一种交叠式双螺旋磁刺激线圈和经颅磁刺激装置

1.本发明实施例涉及励磁线圈技术，尤其涉及一种交叠式双螺旋磁刺激线圈和经颅磁刺激装置。


背景技术：

2.进行经颅磁刺激时，往往采用磁刺激线圈励磁的方式构建磁刺激磁场。
3.现有的磁刺激线圈，包括八字线圈、圆形线圈、双锥型线圈等。其中圆形线圈利用线圈几何中心的聚焦磁场进行刺激实验；螺线管线圈利用螺线管的低部线圈磁场进行刺激。这些线圈的刺激区域为厘米级。绕线方式大多为蚊香形，线圈主要分布在刺激平面上，造成线圈刺激区域通常在厘米尺度，尺度较大。较大的刺激范围通常会覆盖靶点以外的区域，精准度较差，会造成过度刺激。


技术实现要素：

4.本发明提供一种交叠式双螺旋磁刺激线圈和经颅磁刺激装置，通过距离调节器控制两个螺旋线圈的交叠程度，准确控制刺激区域，避免对靶点以外区域的过度刺激。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种交叠式双螺旋磁刺激线圈，包括：
6.第一管状螺旋线圈；
7.第二管状螺旋线圈，所述第二管状螺旋线圈的轴线与所述第一管状螺旋线圈的轴线平行；
8.距离调节器，所述第一管状螺旋线圈和所述第二管状螺旋线圈均固定于所述距离调节器，所述距离调节器用于调节所述第一管状螺旋线圈和所述第二管状螺旋线圈之间相互侵入的深度。
9.可选的，还包括第一线圈卡套和第二线圈卡套，所述第一线圈卡套用于将所述第一管状螺旋线圈固定于所述距离调节器上；所述第二线圈卡套用于将所述第二管状螺旋线圈固定于所述距离调节器上。
10.可选的，距离调节器包括固定杆，所述固定杆的第一端固定连接所述第一线圈卡套，所述固定杆的第二端固定连接所述第二线圈卡套。
11.可选的，所述固定杆包括外套管、内管和紧固机构，所述外套管向所述内管提供伸缩容腔，向第一方向旋动所述紧固机构的手柄，能够使所述内管伸出所述伸缩容腔；向第二方向旋动所述紧固机构的手柄，能够使所述内管缩入所述伸缩容腔，所述第一线圈卡套固定于所述外套管远离所述内管的一端，所述第二线圈卡套固定于所述内管远离所述外套管的一端。
12.可选的，所述内管上标有刻度，所述外套管与暴露出的所述内管间界面的所述刻度用于示出所述第一管状螺旋线圈和所述第二管状螺旋线圈之间相互侵入的深度。
13.可选的，所述距离调节器由非磁性材料构成。
14.可选的，还包括铁柱，所述第一管状螺旋线圈和所述第二管状螺旋线圈相互侵入
形成的空隙能够容纳所述铁柱时，将所述铁柱置于所述第一管状螺旋线圈和所述第二管状螺旋线圈相互侵入形成的空隙内。
15.可选的，所述第一管状螺旋线圈和所述第二管状螺旋线圈的线圈半径均小于2.5厘米。
16.可选的，所述第一管状螺旋线圈和所述第二管状螺旋线圈的导线半径均小于0.5毫米。
17.第二方面，本发明实施例还提供了一种经颅磁刺激装置，包括上述任意一种交叠式双螺旋磁刺激线圈。
18.本发明实施例中交叠式双螺旋磁刺激线圈包括，第一管状螺旋线圈；第二管状螺旋线圈，第二管状螺旋线圈的轴线与第一管状螺旋线圈的轴线平行；距离调节器，第一管状螺旋线圈和第二管状螺旋线圈均固定于距离调节器，距离调节器用于调节第一管状螺旋线圈和第二管状螺旋线圈之间相互侵入的深度。可以根据实际待刺激靶点的大小，调节第一管状螺旋线圈和第二管状螺旋线圈之间相互侵入的深度。其意义在于，在接通与第一管状螺旋线圈和第二管状螺旋线圈相连的外部激励源后，得到第一管状螺旋线圈激发的磁场和第二管状螺旋线圈激发的磁场相叠加所得的叠加磁场。叠加磁场的磁场强度强，可以根据实际需要进行线圈侵入深度的调整，从而调整两磁场间的叠加面积，实现磁刺激区域的大小可控。从而提高磁刺激的精准度，避免过度刺激。
附图说明
19.图1为本发明实施例提供的一种交叠式双螺旋磁刺激线圈的结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的另一种交叠式双螺旋磁刺激线圈的结构示意图；
21.图3为本发明实施例提供的另一种交叠式双螺旋磁刺激线圈的结构示意图；
22.图4为本发明实施例提供的另一种交叠式双螺旋磁刺激线圈的结构示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
24.图1为本发明实施例提供的一种交叠式双螺旋磁刺激线圈的结构示意图，参见图1。本发明实施例提供了一种交叠式双螺旋磁刺激线圈，包括：
25.第一管状螺旋线圈1；
26.第二管状螺旋线圈2，第二管状螺旋线圈2的轴线与第一管状螺旋线圈1的轴线平行；
27.距离调节器3，第一管状螺旋线圈1和第二管状螺旋线圈2均固定于距离调节器3，距离调节器3用于调节第一管状螺旋线圈1和第二管状螺旋线圈2之间相互侵入的深度。
28.其中，第一管状螺旋线圈1和第二管状螺旋线圈2均为螺旋状结构，可以在外部激励源的激励下，分别建立各自的磁场。第一管状螺旋线圈1和第二管状螺旋线圈2的绕线方向可以相同，即第一管状螺旋线圈1和第二管状螺旋线圈2的绕线方向均为从下至上顺时针绕线，或者从下至上逆时针绕线。对于第一管状螺旋线圈1和第二管状螺旋线圈2的电流流
经方向可以根据实际需要确定。示例性的，外部激励源的激励电流从第一管状螺旋线圈1的上端流入，从第一管状螺旋线圈1的下端流出；并且，外部激励源的激励电流从第一管状螺旋线圈1的下端流入，从第一管状螺旋线圈1的上端流出。距离调节器3可以是任意一种能够满足距离调节器3功能的部件，本发明实施例不针对距离调节器3的具体结构进行限定。可选的，距离调节器3由非磁性材料构成。由于距离调节器3中的部件均为非磁性材料，因此距离调节器3不会干扰管状螺旋线圈的磁场构建，使得磁刺激的精准度更高。可选的，第一管状螺旋线圈1和第二管状螺旋线圈2的线圈半径均小于2.5厘米。第一管状螺旋线圈1和第二管状螺旋线圈2的导线半径均小于0.5毫米。更小的线圈半径和导线半径均利于提高磁刺激的精准度，按照上述参数制得的管状螺旋线圈能够建立更为准确的磁刺激区域。在进行磁刺激之前，可以根据实际需要调节距离调节器3。将第一管状螺旋线圈1和第二管状螺旋线圈2之间的重叠范围调整至所需范围，使得第一管状螺旋线圈1和第二管状螺旋线圈2构建出的叠加磁场区域大小尽可能对应待刺激靶点的大小。实现磁刺激区域的大小可控。从而提高磁刺激的精准度，避免过度刺激。
29.图2为本发明实施例提供的另一种交叠式双螺旋磁刺激线圈的结构示意图，参见图2。可选的，还包括第一线圈卡套4和第二线圈卡套5，第一线圈卡套4用于将第一管状螺旋线圈1固定于距离调节器3上；第二线圈卡套5用于将第二管状螺旋线圈2固定于距离调节器3上。
30.其中，第一线圈卡套4和第二线圈卡套5均用于将管状螺旋线圈卡接在距离调节器3上。第一线圈卡套4和第二线圈卡套5可以是任意一种结构，能够满足线圈卡套的相应功能即可，本发明实施例不针对第一线圈卡套4和第二线圈卡套5的具体结构进行限定。示例性的，第一线圈卡套4或第二线圈卡套5可以包括贴合于管状螺旋线圈的弧形结构，该弧形结构可以卡住管状螺旋线圈的两侧管状开口，进而固定管状螺旋线圈。
31.图3为本发明实施例提供的另一种交叠式双螺旋磁刺激线圈的结构示意图，参见图3。可选的，距离调节器3包括固定杆31，固定杆31的第一端固定连接第一线圈卡套4，固定杆31的第二端固定连接第二线圈卡套5。
32.其中，通过将第一线圈卡套4和第二线圈卡套5分别固定在固定杆31的两端，可以使两管状螺旋线圈之间保持预设距离。可以根据实际需要选择固定杆的长度，进而确定预设距离。也可以选择长度可变的固定杆。
33.图4为本发明实施例提供的另一种交叠式双螺旋磁刺激线圈的结构示意图，参见图4。可选的，对于长度可变的固定杆，可以选用下文所述的方案。固定杆31包括外套管(图中未示出)、内管(图中未示出)和紧固机构32，外套管向内管提供伸缩容腔，向第一方向旋动紧固机构32的手柄，能够使内管伸出伸缩容腔；向第二方向旋动紧固机构32的手柄，能够使内管缩入伸缩容腔，第一线圈卡套4固定于外套管远离内管的一端，第二线圈卡套5固定于内管远离外套管的一端。
34.其中，外套管套设在一部分内管的外侧，通过紧固机构32调节内管的伸出长度。其中紧固机构32可以是任意一种能够满足上述功能的结构，本发明实施例不针对紧固机构32的具体结构进行限定。在进行固定杆31的长度调节时，示例性的，在顺时针转动紧固机构32的手柄时，内管向外伸出，固定杆31长度变长；在逆时针转动紧固机构32的手柄时，内管向内缩入，固定杆31长度变短。
35.可选的，内管上标有刻度，外套管与暴露出的内管间界面的刻度用于示出第一管状螺旋线圈1和第二管状螺旋线圈2之间相互侵入的深度。
36.其中，在进行磁刺激之前，可以根据第一管状螺旋线圈1和第二管状螺旋线圈2相互重叠区域的深度，对内管进行刻度标定。示例性的，可以测量第一管状螺旋线圈1和第二管状螺旋线圈2相互重叠区域所能容纳的最大圆型的直径，将该直径的数值标记在外套管与暴露出的内管间界面处的刻度上。通过上述标定，可以在进行磁刺激时，方便的调节两个螺线管之间叠加部分的宽度，方便仿真计算其磁场分布。调节第一管状螺旋线圈1和第二管状螺旋线圈2相互重叠区域时，只需旋转紧固机构32的手柄，使内管恰好暴露出所需刻度值即可。
37.可选的，还包括铁柱，第一管状螺旋线圈1和第二管状螺旋线圈2相互侵入形成的空隙能够容纳铁柱时，将铁柱置于第一管状螺旋线圈1和第二管状螺旋线圈2相互侵入形成的空隙内。
38.其中，在第一管状螺旋线圈1和第二管状螺旋线圈2重叠形成的空隙足够容纳铁柱时，还可以在空隙中插入铁柱，从而使磁场更为集中，提高靶点的磁场强度的同时，也提高了磁场的精准度。
39.本发明实施例还提供了一种经颅磁刺激装置，包括上述任意一种交叠式双螺旋磁刺激线圈。
40.其中，由于本发明实施例中的经颅磁刺激装置使用了上述任意一种交叠式双螺旋磁刺激线圈，因此具有相应的有益效果。
41.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

技术特征：
1.一种交叠式双螺旋磁刺激线圈，其特征在于，包括：第一管状螺旋线圈；第二管状螺旋线圈，所述第二管状螺旋线圈的轴线与所述第一管状螺旋线圈的轴线平行；距离调节器，所述第一管状螺旋线圈和所述第二管状螺旋线圈均固定于所述距离调节器，所述距离调节器用于调节所述第一管状螺旋线圈和所述第二管状螺旋线圈之间相互侵入的深度。2.根据权利要求1所述的交叠式双螺旋磁刺激线圈，其特征在于，还包括第一线圈卡套和第二线圈卡套，所述第一线圈卡套用于将所述第一管状螺旋线圈固定于所述距离调节器上；所述第二线圈卡套用于将所述第二管状螺旋线圈固定于所述距离调节器上。3.根据权利要求2所述的交叠式双螺旋磁刺激线圈，其特征在于，所述距离调节器包括固定杆，所述固定杆的第一端固定连接所述第一线圈卡套，所述固定杆的第二端固定连接所述第二线圈卡套。4.根据权利要求3所述的交叠式双螺旋磁刺激线圈，其特征在于，所述固定杆包括外套管、内管和紧固机构，所述外套管向所述内管提供伸缩容腔，向第一方向旋动所述紧固机构的手柄，能够使所述内管伸出所述伸缩容腔；向第二方向旋动所述紧固机构的手柄，能够使所述内管缩入所述伸缩容腔，所述第一线圈卡套固定于所述外套管远离所述内管的一端，所述第二线圈卡套固定于所述内管远离所述外套管的一端。5.根据权利要求4所述的交叠式双螺旋磁刺激线圈，其特征在于，所述内管上标有刻度，所述外套管与暴露出的所述内管间界面的所述刻度用于示出所述第一管状螺旋线圈和所述第二管状螺旋线圈之间相互侵入的深度。6.根据权利要求2所述的交叠式双螺旋磁刺激线圈，其特征在于，所述距离调节器由非磁性材料构成。7.根据权利要求1所述的交叠式双螺旋磁刺激线圈，其特征在于，还包括铁柱，所述第一管状螺旋线圈和所述第二管状螺旋线圈相互侵入形成的空隙能够容纳所述铁柱时，将所述铁柱置于所述第一管状螺旋线圈和所述第二管状螺旋线圈相互侵入形成的空隙内。8.根据权利要求1所述的交叠式双螺旋磁刺激线圈，其特征在于，所述第一管状螺旋线圈和所述第二管状螺旋线圈的线圈半径均小于2.5厘米。9.根据权利要求1所述的交叠式双螺旋磁刺激线圈，其特征在于，所述第一管状螺旋线圈和所述第二管状螺旋线圈的导线半径均小于0.5毫米。10.一种经颅磁刺激装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的交叠式双螺旋磁刺激线圈。

技术总结
本发明实施例公开了一种交叠式双螺旋磁刺激线圈和经颅磁刺激装置。双螺旋磁刺激线圈包括，第一管状螺旋线圈；第二管状螺旋线圈，第二管状螺旋线圈的轴线与第一管状螺旋线圈的轴线平行；距离调节器，第一管状螺旋线圈和第二管状螺旋线圈均固定于距离调节器，距离调节器用于调节第一管状螺旋线圈和第二管状螺旋线圈之间相互侵入的深度。在接通与管状螺旋线圈相连的外部激励源后，得到第一管状螺旋线圈激发的磁场和第二管状螺旋线圈激发的磁场相叠加所得的叠加磁场。叠加磁场的磁场强度强，可以根据实际需要进行线圈侵入深度的调整，从而调整两磁场间的叠加面积，实现磁刺激区域的大小可控。从而提高磁刺激的精准度，避免过度刺激。刺激。刺激。


技术研发人员：殷涛 王欣 刘志朋 武健康 李颖 马任
受保护的技术使用者：中国医学科学院生物医学工程研究所
技术研发日：2023.05.11
技术公布日：2023/7/7