经颅磁刺激线圈结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种经颅磁刺激线圈结构，包括一倒U型磁芯及两个圆形或近似圆形的线圈，两线圈相互靠近呈8字型排列；两线圈具有中心孔，磁芯的两端分别插入两线圈的中心孔内；每一线圈向外延伸出到连接头的引出线。本实用新型专利技术将两个近似圆形线圈的绕制导线平行排列，并在线圈的中心加入倒U型的磁芯，使线圈的聚焦度大大提高，刺激范围集中，针对性更强，无关神经受到刺激的可能性减小，且线圈球形凹面的设计更接近人体头型，增加线圈与头部接触的面积，使刺激更方便准确；磁芯使线圈产生的磁场能集中在两磁极之间的刺激部位，在相同输出电流下刺激部位的磁场强度增加，刺激部位更深，范围更大；在输出相同磁场强度时所需脉冲电流更小。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及医疗磁刺激
，尤其涉及一种能够对大脑深层区域产生刺激的经颅磁刺激线圈结构。
技术介绍
经颅磁刺激(TMS)是一种基于电磁感应技术的医疗设备，它通过在放置于头部上方的线圈中通入短暂强大的脉冲电流，脉冲电流在线圈周围产生交变磁场，交变磁场可以透过高阻抗的介质(皮肤与颅骨)在颅内产生感应电流，当感应电流强度超过神经组织的兴奋阀值时，将引起细胞膜局部去极化，从而对大脑产生刺激。自1985年，英国的Barker成功研制出第一台经颅磁刺激仪以来，经过将近30年的发展，经颅磁刺激技术因其无痛、无创的优越特性，已广泛应用于中枢神经系统的刺激与调制，中枢性疲劳恢复，促进骨愈合，神经系统功能检测,神经通路完整性检查,神经精神疾病的诊断和治疗，以及语言、记忆、注意、视觉等大脑高级认知功能的研究等各个方面，并取得了较好的效果。同时，研究表明，TMS可以治疗精神分裂症、抑郁症、强迫症、躁狂症、创伤后应激障碍(PTSD)等精神疾病，其中对抑郁症的治疗在美国已经通过FDA的认可。对于大脑神经的磁场刺激,刺激部位的聚焦性与刺激深度，电磁转换的效率特别重要，其核心问题为线圈形态与结构的设计。为了能准确高效的刺激特定的刺激部位，对线圈产生的磁场强度、刺激深度以及聚焦度都有很高的设计要求。其中，磁刺激的聚焦度决定了磁刺激仪的刺激选择，高聚焦度可以缩小刺激范围，增加刺激针对性，减少对无关组织的刺激；刺激深度决定了磁刺激仪能够达到的最大的作用距离，刺激深度还决定了对大脑深部神经组织的有效刺激。目前的刺激线圈的结构均为空心线圈，线圈形状有圆形、8字形以及双锥形线圈。圆形线圈刺激面积大，利用率高，但聚焦性差；8字形线圈聚焦性好，但刺激强度较小；双锥形线圈有较好的聚焦性和刺激深度，但改善不明显。现有的空心线圈有其共同的缺点是:线圈电磁转换的利用率不高，只有与刺激部位最接近的线圈的磁场穿透神经组织才有刺激作用，其余大部分远离刺激部位的磁场能量白白浪费。正因为线圈结构与形态的不足，存在聚焦度差，刺激范围大，需要数千安培的线圈电流才能达到刺激效果，刺激线圈消耗功率大，容易发热，不能长期使用等缺点。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种具有更高效率、更高聚焦、更好节能的经颅磁刺激线圈结构，以提高经颅磁刺激的效果，解决传统线圈聚焦度不足、耗能发热的问题。为了达到上述目的，本技术提出一种经颅磁刺激线圈结构，包括一倒U型磁芯，以及由导线绕制而成的的两个圆形或近似圆形的线圈，两线圈相互靠近呈8字型排列；两线圈具有中心孔，所述磁芯的两端分别插入两线圈的中心孔内；每一线圈向外延伸出到连接头的引出线。优选地，所述两线圈均为近似圆形，线圈内的每一圈绕制导线相互平行，两线圈均 具有球形凹面，该球形凹面半径为45cm±5cm。优选地，所述两线圈的通电电流方向相反。优选地，所述两线圈之间通过绝缘粘胶介质粘接；两线圈的连接处的导线电流方 向相同；电感量在10-30UH之间。优选地，所述两线圈串联或并联。优选地，所述两线圈向下呈适合人体颅骨的夹角排列放置，该预定夹角小于180度。优选地，所述磁芯为硅钢片或其他高导磁铁磁性合金材料的铁芯，包括平直部分 和放入所述线圈的中心孔内的弯曲部分。优选地，所述磁芯与所述引出线之间通过绝缘介质隔离。优选地，所述两线圈的球形凹面的磁场聚焦于该球形凹面中心点的垂直线上，两 线圈的磁场聚焦点在所述垂直线上相交。本技术提出的一种经颅磁刺激线圈结构，将两个近似圆形线圈的绕制导线平 行排列，并在线圈的中心加入倒U型的磁芯，与现有的线圈结构相比，铁芯的加入使得线圈 的聚焦度大大提高，使经颅磁刺激范围集中，针对性更强，无关神经受到刺激的可能性减 小，而且线圈球形凹面的设计更接近人体头部颅骨的形状，这样在操作时，能增加线圈与头 部接触的面积，使刺激更方便准确；此外，由于磁芯使用高导磁率材料，线圈产生的磁场能 集中在两个磁极之间的刺激部位，使刺激部位磁场强度更高，在相同的输出电流时，刺激部 位的磁场强度增加，刺激部位更深，刺激范围更大；磁芯线圈在输出相同的磁场强度时，所 需的脉冲电流更小，只有空心线圈的60%。因此采用了磁芯的刺激线圈除了刺激聚焦效果好 以外，还有闻效节能、减少线圈发热、提闻刺激频率、延长刺激时间等多种功效。附图说明图1是本技术经颅磁刺激线圈结构较佳实施例的主视图；图2是图1所示的经颅磁刺激线圈结构的立体结构示意图；图3是图1所示的经颅磁刺激线圈结构放置在人体头部的一种位置示意图；图4是图1所示的经颅磁刺激线圈结构放置在人体头部的另一种位置示意图；图5是图1所示的经颅磁刺激线圈结构放置在人体头部的又一种位置示意图。为了使本技术的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。具体实施方式请参照图1及图2，图1是本技术经颅磁刺激线圈结构较佳实施例的主视图； 图2是图1所示的经颅磁刺激线圈结构的立体结构示意图。如图1及图2所示，本实施例提出的一种经颅磁刺激线圈结构20，包括一倒U型磁 芯10，以及由导线绕制而成的的两个圆形或近似圆形的线圈4，两线圈4相互靠近近似呈8 字型排列；两线圈4具有中心孔5，所述磁芯10的两端分别插入两线圈4的中心孔5内；每 一线圈4向外延伸出到连接头的引出线3，其中，绕制线圈4的导线可以采用纯铜(多股)导 线，也可以采用镀银(多股)铜导线。具体地，两线圈4均近似为圆形，一左一右排列，两线圈4可以串联工作或者并联工作。线圈4内的每一圈绕制导线相互平行，两线圈4之间通过强力绝缘胶等粘胶介质粘接，形成两线圈4的连接处6 ;两个线圈4通电电流方向相反，在中间平行交界处即连接处6的线圈4电流方向相同，电感量在10-30uH之间。本实施例中，两线圈4均具有向下的球形凹面，该球形凹面半径优选为45cm±5cm。采用球形凹面结构，使得整个线圈4的凹形如同帽子顶部，符合人体头部解剖学颅骨的形状结构。此外，两线圈4不在同一平面上，两者向下呈适合人体颅骨的夹角排列放置，该夹角小于180度，以更符合人体头部解剖学颅骨的弯曲形状结构。上述磁芯10为高导磁率材料，具体可以采用硅钢片铁芯或者其他高导磁率材料，该磁芯10包括平直部分I和作为磁芯10两端的弯曲部分2，弯曲部分2放入线圈4的中心孔5内的，磁芯10中间两个线圈4导线电流方向始终一致。采用弯曲部分2是为了适配两线圈4呈一角度放置的结构，使得磁芯10两端可以垂直放入两线圈4的中心孔5内。上述线圈4到连接头的引出线3与磁芯10之间通过绝缘介质隔离，使之不导电。本实施例上述结构的特点是采用了符合人体头部颅骨球面弯曲特征，与头颅广泛接触的凹面圆形刺激线圈，凹面线圈4的磁场会聚焦于凹面中心点的垂直线上，两个线圈4的的聚焦点可以在垂直线上相交。U字形磁芯10的开口处也汇聚密集的磁力线，在U字形磁芯10的两个磁极端布满弧形磁力线，铁心的磁力线与线圈的磁力线又可以交叉聚焦，使聚焦点处的磁力线更密集，磁场更强。本实施例经颅磁刺激线圈结构在人体头部的放置如图3、图4及图5所示，其中，图3是本实施例经颅磁刺激线圈结构20放置在人体头部的一种位置示意图；图4是本实施例经颅磁刺激线圈结构20放置在人体头部的另一种位置示意图；图5是本实施例经颅磁刺激线圈结构2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种经颅磁刺激线圈结构，其特征在于，包括一倒U型磁芯，以及由导线绕制而成的的两个圆形或近似圆形的线圈，两线圈相互靠近呈8字型排列；两线圈具有中心孔，所述磁芯的两端分别插入两线圈的中心孔内；每一线圈向外延伸出到连接头的引出线。

【技术特征摘要】
1.一种经颅磁刺激线圈结构，其特征在于，包括一倒U型磁芯，以及由导线绕制而成的 的两个圆形或近似圆形的线圈，两线圈相互靠近呈8字型排列；两线圈具有中心孔，所述磁 芯的两端分别插入两线圈的中心孔内；每一线圈向外延伸出到连接头的引出线。2.根据权利要求1所述的经颅磁刺激线圈结构，其特征在于，所述两线圈均为近似 圆形，线圈内的每一圈绕制导线相互平行，两线圈均具有球形凹面，该球形凹面半径为 45cm±5cm。3.根据权利要求1所述的经颅磁刺激线圈结构，其特征在于，所述两线圈的通电电流 方向相反。4.根据权利要求1所述的经颅磁刺激线圈结构，其特征在于，所述两线圈之间通过绝 缘粘胶介质粘接；两线圈的连接处的导线电流方向相同；电感量在10-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亦铮，
申请(专利权)人：深圳英智科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：