三角网个性化多线圈经颅磁刺激阵列及其控制方法与流程

本发明涉及经颅磁刺激技术领域，尤其是一种三角网个性化多线圈经颅磁刺激阵列及其控制方法，能够实现个性化经颅磁刺激。

背景技术：

由于头部各部分的磁导率基本相同，磁场通过如颅骨或头皮等高阻抗组织时，其磁场强度几乎不会发生衰减，进而不会因为高阻抗组织的存在而影响脑组织中感应电流的强度，如图1。人脑中，头皮、脂肪和骨骼的阻抗较高，而感应电流与脑内组织的电导率成正比，故感应电流的强度较小，几乎不会引发大脑疼痛感受器的兴奋状态，故而感受不到疼痛。目前经颅磁刺激技术已经被广泛应用于脑部功能和认知科学研究。

现有的经颅磁刺激技术大都采用单通道线圈进行刺激，如传统的o形线圈或8字形线圈，这种刺激方式在同一时刻只能对一个部位进行刺激。随着医疗技术和工程科学的发展，单通道的磁刺激装置已经不能满足经颅磁刺激的全脑域多部位同步刺激、个性化刺激方式以及准确的刺激定位等更高的要求，因此发展出了多线圈磁刺激的治疗方式。

多通道磁刺激的研究始于1998年芬兰赫尔辛基大学ruohonen等人将几个结构简单的单个线圈按照一定的空间排布规律进行布置的研究。现有的多线圈经颅磁刺激技术大都采用方形(如图2.a)、圆形(如图2.b)和直导线形(如图2.c)多线圈阵列，都是以一定的形状为基本单元组成网络结构。其中圆形线圈由于线圈本身形状的原因，相邻线圈之间会存在间隔，导致难以得到高分辨率的刺激，其次，圆形线圈的刺激单元尺寸是固定不变的，不能实现刺激面积和形状的调整。而方形线圈和直导线形线圈虽然解决了圆形线圈分辨率的问题，但由于其特殊的形状只能够以矩形或线条的方式进行刺激，很多情况下难以满足磁刺激的灵活性。

综上所述，图2中所示的几种多线圈经颅磁刺激设计方案存在着分辨率低和形状局限等不易变通的问题，这也在一定程度上限制了多线圈经颅磁刺激技术的发展。在实现多线圈经颅磁刺激的过程中，根据需求对刺激线圈的形状、大小和位置进行个性化的调整，这是传统的多线圈方案无法实现的。本设计针对这一现状，提出了一种新型的基于三角网结构的三角网个性化多线圈经颅磁刺激阵列及其控制方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种由全新的能够覆盖全脑域的个性化多线圈经颅磁刺激阵列及其控制方法，利用本发明多线圈经颅磁刺激阵列，可以在全脑域多个部位同时形成多个刺激单元，并能够根据需求改变刺激单元的形状和大小(选择三角形、六边形或菱形等)。

实现本发明目的的技术方案为：

一种三角网个性化多线圈经颅磁刺激阵列，其特征在于：该阵列是基于三角网结构进行设计，由小等边三角形紧密排布而形成的网状多线圈阵列结构；该阵列包括一系列能够被上位机独立控制选通方向的六棱柱形连接节点和一系列组成小等边三角形的线圈段，线圈段通过一系列节点连接成网络结构；同一节点相对的两个侧面所连接的线圈段之间呈一定角度，使该阵列能够形成曲面，覆盖全脑域。

该阵列通过在头顶的上方由同一节点所连接的两个处于同一平面内的线圈段呈156°的连接而形成曲面，曲面弧度符合人体头颅的曲面形状，整个线圈阵列能够覆盖全脑域；该阵列由一系列小等边三角形组成，每个等边三角形的边长为20mm；tms线圈之间没有间隔，呈紧密排列。

所述的节点通过上位机进行选通控制，上位机能够选择节点内部的电流导通方向，从而让连接于同一节点的两个方向的线圈段之间形成通路；上位机能够选择节点内部的电流下引方向，使刺激单元形成线圈结构。

能够通过上位机对节点选通方向和下引方向的控制，选择不同形状、不同大小、和不同位置的刺激线圈，由多个节点之间通路的连接组成刺激单元，刺激单元的形状能够在以多个等边三角形所能拼成的任意形状之间进行切换，实现个性化的经颅磁刺激；所述刺激单元的形状可为三角形、菱形和六边形、梯形或六芒星形，及其他能够由等边三角形拼接而成的形状。

所述节点的结构是六棱柱形，从上到下分为四层，四层分别与线圈段进行连接；节点的上方和下方配备了与刺激主电路连接的通电接口。

组成一个刺激单元的多个节点中，有且仅有一个节点作为将刺激单元和刺激主电路接通的节点，其上方和下方的通电接口与刺激主电路形成通路，两个通电接口的电流方向相反；其余节点的通电接口皆不与刺激主电路形成通路。

节点四层每一层内部是结构相同的选通电路，一个节点六个方向侧面的每个方向分别装有第一继电器和第二继电器，第一继电器有四个常开触点，分别位于节点内部的每一层；第二继电器有四个常开触点和四个常闭触点，一个常开触点和一个常闭触点组成一组位于节点内部的每一层；第一继电器的常开触点一端连接线圈段端口，另一端与第二继电器的同层常开触点的一端和常闭触点的一端进行连接；节点中各个继电器的得电和失电由上位机进行控制。

节点六个方向侧面的第一继电器常开触点用k11、k21、k31、k41、k51和k61统一表示，节点①方向的第一继电器在一到四层的常开触点分别用k11a、k11b、k11c和k11d表示，第二继电器一共有四个常开触点和四个常闭触点，第二继电器在一到四层的常闭触点用k12a、k12b、k12c和k12d表示，第二继电器在一到四层的常开触点用k12a、k12b、k12c和k12d表示；节点②方向的第一继电器在一到四层的常开触点分别用k21a、k21b、k21c和k21d表示，节点②方向的第二继电器在一到四层的常闭触点用k22a、k22b、k22c和k22d表示，第二继电器在一到四层的常开触点用k22a、k22b、k22c和k22d表示；节点③方向的第一继电器在一到四层的常开触点分别用k31a、k31b、k31c和k31d表示，节点③方向的第二继电器在一到四层的常闭触点用k32a、k32b、k32c和k32d表示，第二继电器在一到四层的常开触点用k32a、k32b、k32c和k32d表示；节点④方向的第一继电器在一到四层的常开触点分别用k41a、k41b、k41c和k41d表示，节点④方向的第二继电器在一到四层的常闭触点用k42a、k42b、k42c和k42d表示，第二继电器在一到四层的常开触点用k32a、k42b、k42c和k42d表示；节点⑤方向的第一继电器在一到四层的常开触点分别用k51a、k51b、k51c和k51d表示，节点⑤方向的第二继电器在一到四层的常闭触点用k52a、k52b、k52c和k52d表示，第二继电器在一到四层的常开触点用k52a、k52b、k52c和k52d表示；节点⑥方向的第一继电器在一到四层的常开触点分别用k61a、k61b、k61c和k61d表示，节点⑥方向的第二继电器在一到四层的常闭触点用k62a、k62b、k62c和k62d表示，第二继电器在一到四层的常开触点用k62a、k62b、k62c和k62d表示；

第一继电器的常开触点k11a、k21a、k31a、k41a、k51a和k61a的一端分别连接①、②、③、④、⑤和⑥方向的线圈段端口，每个方向侧面上第一继电器六个常开触点的另一端分别和同方向的第二继电器的常闭触点k12a、k22a、k32a、k42a、k52a和k62a进行连接，该六个常闭触点的另一端在节点中心汇合连接，汇合点称为中心点；

节点第一层的中心点和节点上方刺激主电路的通电接口连接，节点的第二、三和四层的中心点皆不与通电接口连接；上层第二继电器的常开触点一端连接下一层的中心点，另一端连接同层第一继电器的常开触点一端；以①方向为例，第四层的第二继电器的常开触点k12d的一端与节点下方刺激主电路的通电接口连接，第四层的第二继电器的常开触点k12d的另一端连接同层第一继电器的常开触点一端。

一种三角网个性化多线圈经颅磁刺激阵列的控制方法，该方法包括以下步骤：

a)通过上位机对节点和刺激主电路之间继电器的常开触点进行导通控制，从而将节点与刺激主电路接通；一个刺激单元由若干个节点和线圈段组成，一个刺激单元的多个节点中，有一个节点需作为和刺激主电路形成通路的节点，其余节点皆与刺激主电路不导通；一个刺激单元中与刺激主电路形成导通的节点必须是下引节点，一个刺激单元有且仅有一个下引节点，下引节点由操作者自行选择；

b)通过上位机对节点四层的选通电路各个方向的常开触点进行导通控制,从而导通一个节点内两个方向的线圈段；通过对多个节点进行控制，能够得到形状不同的刺激线圈，从而达到个性化刺激的目的。

上位机的显示界面包括以下信息：

在显示界面上一侧显示佩戴在人脑上的三角网个性化多线圈经颅磁刺激阵列的平铺图，另一侧为节点控制相关菜单，节点控制相关菜单中包括节点名称选择框、选通方向选择、“选通确认”键、“选通重置”键、下引方向选择、“下引确认”键和“下引重置”键；在节点控制相关菜单内设置有节点名称选择框，每个节点拥有自己的名称，通过名称能够在节点名称选择框内选择需控制的节点，节点被选后会在平铺图界面高亮显示对应节点；

选择节点的选通方向后通过“选通确认”键对节点的相应方向进行选通，若需重置节点选通信息，按下“选通重置”键；若节点作为下引节点，选择节点的下引方向后通过“下引确认”键对节点的相应方向进行下引，若需重置节点的下引信息，按下“下引重置”键；

当阵列中已经形成一个能够进行刺激的刺激单元时，刺激单元会在平铺图中相应的位置高亮显示。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出了全新的基于三角网结构的多线圈阵列经颅磁刺激设计方法。相比于传统的经颅磁刺激线圈，基于该理论设计出的经颅磁刺激线圈阵列具有以下特点和优点：

(1)能够实现经颅磁刺激线圈的形状、大小、数量和位置的灵活可变性

通过对节点和线圈段的控制，可以将经颅磁刺激线圈的形状在三角形、菱形和六边形等多种状态进行切换，并能够通过该方法选择不同大小的刺激线圈；在全脑域的线圈阵列中能够同时在多个部位产生刺激线圈，线圈位置和数量灵活可变，能够实现经颅磁刺激的个性化要求。

(2)能够产生复杂类型的刺激

有别于传统的经颅磁刺激多线圈阵列设计方案中只能产生o形线圈或方形线圈，在本方案中，除了能够产生与o形线圈刺激效果相近的三角形和六边形线圈，产生和方形线圈刺激效果相近的菱形线圈，还能够通过操作者对节点和线圈段的设置产生如六芒星形或梯形等多种形状的线圈。能够根据多种刺激效果的需求产生多样化的刺激方案，实现个性化磁刺激。

附图说明

图1为经颅磁刺激技术的原理图。

图2为现有的多通道经颅磁刺激的不同设计方案，(a)为方形线圈阵列，(b)为圆形线圈阵列，(c)为直导线形线圈阵列。

图3为本发明能够产生的多种刺激单元形状，(a)小三角形线圈，(b)菱形线圈，(c)六边形线圈，(d)较大三角形线圈。

图4(a)为本发明三角网个性化多线圈经颅磁刺激阵列一种实施例的节点的分层结构示意图，

图4(b)为本发明三角网个性化多线圈经颅磁刺激阵列一种实施例的节点与刺激主电路的连接示意图，

图4(c)为本发明三角网个性化多线圈经颅磁刺激阵列一种实施例的节点中单层选通电路俯视结构示意图，其中①～⑥为节点中的六个方向侧面，

图4(d)为本发明三角网个性化多线圈经颅磁刺激阵列一种实施例的节点的剖面结构示意图，以①方向和④方向剖开为例，

图4(e)为本发明三角网个性化多线圈经颅磁刺激阵列一种实施例的节点内部单层导通①与④方向示意图，

图4(f)为三角形选通方向示意图，

图4(g)为节点①方向下引示意图，以①方向和④方向的导通连接为例，

图4(h)为普通节点无下引示意图，以①方向和④方向导通为例，

图4(i)为一个刺激单元的连接示例。

图5为本发明三角网个性化多线圈经颅磁刺激阵列佩戴在头部的示意图。

图6为本发明三角网个性化多线圈经颅磁刺激阵列的局部平铺示意图。

图7为本发明三角网个性化多线圈经颅磁刺激阵列中线圈段示意图。

图8(a)为线圈段和相邻两个节点的连接示意图，

图8(b)为多个线圈段和节点的连接示意图。

图9为闭合线圈电流的方向示意图。

图10为上位机操作界面示意图。

图11为本发明实现最小三角形刺激线圈的示意图。

图12为本发明实现菱形刺激线圈的示意图。

图13为本发明实现六边形刺激线圈的示意图。

图14为本发明实现较大三角形刺激线圈的示意图。

图15为本发明的最小三角形刺激线圈刺激下头皮层感应电流密度的仿真结果。

图16(a)为使用igbt电路控制时节点与刺激电路连接示意图，

图16(b)为使用igbt电路控制节点内选通方向时的节点内部单层电路示意图。

具体实施方式

本发明提出了一种能够覆盖全脑与的多线圈经颅磁刺激阵列设计方案。该线圈阵列由一系列能够被上位机控制选通方向的六边形连接节点，一系列组成等边三角形的线圈段。线圈段通过和节点侧面的连接，形成一系列紧密排布的三角网状结构，同一节点相对的两个侧面所连接的线圈段之间呈一定角度，从而使该阵列能够形成曲面，覆盖全脑域。

线圈阵列中每个节点由上位机独立控制，上位机能够控制节点是否与刺激主电路接通，并能够控制节点内部的选通方向，从而对刺激线圈的形状进行控制。

通电的线圈在其周围会产生磁场，传统的经颅磁刺激线圈被通入时变电流后会产生垂直于线圈平面的波形相同的磁场，变化的磁场作用于人脑会诱发感生电场，从而对人脑的神经细胞进行刺激。在本方案中，通过对组合而成的闭合线圈通入时变电流，能够在闭合线圈内部产生磁场对大脑进行刺激。通过组合不同形状和大小的闭合线圈(刺激单元)能够产生不同刺激效果，在不同位置设置闭合线圈能够实现全脑域多部位同时刺激。

下面结合附图对本发明做进一步说明。

本发明提出了如图5所示的三角网个性化多线圈经颅磁刺激阵列方案。该方案由一系列能够被上位机独立控制选通方向的六边形连接节点，一系列组成等边三角形的线圈段。线圈段通过和节点侧面的连接，形成一系列紧密排布的三角网状结构，同一节点相对的两个侧面所连接的线圈段之间呈一定角度。该线圈阵列在头顶的上方通过同一节点所连接的两个处于同一平面内的线圈段呈156°的连接而形成曲面，曲面弧度符合人体头颅的曲面形状，整个线圈阵列能够覆盖全脑域。可以在全脑域多个部位同步进行刺激，与传统多线圈磁刺激阵列不同点在于能够选择刺激单元的形状、大小和位置。该线圈阵列刺激形式和刺激位置的灵活多变，能够实现对于经颅磁刺激的个性化要求。tms线圈之间没有间隔，呈紧密排列。

通过上位机对节点选通方向进行控制，多个节点之间通路的连接组成刺激线圈的形状，可以为三角形(如图3.a)、菱形(如图3.b)和六边形(如图3.c)等等，还可以通过此方法选择刺激线圈的大小(如图3.a与3.d的刺激线圈形状相同大小不同)。通过上位机对节点的控制得到不同形状和大小的刺激单元。

如图6所示为该多线圈阵列的局部平铺示意图，该线圈阵列包括一系列能够被上位机控制选通方向的六边形连接节点和一系列组成等边三角形的线圈段。线圈段通过和节点侧面的连接，形成一系列紧密排布的三角网状结构。

线圈节点的结构是六棱柱形，如图4(a)所示，从上到下分为四层，四层分别与线圈段的四层进行连接。节点的上方和下方配备了与刺激主电路连接的通电接口，节点与刺激主电路之间通过常开触点控制是否连通，如图4(b)所示。节点中间四层与线圈段进行连接。节点四层每一层内部是结构相同的选通电路，节点内单层的选通电路俯视图如图4(c)所示，采用了常开触点和常闭触点，在图中①～⑥方控制相应常开触点的闭合即可控制相应路段的导通与关闭，通过上位机对单个节点的①～⑥方向选通电路进行控制，能够选择线圈的形状。(以第一层为例)，一个节点六个方向侧面的每个方向分别装有第一继电器和第二继电器，其中第一继电器常开触点可用k11、k21、k31、k41、k51和k61统一表示，节点①方向的第一继电器在一到四层的常开触点分别用k11a、k11b、k11c和k11d表示，第二继电器一共有四个常开触点和四个常闭触点，第二继电器在一到四层的常闭触点可用k12a、k12b、k12c和k12d表示，第二继电器在一到四层的常开触点可用k12a、k12b、k12c和k12d表示，其他方向的触点表示方法类似。

两相邻层之间存在常开触点，以第一层为例，第一继电器的常开触点k11a，k21a、k31a、k41a、k51a和k61a的一端分别连接①、②、③、④、⑤和⑥方向的线圈段端口，六个常开触点的另一端分别和同方向的第二继电器的常闭触点k12a，k22a、k32a、k42a、k52a和k62a进行连接，该六个常闭触点的另一端在节点中心汇合连接，汇合点称为中心点。节点第一层的中心点和节点上方刺激主电路的通电接口连接，节点的第二、三和四层的中心点皆不与通电接口连接。

节点沿着①和④方向剖开的剖面图如图4(d)所示，以①方向为例，第一继电器有四个常开触点，分别位于节点内部的每一层，第二继电器有四个常开触点和四个常闭触点，一个常开触点和一个常闭触点组成一组位于节点内部的每一层。第一继电器的常开触点一端连接线圈段端口，另一端与第二继电器的同层常开触点的一端和常闭触点的一端进行连接。位于第一层的第二继电器的常闭触点k12a的另一端连接至节点上方的刺激主电路的通电接口，位于第一层的第二继电器的常开触点k12a的另一端连接至下一层第二继电器常闭触点k12b的一端，该常闭触点k12b的另一端与同层的第一继电器的常开触点k11b的一端和第二继电器的常开触点k12b的一端进行连接，k11b的另一端连接至第二层的线圈段端口，k12b的另一端连接至下一层的第二继电器常闭触点k12c的一端；重复上述的连接过程连接第三层和第四层的电路，位于最下层的第二继电器的常开触点k12d朝向节点中心的一端连接至节点下方的刺激主电路通电接口，该常开触点k12d的另一端连接同层的第一继电器的常开触点k11d，其余各方向四层的电路结构类似。其中k12a与k42a的连接点即第一层的中心点，除k12a与k42a以外还连接了k22a、k32a、k52a和k62a，该四个常闭触点在剖面图中未画出，其余各层的连接类似。

节点中各个继电器的得电和失电由上位机进行控制。对于一个继电器，继电器得电时其对应的常开触点闭合，常闭触点断开，继电器失电时其对应的常开触点断开，常闭触点闭合。以节点的①方向为例，当第一继电器得电时，常开触点k11a、k11b、k11c和k11d闭合，当第一继电器失电时，常开触点k11a、k11b、k11c和k11d断开；当第二继电器失电时，常闭触点k12a、k12b、k12c和k12d闭合，常开触点k12a、k12b、k12c和k12d断开，当第二继电器得电时，常闭触点k12a、k12b、k12c和k12d断开，常开触点k12a、k12b、k12c和k12d闭合。

对节点的控制方法如下：

a)通过上位机对节点和刺激主电路之间继电器的常开触点进行导通控制，从而将节点与刺激主电路接通。一个刺激单元由若干个节点和线圈段组成，一个刺激单元的多个节点中，有一个节点需作为和刺激主电路形成通路的节点，其余节点皆与刺激主电路不导通。一个刺激单元中与刺激主电路形成导通的节点必须是下引节点，一个刺激单元有且仅有一个下引节点，下引节点可由操作者自行选择；下引节点使刺激单元

b)通过上位机对节点四层的选通电路各个方向的常开触点进行导通控制,从而导通一个节点内两个方向的线圈段，如图4(e)所示导通节点的①与④方向时第一层的俯视图，灰色部分为节点内部通路，通过控制①和④方向的第一继电器得电，其常开触点k11a和k41a闭合，控制①和④方向的第二继电器失电，其常闭触点k12a与k42a保持闭合，得到图中灰色部分所示通路。当电流从①方向流入时，会从④方向流出，当电流从④方向流入时，会从①方向流出。通过对多个节点进行控制，能够得到形状不同的刺激线圈，从而达到个性化刺激的目的。能够形成三角形线圈：对三角形刺激单元的三个角位置的节点进行选通控制，选通节点中朝向三角形内部的60°角两边的电路，从而形成一个三角形刺激单元，如图4(f)所示。

为了形成线圈结构，需要相邻两层之间的存在一处下引的电路，故在一个刺激单元中需要选择一个节点将线圈内通路进行下引，如图4(g)所示为节点方向①的通路下引示意图，以①方向和④方向的剖面图为例，通过控制①和④方向的第一继电器得电，相应常开触点闭合，再控制①方向第二继电器得电，相应常开触点闭合，常闭触点断开，控制④方向第二继电器失电，相应常开触点保持断开，常闭触点保持闭合，形成图4(g)中灰色部分所示的通路，这个节点称为下引节点。一个刺激单元中有且仅有一个下引节点，其余节点不不进行通路下引，如图4(h)以①方向和④方向的剖面图为例，使①和④方向的第一继电器得电，第二继电器失电，得到如图4(h)所示的节点内部通路，为普通节点导通①与④方向时的通路情况。以一个具有三个节点的刺激单元为例，如图4(i)所示，为了能够形象的表示出相应连接方式，将图像进行了平铺，中间节点作为下引节点，两侧节点作为普通节点，假设电流从下引节点上方流入，则电流通过图中灰色部分通路能够一层一层的往下流，直到从下引节点的下方通电接口流出，从而形成一个线圈结构。

此外，本发明也可以选择igbt反并联结构等开关方式实现对不同方向的选通控制、下引节点选择控制，如图16(a)和图16(b)所示。

如图7所示为连接节点的线圈段，线圈段由良导体和包裹在其外的绝缘层构成，一个线圈段有四层，从而能够与节点构成匝数为4的线圈，线圈段与相邻两节点的连接如图8(a)所示，多个节点和线圈的连接如图8(b)所示。

通过对节点选通方向的设置，能够得到多种磁刺激线圈形状，以最小三角形单元为例，选取相邻三个节点a、b与c作为连接节点，选通a、b与c的朝向三角形内部的60°角的两边的方向，选取节点b作为下引节点，让相邻两层的线圈产生联系，并作为刺激主电路连接的节点，整个刺激单元的电流方向如图9中黑色加粗有向线段所示。

线圈的刺激形状、大小和位置的需求由患者实际情况而定，通过上位机进行控制。上位机的显示界面如图10所示，包括以下信息：

在显示界面上一侧显示佩戴在人脑上的三角网个性化多线圈经颅磁刺激阵列的平铺图，另一侧为节点控制相关菜单，节点控制相关菜单中包括节点名称选择框、选通方向选择、“选通确认”键、“选通重置”键、下引方向选择、“下引确认”键和“下引重置”键；

每个节点拥有自己的名称，通过名称能够在右侧面板选择需控制的节点，节点被选后会在左侧界面高亮显示。选择节点的选通方向后通过“选通确认”键对节点的相应方向进行选通，若需重置节点选通信息，按下“选通重置”键。若节点作为下引节点，选择节点的下引方向后通过“下引确认”键对节点的相应方向进行下引，若需重置节点的下引信息，按下“下引重置”键。需要注意的是在一个刺激单元中有且仅有一个下引节点，下引节点必须作为将刺激单元与刺激主电路连接的节点。

当阵列中已经形成一个能够进行刺激的刺激单元时，刺激单元会在左图中相应的位置高亮显示。

平铺图界面中也可以设置人脑不同区域按钮，通过对人脑不同区域的选择，使其阵列显示窗口中显示当前选定区域的阵列；或者也可以直接通过鼠标框选自己所需要刺激研究的大致区域，然后再对大致区域进行个性化控制。

基于三角形的网络结构，可以构建其他形状的经颅磁刺激线圈：

a)构建菱形线圈：最小的菱形线圈由两个相邻且有一条公共边的三角形单元组成，菱形的长对称轴所连接的两个节点内选通朝向菱形内部的60°角两侧的电路，菱形的短对称轴所连接的两个节点内选通朝向菱形内部的120°角两侧的电路，即构成一个最小菱形线圈；

b)构建六边形线圈：最小的六边形线圈由六个相邻且有一个公共顶点的三角形单元组成，六边形的六个节点内皆选通朝向六边形内部的120°角两侧的电路，六边形中央的节点不进行任何方向的选通，即构成一个最小六边形线圈；

c)构建较大三角形线圈：较大的三角形线圈由四个三角形单元组成，一个三角形单元位于中央，另三个三角形单元分别与中央三角形单元有一条公共边。较大三角形的三个角上的节点选通朝向三角形内部的60°角两侧的电路，位于三角形三条边上的三个节点选通与三角形的边方向相同的电路，即得到一个较大的三角形线圈；

依照所需要的刺激效果确定刺激线圈的数量，在头部多个部位按照单个线圈的设置方式进行设置，-能够同时产生多个单通道经颅磁刺激线圈，从而实现多通道经颅磁刺激。

如图11所示，通过设置各个节点的导通方向，可以在线圈阵列中产生三角形刺激线圈。通过上位机选通a节点的①和②方向，选通b节点的③和④方向，选通c节点的⑤和⑥方向，能够得到图中以黑色线条为轮廓的三角形刺激线圈，其中小等边三角形刺激单元的周长为20mm，线圈段中每一层采用的导线直径为2mm，匝数为4，则线圈段高8mm，线圈面积约为173mm²。

如图12所示，通过设置各个节点的导通方向，可以在线圈阵列中产生菱形刺激线圈。通过上位机选通a节点的③和⑤方向，选通b节点的②和③方向，选通c节点的②和⑥方向，选通d节点的⑤和⑥方向，能够得到图中以黑色线条为轮廓的菱形刺激线圈。

如图13所示，通过设置各个节点的导通方向，可以在线圈阵列中产生六边形刺激线圈。通过上位机选通a节点的③和⑤方向，选通b节点的②和④方向，选通c节点的①和③方向，选通d节点的②和⑥方向，选通e节点的①和⑤方向，选通f节点的④和⑥方向，中间节点不选通任何方向，能够得到图中以黑色线条为轮廓的六边形刺激线圈。

如图14所示，通过设置各个节点的导通方向，可以在线圈阵列中产生较大三角形刺激线圈。通过上位机选通a节点的③和④方向，选通b节点的①和④方向，选通c节点的①和②方向，选通d节点的②和⑤方向，选通e节点的⑤和⑥方向，选通f节点的③和⑥方向，能够得到图中以黑色线条为轮廓的较大三角形刺激线圈。

如图15所示为本发明中最小三角形线圈进行刺激时得到的感应电流密度分布图，呈环状分布在刺激区域下方，符合传统o形线圈对应的电流密度分布。基于模拟结果可以发现本方案提出的三角网阵列满足线圈的设计指标，因此本方案具有一定可行性。

本发明中的刺激主电路为现有经颅磁刺激装置中的常规电路。

本发明未述及之处适用于现有技术。