中枢神经系统磁刺激装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种中枢神经系统磁刺激装置。本实用新型专利技术包括顺次连接的控制电路、驱动电源电路和至少一对同轴、平行、对称放置的相同线圈对，通过控制电路设计并输出波形信号到驱动电源使驱动电源输出相应波形的电流给所述线圈对，在线圈对中间的目标区域产生所需的时变磁场，作用于人脑，使中枢神经系统接受精确波形的、高频率或多种频率组合的、广域的协同磁刺激，实现精神疾病的治疗或脑功能康复及益智。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本案申请为专利申请号为2005201097602，申请日为2005年6月15号，名称为中枢神经系统磁刺激装置及其控制电路的分案申请。
本技术涉及一种中枢神经系统磁刺激装置。
技术介绍
中枢神经系统疾病，被认为是二十一世纪的第一杀手：随着生活节奏和压力的增大，越来越多的人患上抑郁症等精神疾病；流行病学调查发现，精神分裂症和抑郁症有着很高的患病率，特别是终身患病率极高。90年代以后，一些特殊群体抑郁障碍的调查结果显示患病率多在千分之10-20。目前，除了药物和心理治疗以外，在物理因子治疗方面，主要由电刺激或磁刺激来实现。其中，磁刺激技术以TMS(时变磁场刺激仪)或rTMS(重复时变磁场刺激仪)为主要发展领域，相对于电刺激的疼痛、抽搐、记忆减退等副作用，由于磁刺激的无痛、无创伤、非接触的特性以及在临床治疗中的疗效被不断发现，应用领域正在扩大。但是，因为磁感应强度是随距离的指数量级衰减，现有仪器难以有效刺激大脑深部，或是使大脑表层接受超强刺激换得深部的有效刺激；虽然，专利：(96180330.4)等技术有望满足在深部聚焦磁刺激的需要，但是，产生高能磁场又难以同时实现高频率，目前，rTMS的工作频率一般最高在25Hz。另外，在目前常用于生物医学应用领域的磁刺激装置，通常采用一个或多个平面布置的圆形线圈，使用时是在需要刺激的部位上面单侧使用，因此研究方向都仅局限于磁刺激的聚焦和由此带来的神经电生理意义。
技术实现思路
本技术要解决的问题是克服聚焦磁刺激的不足，提供一种对大脑全域进行磁刺激的中枢神经系统磁刺激装置。为解决上述技术问题，本技术的目的是通过以下技术方案实现的：-->一种中枢神经系统磁刺激装置，包括磁刺激电路，所述磁刺激电路包括顺次连接的控制电路、驱动电源电路和线圈，所述线圈为至少一对同轴、平行、对称放置的相同线圈对，所述每对线圈电流同步同强度，所述每对线圈的电流方向相同或相反。所述驱动电源电路可包括驱动电路、检测电路、主电路，所述驱动电路和检测电路，都分别与所述控制电路和主电路相连。所述线圈可与主电路相连，所述主电路包括一个转换电路，用于控制所述线圈对的电流方向为同向或反向。所述主电路可包括至少一个绝缘栅双极型晶体管，所述控制电路产生的PWM信号，通过驱动电路驱动主电路中的绝缘栅双极型晶体管输出时变电流给所述线圈，产生所需的时变磁场。所述控制电路可包括用作主控芯片的DSP芯片，所述驱动电路包括用于将控制电路发来的控制信号传递给主电路的光耦合器，所述控制电路控制驱动电路和主电路使线圈产生所需的磁场，所述转换电路包括一个继电器。以上技术方案可以看出，本技术通过控制电路设计并输出波形信号到驱动电源使驱动电源输出相应波形的电流到线圈，通过线圈形状、匝数、尺寸、间距的设计，在成对线圈中间的目标区域产生均匀或近似均匀或线性梯度的时变磁场，作用于整个人脑，使中枢神经系统接受精确波形的、高频率或多种频率组合的、广域的协同磁刺激，实现精神疾病的治疗或脑功能康复及益智。附图说明图1为本技术中装置电路框图图2为本技术中线圈结构示意图图3为本技术中主电路原理图图4为本技术中实施例所采用的波形图-->图5为实施例1中，线圈通以反向电流所产生磁场的磁力线分布示意图图6为实施例1中，线圈通以同向电流所产生磁场的磁力线分布示意图具体实施方式为更好地理解本技术中的
技术实现思路
，现对相关技术做简要的介绍：从分子生物学、神经生物学和精神医学角度，精确波形的、可调频(含高频)和多种波形/频率组合的广域协同磁刺激可能具有新的意义：能够调整神经递质和/或神经调质释放，能够调整受体数量和活性，能够激活静寂突触，能够易化神经突触传递的长时程增强，能够增强突触可塑性，能够调整神经内分泌。并且，通过上述作用的协同或因果联系而带来认知能力和学习记忆能力的提高、精神状态的改善、精神疾病的治疗等效果。原因如下：1、由于可引起分裂样症状的物质PCP被发现是兴奋性氨基酸NMDA受体阻滞剂，精神分裂症与该受体的联系正受到越来越多的关注。Kim(1980)首先提出精神分裂症DA释放增加并非原发，而是可能继发于谷氨酸机能低下所致。最近10年，NMDA受体和递质功能与精神分裂症发病机制的研究，特别是与阴性症状、认知症状等缺陷性症状的相关性研究取得了明显进展，形成了精神分裂症的NMDA机能低下假说。2、NMDA受体是镁离子阻断的电压依赖型兴奋性氨基酸递质门控钙离子通道受体，通过谷氨酸和甘氨酸(通常作为抑制性神经递质)共同作用，在神经细胞膜部分去极化状态下激活，使钙离子内流，完成神经细胞去极化全过程并引起后续级连反应。在学习记忆的细胞和分子机制相关研究中，NMDA受体占有非常重要的位置。特别地，LTP和LTD被认为是突触修饰的内在机制，NMDA受体的参与是其前提条件。3、徐林等(1997)研究发现应激易化海马LTD，而Michael T.Rogan等(1997)的研究表明应激带来杏仁核的LTP易化。在控制情绪表现的主-->要通路HPA轴中，海马与杏仁核互为负反馈。李拴德等(2004)研究表明，杏仁核摘除后，神经递质的改变方向与精神病性改变是反向的，提示我们，杏仁核的LTP和/或海马的LTD是否带来神经递质释放的精神病性改变？4、许多精神疾病多多少少与应激等生活事件相关，特别是童年或早期的伤害性经历，因而就有素质——应激假说。那么，为什么是早期或童年的伤害性经历？在此提出一种设想：早期的伤害性经历形成了联合型记忆(条件化)，与环境形成了广泛的联系，疾病发生既是对伤害性记忆的再提取和强化。青春期开始，NR2A逐步取代NR2B，与精神疾病一般的首发年龄相关，这不是偶然的：NR2B较NR2A产生更强的LTP，被替代就弱化了海马LTP。如果，替代的过程，在海马与杏仁核中不同步或不平衡，海马替代先于杏仁核替代，就会使负反馈抑制系统失衡，发生精神疾病。5、钱卓等(1999)的研究表明，NR2B可以称为聪明基因。在他们的研究中，NR2B过表达的大鼠不仅具有更强的学习记忆能力，也能够更快地适应变化，对伤害性记忆的消退更快(称为再学习能力)。最近，GiovanniMarsicano等(2002)发现，内源性大麻素系统在伤害性记忆的消退中起着关键性作用，加速伤害性记忆的消退；其受体CB不足的基因突变型小鼠的伤害性记忆消退比CB过表达的小鼠慢许多，而CB不足的基因突变型和加CB抗颉剂小鼠的杏仁核LTP易化，LTD弱化或不产生。CB1受体是脑中G蛋白耦联受体中最多的一类，其天然配体尚不确定。6、神经肽，特别是内源性阿片肽与情绪之间有着极大的相关性。韩济生等研究了不同频率电刺激与神经肽释放的相关性(2004)，发现：电针刺提高内源性阿片肽的释放，不同频率引起不同种类阿片肽释放增加，既；阿片肽释放具有频率依赖性。还发现(2004)：NMDAR抗颉剂克他命在-->伏隔核注射改善吗啡戒断症状。韩济生在2002年，关于不同频率电刺激对神经肽释放的影响作过系统的论述。7、在更早的研究中，许多人针对磁刺激影响神经再生所作的研究表明：磁刺激促神经再生的作用是频率依赖性的(RUSOVAN，等，1992)，而即便是较强的静磁场也不起作用(Cordeiro PG等，198本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中枢神经系统磁刺激装置，包括磁刺激电路，所述磁刺激电路包括顺次连接的控制电路、驱动电源电路和线圈，其特征在于：所述线圈为至少一对同轴、平行、对称放置的相同线圈对，所述每对线圈电流同步同强度，所述每对线圈的电流方向相同或相反。

【技术特征摘要】
1、一种中枢神经系统磁刺激装置，包括磁刺激电路，所述磁刺激电路包括顺次连接的控制电路、驱动电源电路和线圈，其特征在于：所述线圈为至少一对同轴、平行、对称放置的相同线圈对，所述每对线圈电流同步同强度，所述每对线圈的电流方向相同或相反。2、根据权利要求1所述的中枢神经系统磁刺激装置，其特征在于：所述驱动电源电路包括驱动电路、检测电路、主电路，所述驱动电路和检测电路，都分别与所述控制电路和主电路相连。3、根据权利要求1所述的中枢神经系统磁刺激装置，其特征在于：所述线圈与主电路相连，所述主电路包括一个转换电路，用于控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑云峰，王江，
申请(专利权)人：郑云峰，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]