一种非侵袭性脑深部定向刺激控制系统及方法与流程

本发明属于电刺激治疗技术领域，尤其涉及一种非侵袭性脑深部定向刺激控制系统及方法。

背景技术：

由于神经元的可塑性，脑内神经元的电刺激治疗是目前治疗神经性功能障碍的重要方法。目前常用的方法包括2类，一类为非侵袭性的电刺激方法，代表的方法tms、tdcs等；另一类就是侵袭性的电刺激，代表的方法脑内起搏器。侵袭性的电刺激治疗存在诸多弊端，一是为有创的方法，需要开颅内置电刺激器，而此过程也会损伤脑组织；二是刺激位置和治疗参数的调节较为困难，很难依据病情的变化随时调节。而目前现有的非侵袭性的电刺激方法由于颅骨的衰竭作用，其刺激深度一般较浅，不能到达深部脑组织，一般局限于浅层脑皮质，但深部脑组织的功能障碍却占据了重要比率，因此总体来说目前尚无一种非常有效的无创的深部脑组织的定向电刺激方法。本方法是以两对中频电刺激为基础，两者频率差值在低频电范围内，单个khz以上的电刺激不会激活神经元，但是当两个中频电电流相遇引起相干反应后，会在相遇位置引起一个低频电流，从而达到刺激脑内神经元的目的。

综上所述，现有技术存在的问题是：目前脑组织的电刺激方法存在诸多弊端；非侵袭行电刺激方法由于颅骨的衰减其刺激深度较浅不能达到深部脑组织，同时在定向刺激方面也较差；而侵袭性的电刺激方法虽然能定向刺激深部脑组织，但是手术的本身也是一种伤害，而且参数调节也较为困难。因此有效的深部脑组织定向电刺激方法应该具有无创、定位精准、电流强度和频率方便调节等特点。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种非侵袭性脑深部定向刺激控制系统及方法。

本发明是这样实现的，一种非侵袭性脑深部定向刺激控制方法，所述非侵袭性脑深部定向刺激控制方法包括以下步骤：

步骤一，在ct或mri的辅助下计算刺激部位的三维坐标，确定两对刺激电极的头皮放置位置；此计算方法已在众多文献中公开发表。

步骤二，在ct辅助下计算电流传递过程中的脑组织电阻抗，计算出两对电极的电流强度；依据兴奋或抑制的目的，确定两对刺激电极的频率差值；

步骤三，中频电刺激电极放置在头皮相应位置，；依据兴奋或抑制的目的，调节刺激电极的频率，在脑电图的辅助下确定两对刺激电极的频率差值。当脑电图表现为高频率低波幅为兴奋，而表现为低频率高波幅为抑制。

本发明的另一目的在于提供一种所述非侵袭性脑深部定向刺激控制方法的非侵袭性脑深部定向刺激控制系统，所述非侵袭性脑深部定向刺激控制系统包括：

第一中频电刺激电极模块、第二中频电刺激电极模块，用于实现的对头部部位的电刺激；

计算机，与第一中频电刺激电极模块、第二中频电刺激电极模块连接，在输入ct相关参数下计算头部刺激部位的三维坐标、脑组织不同结构的电阻抗，依据刺激部位的电阻抗计算出两对电极的电流强度。

进一步，所述第一中频电刺激电极模块的频率范围能在1khz～10khz间调节，调节精度分两档，一档为100～1000hz，每次增加或降低100hz，另一档为0～100，每次增加或降低1hz。

本发明的另一目的在于提供一种使用所述非侵袭性脑深部定向刺激控制方法的中频电刺激电极。

本发明的优点及积极效果为：本发明最大的优点是实现了无创的脑深部电刺激，通过计算靶向刺激部位的三维坐标和电流传递过程中的电阻抗实现精准刺激，从而在中枢神经系统疾病的电刺激疗法方面实现突破。

附图说明

图1是本发明实施例提供的非侵袭性脑深部定向刺激控制系统结构示意图；

图中：1、第一中频电刺激电极模块；2、第二中频电刺激电极模块；3、计算机。

图2是本发明实施例提供的非侵袭性脑深部定向刺激控制方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的非侵袭性脑深部定向刺激控制系统包括：

第一中频电刺激电极模块1、第二中频电刺激电极模块2，用于实现的对头部部位的电刺激。

计算机3，与第一中频电刺激电极模块1、第二中频电刺激电极模块2连接，用于计算头部刺激部位的三维坐标、脑组织不同结构的电阻抗，依据刺激部位的电阻抗计算出两对电极的电流强度。

如图2所示，本发明实施例提供的非侵袭性脑深部定向刺激控制方法包括以下步骤：

s201：在ct或mri的辅助下计算刺激部位的三维坐标，确定两对刺激电极的头部放置位置；

s202：在ct辅助下计算脑组织不同结构的电阻抗，然后依据刺激部位的电阻抗计算出两对电极的电流强度；依据兴奋或抑制的目的，确定两对刺激电极的频率差值；

s203：中频电刺激电极放置在头皮相应刺激的位置，调节刺激电极的频率。

本发明实施例提供的非侵袭性脑深部定向刺激控制系统有两对中频电刺激电极，两对刺激电极的频率范围能在1khz～10khz间调节，调节精度分两档，一档为100～1000hz，每次增加或降低100hz，另一档为0～100，每次增加或降低1hz。使用时两者间频率的差值能在0～100hz之间调节，同时两对刺激电极的电流强度也可以调节大小。在ct或mri的辅助下计算刺激部位的三维坐标，确定两对刺激电极的头皮放置位置。同时在ct辅助下计算脑组织不同结构的电阻抗，然后依据刺激部位的电阻抗计算出两对电极的电流强度。依据兴奋或抑制的目的，确定两对刺激电极的频率差值。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明属于电刺激治疗技术领域，公开了一种非侵袭性脑深部定向刺激控制系统及方法，在CT或MRI的辅助下计算靶向刺激部位的三维坐标，然后确定两对刺激电极的头皮放置位置；在CT辅助下计算电流传递过程中脑组织的电阻抗，电阻抗计算出两对电极的电流强度；依据兴奋或抑制的目的，确定两对刺激电极的频率差值。第一中频电刺激电极模块、第二中频电刺激电极模块，用于实现的对头部部位的电刺激；计算机，用于计算头部刺激部位的三维坐标、脑组织不同结构的电阻抗，依据电流传递过程中脑组织的电阻抗计算出两对电极的电流强度。

技术研发人员：何任红
受保护的技术使用者：何任红
技术研发日：2017.12.06
技术公布日：2018.04.17