[发明专利]一种定向叠加目标脑区的经颅磁刺激系统及方法

权利要求书

1.一种定向叠加目标脑区的经颅磁刺激系统，其特征在于：包括能够设置在脑区(1)表层的刺激装置(2)、能够对脑区(1)及刺激装置(2)进行扫描的扫描装置(3)及能够对刺激装置(2)进行定位操作的定位装置(4)；

所述扫描装置(3)与所述定位装置(4)连接。

2.根据权利要求1所述的一种定向叠加目标脑区的经颅磁刺激系统，其特征在于：所述扫描装置(3)包括脑区扫描仪(301)及能够对刺激装置(2)进行扫描的视觉扫描传感器(302)，所述脑区扫描仪(301)及视觉扫描传感器(302)均与所述定位装置(4)连接。

3.根据权利要求2所述的一种定向叠加目标脑区的经颅磁刺激系统，其特征在于：所述定位装置(4)包括计算单元(401)及能够定位刺激装置(2)的机械臂结构(403)；

所述脑区扫描仪(301)及视觉扫描传感器(302)均与计算单元(401)相连，所述计算单元(401)与所述机械臂结构(403)连接。

4.根据权利要求3所述的一种定向叠加目标脑区的经颅磁刺激系统，其特征在于：所述计算单元(401)通过视觉监测传感器(402)检测所述机械臂结构(403)。

5.根据权利要求4所述的一种定向叠加目标脑区的经颅磁刺激系统，其特征在于：所述视觉监测传感器(402)能够将监测所述机械臂结构(403)移动位置信息传输至PC端(404)。

6.根据权利要求3-5任一项所述的一种定向叠加目标脑区的经颅磁刺激系统，其特征在于：所述刺激装置(2)包括多个能够被所述机械臂结构(403)抓取的线圈，多个线圈排列设置在所述脑区(1)表层。

7.一种定向叠加目标脑区的经颅磁刺激系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：扫描装置(3)对脑区(1)内部及设置在脑区(1)表层的线圈进行扫描，提取脑区(1)内的靶点(101)及每一线圈中心的三维空间坐标信息；

S2：扫描装置(3)将靶点(101)与每一线圈中心的三维空间坐标信息传送至定位装置(4)；

S3：计算单元(401)首先根据靶点(101)及每一线圈中心的三维空间坐标信息进行计算，求解线圈平面在三维空间中的空间角度，具体计算公式及步骤如下：

(1)设靶点(101)的空间坐标为(x0，y0，z0)，每一线圈的中心坐标为(xk，yk，zk)，k为线圈编号；

(2)靶点(101)和单一线圈中心的连线为线圈的法向量n，方向由线圈中心指向靶点(101)；

(3)以单一线圈的几何中心为局部坐标系中心，线圈的径向平面为xoy平面，法向量方向为z轴，采用右手坐标系，建立各个线圈的局部坐标系；则每个线圈在局部坐标系下的法向量为n′；

根据空间坐标变换公式，即可求得线圈的空间角度ε_x,ε_y,ε_z；

n′＝(0,0,1)

n＝[R(ε_z)·R(ε_x)·R(ε_y)]·n′+(x_k,y_k,z_k)

其中R(ε_x),R(ε_y),R(ε_z)为旋转矩阵；

计算单元(401)将求得的空间角度传输至机械臂结构(403)，机械臂结构(403)将线圈旋转到指定的空间角度；

S4：重复步骤S2～S3，放置多个线圈。