一种基于有限元计算的经颅磁刺激线圈设计方法及系统技术方案

技术编号:45533121 阅读:20 留言:0更新日期:2025-06-13 17:33
本发明专利技术提供一种基于有限元计算的经颅磁刺激线圈设计方法及系统。应用于经颅磁刺激技术领域,所述方法包括:针对病人实际病症获取刺激部位,并基于病症刺激部位预设经颅磁刺激线圈设计参数;导入头部模型,基于涡流场有限元法求解,计算得到经颅磁刺激线圈磁场以及感应电场;根据所述磁场以及感应电场,对所述经颅磁刺激线圈设计参数进行校核,校核完毕后,完成经颅磁刺激线圈设计。以此方式,本发明专利技术通过预先设置线圈形状,在预期的位置布置刺激焦点,通过校核电感量、峰值磁场和感应电场,设计结果较好地满足实际工程制作的需求,设计方法通用性强,可以设计所有的已知结构的经颅磁刺激线圈。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及经颅磁刺激,尤其涉及一种基于有限元计算的经颅磁刺激线圈设计方法及系统


技术介绍

1、经颅磁刺激技术是利用时变脉冲电磁场产生的感应电场作用于大脑中枢神经系统,改变大脑皮质神经细胞的膜电位,影响脑内代谢和神经电活动,从而引起一系列生理生化反应的一种中枢及外周神经领域治疗方法。经颅磁刺激设备目前广泛应用于神经科学研究、以及临床科室如神经科、精神科、康复科等相关领域疾病的治疗。

2、传统的经颅磁刺激线圈采用圆环型和八字形线圈获得了广泛的使用。在这两种线圈基础上,有新的设计改变形状以获得更深度或更聚焦的场形,可以达到更深的磁刺激深度。传统的线圈形状简单,磁场或感应电场易于采用解析法计算,便于对电、磁场设计参数进行校核和验证。传统的圆形和8字形线圈通用性好,但是临床上对于与具体病症部位专用线圈的需求越来越高,解析计算电磁参数的方法在设计上遇到瓶颈。特别是具有非线性b-h特性铁磁材料线圈设计方面,解析方法更加无法完成。

3、因此,目前亟需一种实用化且具有通用性的经颅磁刺激线圈设计方案。


技术实现思路本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于有限元计算的经颅磁刺激线圈设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于有限元计算的经颅磁刺激线圈设计方法,其特征在于,所述经颅磁刺激线圈设计参数具体包括:线圈焦点和布线形状、线圈电感预设值、给定深度的磁场值预设值和感应电场值预设值。

3.根据权利要求2所述的基于有限元计算的经颅磁刺激线圈设计方法,其特征在于,所述线圈焦点和布线形状设计过程为:在刺激焦点部位布置高的电流密度或增加安匝数并在其他无关区域减小电流密度或减少安匝数;

4.根据权利要求1所述的基于有限元计算的经颅磁刺激线圈设计方法,其特征在于,导入头部模型,基于...

【技术特征摘要】

1.一种基于有限元计算的经颅磁刺激线圈设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于有限元计算的经颅磁刺激线圈设计方法,其特征在于,所述经颅磁刺激线圈设计参数具体包括:线圈焦点和布线形状、线圈电感预设值、给定深度的磁场值预设值和感应电场值预设值。

3.根据权利要求2所述的基于有限元计算的经颅磁刺激线圈设计方法,其特征在于,所述线圈焦点和布线形状设计过程为:在刺激焦点部位布置高的电流密度或增加安匝数并在其他无关区域减小电流密度或减少安匝数;

4.根据权利要求1所述的基于有限元计算的经颅磁刺激线圈设计方法,其特征在于,导入头部模型,基于涡流场有限元法求解,计算得到经颅磁刺激线圈磁场以及感应电场的过程为:

5.根据权利要求4所述的基于有限元计算的经颅磁刺激线圈设计方法,其特征在于,所述头部球模型为单层球模型或三层球模型,其中,所述单层球模型电导率为0.33s/m,所述三层球模型包括头皮层、颅骨层以及大...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘宇王春忠杨振娜
申请(专利权)人:中科医电深圳医疗科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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