一种用于经颅磁刺激对照实验的8字形线圈及其配置管理方法与流程

本发明属于经颅磁刺激技术领域，特别涉及一种用于经颅磁刺激对照实验的8字形线圈及其配置管理方法。

背景技术：

经颅磁刺激(transcranialmagneticstimulation，简称tms)技术是一种利用脉冲磁场作用于中枢神经系统，改变皮质神经细胞的膜电位，使之产生感应电流，影响脑内代谢和神经电活动，从而引起一系列生理生化反应的磁刺激技术。tms具有无创、无痛、安全的特点，可用于刺激脑神经、神经根及外周神经。目前广泛用在神经科学、脑科学研究领域和临床疾病的诊断和治疗。

评判经颅磁刺激系统疗效时需要做对照实验，通常，一个实验总分为实验组和对照组。实验组，是接受实验变量处理的对象组；对照组，也称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组，至于哪个作为实验组，哪个作为对照组，一般是随机决定的，这样，从理论上说，由于实验组与对照组的无关变量的影响是相等的，被平衡了的，故实验组与对照组两者之差异，则可认定为是来自实验变量的效果，这样的实验结果是可信的。而现有的经颅磁刺激疗效对照实验通过改变刺激线圈的相对位置，比如将8字形线圈姿态改变90度以减弱线圈对实验对象的刺激强度。但这样的对照实验达不到双盲效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可实现双盲效果的用于经颅磁刺激对照实验的8字形线圈及其配置管理方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于经颅磁刺激对照实验的8字形线圈，所述8字形线圈含有第一圆形线圈和第二圆形线圈，所述第一圆形线圈反时针绕制，输入端为a2，输出端为a1，所述第二圆形线圈顺时针绕制，输入端为b1，输出端为b2，所述两圆形线圈通过4个单体开关k1、k2、k3、k4连接组合，a2与单体开关k1的正极、单体开关k2的正极电连接在一起并作为所述8字形线圈的第一端子p1，a1与单体开关k3的正极、单体开关k4的正极电连接在一起并作为所述8字形线圈的第二端子p2，b1与单体开关k2的负极、单体开关k3的负极电连接，b2与单体开关k1的负极、单体开关k4的负极电连接在一起，单体开关k1、单体开关k2、单体开关k3、单体开关k4的开关状态受控制模块控制。

所述的单体开关k1、k2、k3、k4为高压继电器。

用于经颅磁刺激对照实验的8字形线圈的配置管理方法，包括如下步骤：

(1)对照实验中，控制模块获得对实验者是进行正常刺激还是伪刺激的确定状态；

(2)若要对实验者进行正常刺激，所述控制模块控制k1、k3断开，k2、k4闭合，所述8字形线圈配置为两圆形线圈在交点处电流方向相同，对实验者正常刺激；

(3)若要对实验者进行伪刺激，所述控制模块控制k1、k3闭合，k2、k4断开，所述8字形线圈配置为两圆形线圈在交点处电流方向相反，对实验者进行伪刺激。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提供一种用于经颅磁刺激对照实验用的8字形线圈，根据实验者相应的状态值，控制模块控制单体开关k1、k2、k3、k4的开关状态对所述8字形线圈进行配置，实现正常刺激或伪刺激。对照实验过程中可对操作者和实验者达到双盲效果。

附图说明

图1为一种经颅磁刺激系统原理图；

图2为本发明的用于经颅磁刺激对照实验的8字形线圈系统示意图；

图3为本发明的用于经颅磁刺激对照实验的8字形线圈配置伪刺激示意图；

图4为本发明的用于经颅磁刺激对照实验的8字形线圈配置正常刺激示意图。

具体实施方式

下面结合说明书实施例和说明书附图对本发明进行进一步说明。

在此给出一种经颅磁刺激系统原理，如图1所示，经颅磁刺激系统一般通过电源将能量储存在储能脉冲电容中，然后让储能脉冲电容对线圈快速大电流放电，产生瞬间脉冲磁场，对患者进行刺激，一般刺激线圈多采用8字形线圈，8字形线圈正常刺激时，线圈交点处电流流向相同，从而在两圆形线圈交点处出现磁场极大值，用于对患者进行刺激。

用于经颅磁刺激对照实验的8字形线圈基本原理如图2所示，所述8字形线圈含有第一圆形线圈和第二圆形线圈，所述第一圆形线圈反时针绕制，输入端为a2，输出端为a1，所述第二圆形线圈顺时针绕制，输入端为b1，输出端为b2，所述两圆形线圈通过4个单体开关k1、k2、k3、k4连接组合，a2与单体开关k1的正极、单体开关k2的正极电连接在一起并作为所述8字形线圈的第一端子p1，a1与单体开关k3的正极、单体开关k4的正极电连接在一起并作为所述8字形线圈的第二端子p2，b1与单体开关k2的负极、单体开关k3的负极电连接，b2与单体开关k1的负极、单体开关k4的负极电连接在一起，单体开关k1、单体开关k2、单体开关k3、单体开关k4由高压继电器实现，其开关状态受控制模块控制。

如图3所示，当k1、k3闭合，k2、k4断开，则a1与b1短路连接并与p2电连接，a2与b2短路连接并与p1电连接，从而实际两圆形线圈在交点处的电流方向相反，使得对实验者输出伪刺激。

如图4所示，当k1、k3断开，k2、k4闭合，则a1与b2短路连接并与p2电连接，a2与b1短路连接并与p1电连接，从而实际两圆形线圈在交点处的电流方向相同，使得对实验者输出正常刺激。

经颅磁刺激对照实验包括如下过程：开始对照实验时，操作者使用上位机软件对实验者进行唯一编码，上位机软件为每一个实验者编码随机生成进行正常刺激或者伪刺激的状态值，实验过程中，对同一个实验者所述状态值唯一，但所述状态值不对操作者和实验者公开，控制模块根据所述状态值，控制单体开关k1、k2、k3、k4对所述8字形线圈进行配置，如果需要进行正常刺激则配置状态为k1、k3断开，k2、k4闭合；如果需要进行伪刺激则配置状态为k1、k3闭合，k2、k4断开，按需实现正常刺激或伪刺激，实验结束后，具有相应权限的操作者可以从所述上位机软件系统中读取各实验者被所述上位机软件赋予的状态值和对应的实验数据。整个对照实验过程可对操作者和实验者达到双盲效果。

以上仅为本发明优选的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可想到变化或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种用于经颅磁刺激对照实验的8字形线圈，其含有第一圆形线圈和第二圆形线圈，所述第一圆形线圈反时针绕制，输入端为A2，输出端为A1，所述第二圆形线圈顺时针绕制，输入端为B1，输出端为B2，所述两圆形线圈的输入端和输出端通过4个单体开关K1、K2、K3、K4连接组合，形成两圆形线圈交点处电流方向相同或相反的不同配置状态，单体开关K1、单体开关K2、单体开关K3、单体开关K4的开关状态受控制模块控制。本发明还提供了一种所述8字形线圈的配置管理方法，通过控制单体开关K1、K2、K3、K4的开关状态对所述8字线圈进行配置，自由实现正常刺激或伪刺激。在对照实验时可对操作者和实验者实现双盲效果。

技术研发人员：余勇;黄开文;张仁龙
受保护的技术使用者：北京神畅科技发展有限公司
技术研发日：2018.12.29
技术公布日：2019.04.16