁线圈，其特征在于，所述线圈能等比例缩小或扩大。4.根据权利要求1所述的一种双层帽形经颅磁线圈，其特征在于，顶层帽形线圈为多匝结构。5.根据权利要求1所述的一种双层帽形经颅磁线圈，其特征在于，底层帽形...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳贵平，张文哲，羊梅君，徐向民，邢晓芬，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：