[发明专利]经颅磁刺激导航定位机器人系统及定位方法

说明书

本发明公开一种经颅磁刺激导航定位机器人系统及定位方法，包括：主机、红外线定位仪、患者定位参考架、注册探针、机器臂及线圈夹持装置、控制单元；主机与控制单元、红外线定位仪连接，用于读取患者影像数据，计算治疗区域，注册配准，计算线圈位置；红外线定位仪与注册探针、定位参考架连接，用于实时定位患者定位参考架和注册探针的位置；患者定位参考架安装于患者头部；注册探针用于在患者面部取点完成注册配准；机器臂和线圈夹持装置与控制单元连接，用于将线圈放到预定位置并根据患者位置实时调整线圈位置。本发明可治疗前按手术计划精确放置线圈，且治疗过程中实时调整线圈位置，避免由于患者移动而造成治疗区域偏离，提高治疗效果。

技术领域

本发明涉及一种医疗器械设备，尤其涉及一种经颅磁刺激导航定位机器人系统。此外，本发明还涉及一种经颅磁刺激导航定位方法。

背景技术

经颅磁刺激（Transcranial Magnetic Stimulation，TMS）的现代模式是由Bickford和Fremming在1965年进行的。TMS装置包括两个主要部分：作为能源的储存电荷的电容器和用于传递能量的位于刺激线圈中的感应器。电容器可以储存高电流的电荷，在极短时间内感应线圈可以释放大量电荷产生磁场，磁力线可以以非侵入的方式以很小的阻力穿过头皮、颅骨和脑组织，并在脑内产生反向感生电流。皮层内的电流可以激活大的锥体神经元，并引起轴突内的微观变化，并进一步引起电生理和功能的变化。但是，对神经元产生何种影响取决于多种因素，例如线圈的形状，方向，神经元的密度以及神经轴突、树突的方向。其最终效应既可以引起暂时的大脑功能的兴奋或抑制，也可以引起长时程的皮层可塑性的调节。

由于TMS可以在多种生理和心理效应中调节皮层可塑性，更多的人将TMS应用于精神类疾患中。在情绪障碍和抑郁症，TMS疗法处于临床前试验阶段。利用Beck抑郁症调查或Hamilton抑郁症评分作为标准，rTMS（重复经颅磁刺激）与其他治疗方法相比没有差别，它与假rTMS对照相比也没有差别。但是，左半球背外侧前额叶高频刺激，和右半球背外侧前额叶低频刺激，两周后都显示rTMS治疗抑郁症有效。用单光子断层成像（SPECT）来研究TMS刺激前额叶治疗抑郁症的效应，发现刺激近处皮层活动增加，而远处前扣带回和颞极前部的活动减少；20Hz TMS比5Hz TMS更有效。

患有躁狂症的病人随机接受左侧或右侧的外侧前额叶高频TMS刺激（圆线圈），治疗持续2周，结果显示临床的躁狂症状在接受右侧刺激组有所改善。

在右侧前额叶固定磁场强度在1T，给予两串1Hz60秒的TMS刺激，如此治疗10天，结果显示对精神分裂症状没有效果，但是可以减轻精神分裂患者的焦虑和不安程度；这种治疗还可以改善抑郁症患者的情绪。

经颅磁刺激的定位是诊断与治疗过程中的关键问题，一般采用手动定位，刺激时手持刺激磁刺激线圈，根据人手指的响应改变磁刺激线圈位置寻找靶点，最终确定位置后固定磁刺激线圈。较精确的定位方法可采用经颅磁刺激导航系统，提高治疗效率。但现有的经颅磁刺激导航系统存在如下缺陷：不能精确的将计划的治疗区域和实际线圈的刺激区域重合，也不能实时监测患者位置移动并准确的调整线圈的位置。

中国发明专利申请CN201210281472.X公开了一种经颅磁刺激导航系统及经颅磁刺激线圈定位方法。该方法仍然不能精确的将计划的治疗区域和实际线圈的刺激区域重合，也不能实时监测患者位置移动并准确的调整线圈的位置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供了一种经颅磁刺激导航定位机器人系统，能智能确定患者磁刺激区域，利用机器人放置磁线圈，治疗前按手术计划精确放置线圈，且治疗过程中实时调整线圈位置，避免由于患者移动而造成治疗区域偏离，提高治疗准确性，减少副作用。为此，本发明还提供一种经颅磁刺激导航定位方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：