用于向患者提供经颅磁刺激（tms）的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及经颅磁刺激(TMS)，更具体来说涉及用于向患者提供经颅磁刺激的新颖方法和设备。
【背景技术】
[0002]经颅磁刺激(TMS )是其中向大脑施加磁刺激以便修改大脑的自然电活动的非侵入性规程，从而向患者提供治疗、帮助诊断或者在神经科学研究中映射出大脑功能。更具体来说，TMS向患者的大脑施加快速改变的磁场，以便通过电磁感应在患者的大脑中感生出微弱的电流。这些微弱电流修改患者大脑的自然电活动，从而向患者提供治疗、帮助诊断或者在神经科学研究中映射出大脑功能。TMS已被美国食品药品管理局(FDA)许可用来治疗抑郁症。当前还在多种其他神经和精神方面的疾病(包括中风、偏头痛、帕金森氏症、耳鸣、自闭症、精神分裂症等等)的管理中对TMS进行研究。TMS还被用来在神经科学研究中研究大脑功能。
[0003]传统的TMS设备通常包括其位置相对于患者的头部固定的电磁线圈。由于对患者施加的磁场与电磁线圈的配置、经过电磁线圈的电流以及电磁线圈相对于患者的位置有关，因此传统TMS设备的固定构造大大限制了可以对患者施加的磁场的特性，并且因此大大限制了可以向患者提供的TMS治疗。此外，传统的TMS设备通常在电磁线圈中利用非常高的电流，从而增大了通过电击、灼烧、癫痫等等对患者造成意外伤害的风险。
[0004]本发明通过提供一种用于向患者提供经颅磁刺激(TMS)的改进的方法和设备解决了与现有技术相关联的前述问题。此外，本发明还提供了优于传统TMS的附加优点，例如(a)其包括可以在医疗或研究设施之外使用的便携式、可穿戴器件，比如在家中使用；(b)患者可以通过手持的或者所穿戴的有线或无线电子控制器来自我管理所开具处方的治疗方案；(C)其包括可以导向多处大脑结构的多个磁刺激器，从而可以导致更好的治疗、诊断测试或者通过其在神经科学研究中的使用得出对于大脑功能的更好的认识；(d)其包括可以导向同一处大脑结构的多个磁刺激器，这可能是更加有效的，因为其可以在多个指向上感生出电流流动；以及(e)其包括可以聚合其磁场以用于更加鲁棒的大脑刺激的多个磁刺激器。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种用于向患者提供经颅磁刺激(TMS)的新颖方法和设备。本发明特别包括提供和使用新颖的TMS设备，其允许对于每一位患者定制调整由TMS设备生成的磁场的空间、强度和时间特性，从而提供特定于患者的TMS治疗或诊断测试。其还在神经科学研究中的大脑功能的开放性研究方面给出了更大的灵活性。
[0006]在本发明的一种形式中，提供了一种用于向患者施加经颅磁刺激(TMS)的设备，其中所述设备包括:
用于布置在患者头部上的头部安放装置；以及用于可释放地安放在头部安放装置上的多个磁体套件，其中每一个磁体套件包括磁体，用于选择性地提供能够在患者的大脑中感生出微弱电流的快速改变的磁场，以便修改患者大脑的自然电活动；
其中，被安放在头部安放装置上的磁体套件的数目、其在头部安放装置上的单独定位以及其对于快速改变的磁场的选择性提供被选择成允许对于每一位患者定制调整磁场的空间、强度和时间特性，从而提供特定于患者的TMS治疗或诊断测试以及神经科学研究中的大脑功能的开放性研究方面的更大灵活性。在本发明的一种优选形式中，每一个磁体套件包括用于选择性地提供对应于不低于400赫兹的磁体移动速度的至少500-600特斯拉/秒的快速改变的磁场的磁体。
[0007]在本发明的另一种形式中，提供了一种用于向患者提供经颅磁刺激(TMS)的方法，所述方法包括:
提供设备，所述设备包括:
用于布置在患者头部上的头部安放装置；以及
用于可释放地安放在头部安放装置上的多个磁体套件，其中每一个磁体套件包括磁体，用于选择性地提供能够在患者的大脑中感生出微弱电流的快速改变的磁场，以便修改患者大脑的自然电活动；
将头部安放装置放置在患者头部上，并且将所选数目的磁体套件放置在头部安放装置上的所选位置处；以及
利用磁体套件中的至少一个选择性地提供快速改变的磁场；
其中，被安放在头部安放装置上的磁体套件的数目、其在头部安放装置上的单独定位以及其对于快速改变的磁场的选择性提供被选择成对于该患者定制调整磁场的空间、强度和时间特性，从而提供特定于患者的TMS治疗或诊断测试以及神经科学研究中的大脑功能的开放性研究方面的更大灵活性。在本发明的一种优选形式中，每一个磁体套件包括用于选择性地提供对应于不低于400赫兹的磁体移动速度的至少500-600特斯拉/秒的快速改变的磁场的磁体。
[0008]在本发明的另一种形式中，提供了一种用于向患者施加经颅磁刺激(TMS)的设备，其中所述设备包括:
用于布置在患者头部上的头部安放装置；以及
按照预定式样被安放在头部安放装置上的多个磁体套件，其中每一个磁体套件包括磁体，用于选择性地提供能够在患者的大脑中感生出微弱电流的快速改变的磁场，以便修改患者大脑的自然电活动；
其中，被安放在头部安放装置上的磁体套件的数目、其在头部安放装置上的单独定位以及其对于快速改变的磁场的选择性提供被选择成允许对于每一位患者定制调整磁场的空间、强度和时间特性，从而提供特定于患者的TMS治疗、帮助诊断或者在神经科学研究中映射出大脑功能。在本发明的一种优选形式中，每一个磁体套件包括用于选择性地提供对应于不低于400赫兹的磁体移动速度的至少500-600特斯拉/秒的快速改变的磁场的磁体。
[0009]在本发明的另一种形式中，提供了一种用于向患者提供经颅磁刺激(TMS)的方法，所述方法包括: 提供设备，所述设备包括:
用于布置在患者头部上的头部安放装置；以及
按照预定式样被安放在头部安放装置上的多个磁体套件，其中每一个磁体套件包括磁体，用于选择性地提供能够在患者的大脑中感生出微弱电流的快速改变的磁场，以便修改患者大脑的自然电活动；
将头部安放装置放置在患者头部上；以及利用磁体套件中的至少一个选择性地提供快速改变的磁场；
其中，被安放在头部安放装置上的磁体套件的数目、其在头部安放装置上的单独定位以及其对于快速改变的磁场的选择性提供被选择成对于该患者定制调整磁场的空间、强度和时间特性，从而提供特定于患者的TMS治疗、帮助诊断或者在神经科学研究中映射出大脑功能。在本发明的一种优选形式中，每一个磁体套件包括用于选择性地提供对应于不低于400赫兹的磁体移动速度的至少500-600特斯拉/秒的快速改变的磁场的磁体。
【附图说明】
[0010]通过后面对于本发明的优选实施例的详细描述将会更加全面地公开本发明的前述和其他目的和特征或者使其变得显而易见，应当结合附图来考虑后面的详细描述，其中相同的附图标记指代相同的部分，并且其中:
图1和2是示出了用于向患者提供经颅磁刺激(TMS)的新颖设备的示意图；
图3是示出了如何能够在所选时间激活图1和2的TMS设备的磁体套件中的所选的磁体套件以便向患者提供所期望的TMS治疗、诊断测试或者神经科学研究中的研究协议的示意图；
图4是示出了导体中的磁刺激的物理学的示意图；
图5是示出了大脑的磁刺激的生物物理学的示意图；
图6是示出了本发明优于传统TMS的一些优点的表格；以及图7是示出了用于向患者提供TMS的替换设备的示意图。
【具体实施方式】
[0011]首先查看图1和2，示出了用于向患者提供TMS的新颖经颅磁刺激(TMS)设备。正如后面将讨论的那样，新颖TMS设备5特别允许对于每一位患者定制调整由TMS设备生成的磁场的空间、强度和时间特性，从而提供特定于患者的TMS治疗、帮助诊断或者在神经科学研究中映射出大脑功能。
[0012]更具体来说，TMS设备5通常包括用于放置在患者头部上的头部安放装置10，可释放地安放到头部安放装置10上的多个磁体套件15，以及用于将每一个磁体套件15连接到计算机化控制器25的多条引线20。计算机化控制器25可以是自立式(self-standing)器件，或者如果希望的话计算机化控制器25可以是可穿戴的，例如佩戴在腕带、臂带上等等。此外，如果希望的话，磁体套件15可以无线地连接到计算机化控制器25，从而不再需要引线20。
[0013]在本发明的一种优选形式中，头部安放装置10包括柔软的形状贴合(form-fitting)套头帽，其适于覆盖患者的头部并且同时露出患者面部和耳朵。头部安放装置10意图提供对于前面提到的磁体套件15的稳定支撑，并且为此头部安放装置10优选地包括具有稳定结构但是可以透气(为了患者舒适)的织物构造(例如编织、编结或针织纤维)。或者，头部安放装置可以由例