[发明专利]一种基于功能性核磁共振实现经颅磁精准刺激系统

说明书

本发明提供了一种基于功能性核磁共振实现经颅磁精准刺激系统，包括：脑区活跃度分析模块，用于根据被治疗者的功能性磁共振数据分析出被治疗者脑区中活跃度异常的区域；位置确定模块，用于根据脑区活跃度分析模块分析出的脑区中活跃度异常的区域并结合被治疗者的结构性磁共振数据确定被治疗者的脑区中活跃度异常的区域在患者头部中的位置；刺激模块，对位置确定模块确定的所述位置进行磁刺激。

技术领域

本发明涉及电磁与物理治疗领域，特别涉及一种基于功能性核磁共振实现经颅磁精准刺激系统。

背景技术

磁共振功能成像技术(functional magnetic resonance imaging，fMRI)通常指的是利用血氧水平依赖(blood oxygenation-level-dependent，BOLD)现象来分析大脑活动的磁共振成像技术(BOLD-fMRI)。其中血氧水平依赖现象是指血液中的血红蛋白和氧的不同结合状态有不同的磁性。血红蛋白和氧结合时(氧合血红蛋白)表现出抗磁性，而血红蛋白和氧脱离时(脱氧血红蛋白)表现出顺磁性。当局部脱氧血红蛋白下降时，fMRI图像上就表现为T2加权信号的增高，BOLD-fMRI大致分为三种类型:任务态fMRI(Task-basedfMRI,tfMRI)，静息态fMRI(Resting State fMRI,R-fMRI)以及自然刺激fMRI(NaturalStimulus fMRI,N-fMRI)。

经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)是一种安全、无创的中枢刺激技术，其原理是通过脉冲磁场无衰减地作用于中枢神经系统，改变皮层神经细胞的膜电位，使之产生感应电流，从而改变脑内代谢和神经电活动[Lefaucheur J,Aleman A,Baeken C,et al.Evidence-based guidelines on the therapeutic use of repetitivetranscranial magnetic stimulation(rTMS):an update(2014–2018)[J].ClinNeurophysiol,2020,131(2):474-528.]。重复经颅磁刺激(repetitive transcranialmagnetic stimulation,rTMS)是在TMS的基础上发展而来，它是指每次输出两个以上有规律的重复磁刺激。根据频率不同，rTMS分为高频(＞1Hz)和低频(≤1Hz)，高频可以提高大脑皮层的兴奋性，低频能够降低大脑皮层的兴奋性[Lefaucheur J,Aleman A,Baeken C,etal.Evidence-based guidelines on the therapeutic use of repetitivetranscranial magnetic stimulation(rTMS):an update(2014–2018)[J].ClinNeurophysiol,2020,131(2):474-528.]。尹明宇等[尹明宇,罗婧,胡昔权,et al.高频重复经颅磁刺激对脑卒中后认知功能障碍的影响％J中国康复医学杂志[J].2018,33:763-769.]发现高频rTMS能够在治疗2周及4周后有效改善PSCI患者执行、记忆、整体认知功能和日常生活活动能力。陈奕杰等[陈奕杰,余茜,崔微,et al.不同强度低频重复经颅磁刺激对脑卒中患者运动功能和认知功能障碍的疗效％J四川医学[J].2019,40:657-661]对比不同强度低频rTMS对脑卒中患者运动和认知功能的影响，并观察到高强度低频率rTMS对脑卒中患者运动功能和认知功能的改善效果明显优于低强度低频率rTMS。王世雁等[王世雁,巩尊科,陈伟,et al.不同频率重复经颅磁刺激对卒中后认知障碍的影响％J中华物理医学与康复杂志[J].2021,43:721-723.]则对比了不同频率rTMS对PSCI的影响，并提示低频及高频rTMS均能有效改善PSCI患者认知功能,且二者疗效相当,故在临床治疗中可根据患者情况合理选择rTMS刺激参数。