一种液态金属线圈可变形易散热的经颅磁刺激(TMS)设备的制作方法

文档序号:11117023阅读:590来源:国知局
一种液态金属线圈可变形易散热的经颅磁刺激(TMS)设备的制造方法与工艺

本发明涉及一种经颅磁刺激(TMS)设备,尤其涉及一种液态金属线圈可变形易散热的经颅磁刺激(TMS)设备。



背景技术:

经颅磁刺激(TMS)是一种基于脉冲磁场的,针对大脑皮层的外界刺激方式。它利用快速变化的电流在刺激线圈中感应出一次脉冲磁场,无痛的穿透皮肤和头骨,在大脑皮层处产生微小的感应电流,使脑部特定区域产生神经兴奋信号。该治疗方式现广泛应用于认知科学研究、精神病抑郁症治疗、神经疾病诊疗及功能性康复理疗等领域。

常规的经颅磁刺激(TMS)的磁场产生装置由多匝电磁线圈构成,一般内径2.5cm至9cm左右,其形状多由固定的单一圆形或两个圆形组成的“8”字形线圈组成,还有帽形、锥形、H形、V字形、多叶形及椭圆形等。经颅磁刺激(TMS)设备已有30余年的历史,是一项比较成熟的工业产品,但是存在以下不足:一、现有设备的线圈均由金属丝构成,生产后形状便已定性,无法根据用户所需进行变化,当用户对线圈的大小形状有特定需求是只能到厂家定制特定的治疗探头,成本昂贵,费时费力;二、线圈形状均为水平面,其产生的最优磁场位置无法充分契合不同用户不同形状的人体组织;三、由于在使用过程中线圈部分在交变电流的作用下会产生高热量,以致一般治疗十余分钟就会由于线圈温度过高而不得不暂停治疗。解决此发热问题的现有技术主要有两种:一是在该线圈上面加装散热风扇,可相对增加单次工作时长,但是会导致治疗探头变得更加笨重,风扇电机会引入电磁干扰和噪声,影响治疗质量;二是在线圈上额外加入水冷设备,同样需要增加线圈的重量和体积,而且由于水的热传导能力有限,该散热技术效率的存在瓶颈。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供了一种液态金属线圈可变形易散热的经颅磁刺激(TMS)设备,采用液态金属制作磁场发生线圈,利用液态金属的形态可变性、流动性、良好的导热性,大大提高了经颅磁刺激(TMS)设备对不同需求的适应性,工作持久性等性能。

为了达到上述目的,本发明采取的技术方案为:

一种液态金属线圈可变形易散热的经颅磁刺激(TMS)设备,其磁场发生线圈由液态金属管路系统1及液态金属泵送系统2连接而成。

所述的液态金属管路系统1由柔性良好的耐热绝缘管路构成,耐热绝缘管路内径为1mm至5mm。

所述的耐热绝缘管路外表面贴附了具有可弯折的金属丝3,使耐热绝缘管路根据不同需要弯折缠绕成各种形状,组成形状、直径、弯曲程度、匝数均能够自由调整的磁场发生线圈。

所述的液态金属泵送系统2包括泵送装置4、散热装置5及脉冲发生装置6,泵送装置4与散热装置5及脉冲发生装置6连接。

所述的泵送装置4采用蠕动泵或电磁泵。

所述的散热装置5为液态金属散热器。

所述的脉冲发生装置6能够产生各种类型的连续脉冲震荡电信号,与泵送装置4通过电路进行连接,直接将电信号传递给液态金属管路系统1中的液态金属线圈回路,从而生成磁场。

与现有技术相比,本发明具有以下优点:

一、利用液态金属管路系统1形状可自由变换的特性可制作出形状大小均可随用户需求进行调整的线圈,解决了现有技术中线圈大小和形状均无法更改的缺陷。

二、利用液态金属管路系统1制作而成的线圈,可以随意弯折,最大程度的契合人体组织,随时对所产生磁场的最有效区域进行细微调整(一般来讲磁场强度最均匀有效的区域为线圈中心的一部分),解决了现有技术中有效磁场强度区域固定的问题。

三、利用液态金属泵送系统2,在进行磁刺激治疗时不断流动,可将自身产生的热量带走,极大程度的解决了现有技术中散热难的问题,并且不需要在线圈上加装任何散热设备,可使该磁场线圈充分实现工作时常最大化、质量体积最小化、噪声干扰归零化。

四、液态金属泵送系统2可完美的契合目前最流行的散热技术——液态金属散热技术,该技术充分利用液态金属具有远高于水和空气的热导率及热扩散率,在固态/液态之间进行性状切换需要大量吸热,可不断流动性质等物理特点,对发热器件进行散热,散热装置5具有体积小、功耗低、噪音可消除等优良性质,非常适合应用本发明上。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述。

参照图1,一种液态金属线圈可变形易散热的经颅磁刺激(TMS)设备,其磁场发生线圈由液态金属管路系统1及液态金属泵送系统2连接而成。其中液态金属管路系统1由柔性良好的耐热绝缘管路构成,耐热绝缘管路材料采用耐高热且绝缘的硅橡胶玻璃纤维管,内径为1mm至5mm。耐热绝缘管路外表面贴附了具有可弯折的金属丝3,金属丝3直径为1mm,金属丝3材料包括但不限于铁,通过耐热胶牢固的贴在耐热绝缘管路上,利用金属丝3形状可以调整的特性使耐热绝缘管路根据不同需要弯折缠绕成各种形状,组成形状、直径、弯曲程度、匝数均可自由调整的磁场发生线圈。

所述的液态金属泵送系统2包括泵送装置4、散热装置5及脉冲发生装置6,泵送装置4与散热装置5及脉冲发生装置6连接,泵送装置4采用蠕动泵,散热装置5为液态金属散热器,具有优秀的散热能力,散热装置5直接将液态金属管路系统1中的热量散去,保证该设备的不间断工作能力。脉冲发生装置6与传统经颅磁刺激(TMS)设备相同,可产生各种类型的连续脉冲震荡电信号,与泵送装置4通过电路进行连接,通过此连接,可以直接将电信号传递给液态金属管路系统1中的液态金属线圈回路,从而生成磁场。

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