CN110141788A - 一种用于经颅磁刺激仪的经皮定位导向器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于经颅磁刺激仪的经皮定位导向器，通过患者头部完整的MRI扫描数据，建立患者脑组织三维解剖模型，确定靶点的LPS坐标。同样利用该扫描数据，建立患者头部外表面三维模型。利用该模型设计的面具将与患者脸部匹配，后部枕架与患者头枕部匹配。面具与枕架通过一个专门设计的锁合机构相互连接。面具上设置有第一发射头支架、第二发射头支架，枕架上设置有第三发射头支架。根据医生提供的靶点坐标设计面具的第一发射头支架、第二发射头支架，枕架的第三发射头支架；第三发射头支架与第一发射头支架或/和第二发射头支架一部分连接固定；第一发射头支架、第二发射头支架、第三发射头支架分别为需要进行磁刺激的部位。
Description
技术领域
本发明涉及一种经颅磁刺激技术，特别是涉及一种用于经颅磁刺激仪的经皮定位导向器。
背景技术
经经颅磁刺激（Transcranial Magnetic Stimulation ，TMS）技术是一种利用脉冲磁场作用于中枢神经***（主要是大脑），改变皮层神经细胞的膜电位，使之产生感应电流，影响脑内代谢和神经电活动，从而引起一系列生理生化反应的磁刺激技术。目前这一技术在神经认知的基础研究和神经、神经疾病的临床应用中获得了较为成熟的发展。
现有治疗抑郁症的经颅磁刺激仪治疗过程中采用光学导航，其在病人头部定位治疗坐标，这种方式定位时间久且价格昂贵。通过光学或图像识别在国内的研究成果有公开号为CN104740780B、CN206167639U等中国专利。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于经颅磁刺激仪的经皮定位导向器，通过该个体化支具，可实现对经颅磁刺激干预位点的精准定位，从而起到提高经颅磁刺激治疗抑郁症疗效的效果。在本发明中，将制定经颅磁刺激精准定位方案的工作提前至首次治疗前完成，通过形成个体化支具而固化下来，避免了患者在每次接受经颅磁治疗前重复进行精准定位操作，不仅节约了患者治疗前的准备时间，并且降低了经颅磁治疗操作人员的操作难度，提高了操作的可靠性，有效地解决了经颅磁刺激治疗精准定位的难题，且具有易操作、简便、可便携、可重复使用等优势。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于经颅磁刺激仪的经皮定位导向器，包括面具、枕架,以及连接面具和枕架的锁合机构，通过患者头部完整的MRI扫描数据，建立患者脑组织三维解剖模型，确定靶点的坐标。同样利用该扫描数据，建立患者头部外表面三维模型。利用该模型设计的面具将与患者脸部匹配，后部枕架与患者头枕部匹配。面具与枕架通过一个专门设计的锁合机构相互连接。该锁合机构允许面具与枕架相互压紧，通过旋钮拧紧后构成一个刚性的“面具—枕架”***，确保其利用鼻梁与下颏的形状在患者头部定位固定。根据计算机中患者脑部三维模型和标定的靶点位置，设计治疗仪发射头的支架位置，并将其与“面具—枕架”***连接，确保发射头置于该支架后电磁波发射方向瞄准靶点，实现精准治疗。所述面具上设置有发射头支架，发射头支架可以设计为最多3个，以满足临床的需要。支具通过3D打印工艺完成制作。所述面具上设置有第一发射头支架、第二发射头支架，所述第一发射头支架第二发射头支架内部为贯穿的通槽，且第一发射头支架、第二发射头支架一部分连接固定；
所述枕架上设置有第三发射头支架，所述第三发射头支架内部也为贯穿的通槽，且第三发射头支架与第一发射头支架或/和第二发射头支架一部分连接固定；所述第一发射头支架、第二发射头支架、第三发射头支架分别为需要进行磁刺激的部位。
优选地，所述枕架上设置有插接槽。
优选地，锁合机构，包括锁合框，锁合框固定在枕架位于插接槽处外壁上，所述锁合框内部为贯穿的锁合通槽；
所述面具与锁合通槽对应处设置有锁合板，所述锁合板装入锁合通槽内，且所述锁合通槽内还安装有压紧板，所述压紧板一端面与与锁合板压紧。
优选地，螺栓穿过锁合框进入锁合通槽内，使螺栓端面与压紧板背离锁合板的端面压紧，所述螺栓与锁合框通过螺纹旋合装配。
优选地，锁合机构有两个，分别连接面具、枕架的两端。
优选地，压紧板上设置有防滑槽，所述防滑槽与锁合框侧壁卡合装配。
优选地，在面具一端上设置有第二铰接板，在枕架的插接槽内固定第一铰接板，第一铰接板上设置有铰接槽、第一固定孔，所述第一铰接板一端装入铰接槽内，且铰接轴穿过第二铰接板、第一铰接板使得第二铰接板、第一铰接板铰接；所述第二铰接板上设置第二固定孔；
螺钉穿过第二固定孔与面具装配固定，另一部分螺钉穿过第一固定孔后与枕架装配。
优选地，锁合组件，包括锁合框，锁合框上设置有锁合通槽，锁合通槽内安装有锁合板，锁合板固定在连接凸柱一端，连接凸柱另一端与铰接板装配固定；
所述锁合框上还设置有安装边缘、铰接凸块、安装凹槽、齿条槽、转动缺槽、让位槽，螺钉穿过安装边缘与枕架装配固定；铰接凸块通过第一铰接销与铰接板一端铰接，所述铰接板另一端卡装入止退槽内；
所述止退槽设置在卡合杆一端上，且卡合杆在此端上还设置有第一导向斜面，卡合杆另一端上设置有弧形半齿部分，所述弧形半齿部分与齿条的卡齿部分啮合装配；
所述卡合杆装入转动缺槽内，且第二铰接销穿过卡合杆后两端分别与转动缺槽内壁装配固定；所述齿条可滑动地安装在齿条槽内，且所述卡合杆、齿条分别有两个，两个卡合杆的止退槽分别与铰接板两侧卡紧；
两个齿条相互靠近端面上分别固定有弹簧柱，两个弹簧柱分别与弹簧两端装配固定，限位销穿过让位槽后与齿条装配固定；所述铰接板靠近锁紧框一端上还设置有第二导向斜面。
优选地，安装凹槽内固定有第二复位板，第二复位板通过弧形弹簧片与连第一复位板接固定；所述弧形弹簧片具有高弹性且至少有两块。
优选地，在压紧板、锁合板相互贴合面上分别设置有卡齿，压紧板、锁合板上的卡齿相互咬合。
本发明的有益效果是：本发明可通过重建病人核磁数据，根据医生提供的定位坐标设计面具的第一发射头支架、第二发射头支架，枕架的第三发射头支架，再将两者连接成为一种用于经颅磁刺激仪的经皮定位导向器，可利用3D打印技术制作最终的成品。其能够完全替代光学导航的作用，定位精准，时间短，价格合适。
附图说明
图1是实施例一的结构示意图。
图2是实施例一的结构示意图。
图3是实施例一的枕架结构示意图。
图4是实施例一的面具结构示意图。
图5是实施例一的面具结构示意图。
图6是实施例二的铰接轴处结构示意图。
图7是实施例二的锁合机构结构示意图。
图8是图7中A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
实施例一
参见图1-与5，本实施例的经皮定位导向器，包括面具100、枕架200,以及连接面具100和枕架200的锁合机构400，所述面具100上设置有第一发射头支架110、第二发射头支架120，所述第一发射头支架110第二发射头支架120内部为贯穿的通槽，且第一发射头支架110、第二发射头支架120一部分连接固定；
所述枕架200上设置有第三发射头支架210，所述第三发射头支架210内部也为贯穿的通槽，且第三发射头支架210与第一发射头支架110或/和第二发射头支架120一部分连接固定，从而第一发射头支架110、第二发射头支架120、第三发射头支架210内侧能够与头顶形成支撑以防止佩戴本发明时由于头顶缺乏支撑而造成下滑；
所述枕架200上设置有插接槽220，且所述枕架200位于插接槽220处外壁上固定有锁合框410，所述锁合框410内部为贯穿的锁合通槽411；
所述面具100与锁合通槽411对应处设置有锁合板430，所述锁合板430装入锁合通槽411内，且所述锁合通槽411内还安装有压紧板420，所述压紧板一端面与与锁合板430压紧，从而实现将锁合板430与锁合框410相对固定，也就是显示面具与枕架的相对固定。
螺栓440穿过锁合框410进入锁合通槽411内，从而使其端面与压紧板420背离锁合板430的端面压紧，也就是对压紧板提供向锁合板430压紧的压力。所述螺栓440与锁合框410通过螺纹旋合装配。
所述第一发射头支架110、第二发射头支架120、第三发射头支架210分别为需要进行磁刺激的部位，实际制造时，医生首先通过核磁共振等技术获取病人脑部结构资料，并对需要磁刺激的部位进行定位，然后将多个需要刺激的区域划出，并设置在设置在第一发射头支架110、第二发射头支架120、第三发射头支架210内部通槽中。最后通过3D打印方式分别将面具、枕架制造出来，再分别在枕架上固定锁合框410、面具上固定锁合板430，然后进行组装。组装时，首先将压紧板420安装在锁合通槽411内，然后将锁合板430穿过压紧板420与枕架外壁之间的部分，最后将螺栓440拧紧即可。
本实施例中的锁合框410、压紧板420、锁合板430、螺栓440共同构成锁合机构。
优选地，为了避免压紧板420与锁合板430之间发生滑动，可以在压紧板420、锁合板430相互贴合面上分别设置卡齿，通过压紧板420、锁合板430上的卡齿相互咬合实现压紧板420、锁合板430之间相对稳定、牢靠的固定。
优选地，本实施例的锁合机构有两个，分别连接面具、枕架的两端。
优选地，压紧板420上设置有防滑槽421，所述防滑槽421与锁合框410侧壁卡合装配，从而防止压紧板420与锁合板430相对于锁合框410同步滑动。
本实施例中，锁合框410、压紧板420、锁合板430、螺栓440均为标准件，可以提前批量预制，而只有第一发射头支架110、第二发射头支架120、第三发射头支架210为定制件，其成本稍高，但是制造完成后能够实现永久精确定位，在长时间使用来看，其每次的使用成本非常低，定位的精确度却不会下降，因此，可以大大降低经颅磁刺激治疗时的定位成本，而且也降低医务人员的劳动强度。甚至病人只需要进行定位后，直接采购经颅磁刺激仪后，在他人帮助下，直接将磁场发生的线圈分别放置在第一发射头支架110、第二发射头支架120、第三发射头支架210即可完成治疗，十分简单、方便。
实施例二
参见图6-图8，由于实施例一中采用两个锁合组件实现面具、枕架的连接固定，在每次使用时，需要同时拧紧、松开两个螺栓，十分麻烦。而且压紧板不随螺栓移动，有时候螺栓松开后还需要外力松开压紧板与锁合板430，非常麻烦。因此，申请人还进行如下改进：
在面具一端上不设置锁合机构而设置第二铰接板620，在枕架的插接槽220内固定第一铰接板610，第一铰接板610上设置有铰接槽612、第一固定孔611，所述第一铰接板610一端装入铰接槽612内，且铰接轴630穿过第二铰接板620、第一铰接板610使得第二铰接板620、第一铰接板610铰接；
所述第二铰接板620上设置第二固定孔621，使用时，螺钉穿过第二固定孔621与面具装配固定，从而实现第二铰接板620的固定。另一部分螺钉穿过第一固定孔611后与枕架装配，从而实现第一铰接板610的固定。
本实施例的锁合组件，包括锁合框410，锁合框410上设置有锁合通槽411，锁合通槽411内安装有锁合板430，锁合板430固定在连接凸柱471一端，连接凸柱471另一端与铰接板470装配固定；
所述锁合框410上还设置有安装边缘412、铰接凸块413、安装凹槽414、齿条槽415、转动缺槽416、让位槽417，螺钉穿过安装边缘412与枕架装配固定；
铰接凸块413通过第一铰接销710与铰接板470一端铰接，所述铰接板470另一端卡装入止退槽831内，且此时压紧板420将第一复位板721向第二复位板722压紧、压紧板420与锁合板430压紧，所述第二复位板722固定在安装凹槽414内，且第一复位板721、第二复位板722之间通过弧形弹簧片730连接固定，此时，弧形弹簧片730被压弯且存储弹力并对铰接板470产生向远离锁紧框转动的力；
所述弧形弹簧片至少有两块，这主要是防止第二复位板722受压时，第一复位板721与第二复位板722之间发生较大晃动。
所述止退槽831设置在卡合杆830一端上，且卡合杆830在此端上还设置有第一导向斜面832，卡合杆830另一端上设置有弧形半齿部分833，所述弧形半齿部分833与齿条810的卡齿部分811啮合装配；
所述卡合杆830装入转动缺槽416内，且第二铰接销820穿过卡合杆830后两端分别与转动缺槽416内壁装配固定，从而实现卡合杆830与转动缺槽416内壁铰接；
所述齿条810可滑动地安装在齿条槽415内，且所述卡合杆830、齿条810分别有两个，两个卡合杆830的止退槽831分别与铰接板470两侧卡紧；
两个齿条相互靠近端面上分别固定有弹簧柱812，两个弹簧柱812分别与弹簧300两端装配固定，限位销840穿过让位槽417后与齿条装配固定，从而可以限制齿条在其齿条槽415内的移动位移。
所述铰接板470靠近锁紧框一端上还设置有第二导向斜面471。图7-图8展示的是压紧板对锁合板430压紧的状态。需要解除压紧板对锁合板430压紧的状态时（本发明使用完后需要取下时），直接用手将两块齿条810先对靠近压动，使得齿条810带动弧形半齿部分833转动，从而使得卡合杆830以第二铰接轴820为中心转动，使得两个止退槽831相互远离，直到脱离铰接板470。且脱离铰接板470的瞬间，由于弧形弹簧片的弹力作用，会推动铰接板470转出两个止退槽831之间，再放开齿条，齿条会在弹簧作用下自动复位，也就是卡合杆或自动复位。最后，通过铰接轴转动打开面具、枕架即可取下本发明。
在组装时，首先将锁合板430装入锁合通槽411内，然后转动铰接板，直到铰接板的第一导向斜面与卡合杆的第二导向斜面贴合，再用力转动，即可使得铰接板穿过第一导向斜面，且进入两个止退槽831之间，放开铰接板后，在弧形弹簧片的作用下，铰接板自动向止退槽831卡紧。这种方式结构十分简单，而且可靠，使用起来也很方便。
本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于经颅磁刺激仪的经皮定位导向器，其特征是：包括面具、枕架、前枕架，以及连接面具和枕架的锁合机构，所述面具上设置有第一发射头支架、第二发射头支架，所述第一发射头支架第二发射头支架内部为贯穿的通槽，且第一发射头支架、第二发射头支架一部分连接固定；
所述枕架上设置有第三发射头支架，所述第三发射头支架内部也为贯穿的通槽，且第三发射头支架与第一发射头支架或/和第二发射头支架一部分连接固定；所述第一发射头支架、第二发射头支架、第三发射头支架分别为需要进行磁刺激的部位。
2.如权利要求1所述的一种用于经颅磁刺激仪的经皮定位导向器，其特征是：面具、枕架、前枕架都是通过三维建模最终利用3D打印技术制作，与每位患者的头部数据完全贴合，所述枕架上设置有插接槽。
3.如权利要求2所述的一种用于经颅磁刺激仪的经皮定位导向器，其特征是：锁合机构，包括锁合框，锁合框固定在枕架位于插接槽处外壁上，所述锁合框内部为贯穿的锁合通槽；
所述面具与锁合通槽对应处设置有锁合板，所述锁合板装入锁合通槽内，且所述锁合通槽内还安装有压紧板，所述压紧板一端面与与锁合板压紧。
4.如权利要求3所述的一种用于经颅磁刺激仪的经皮定位导向器，其特征是：螺栓穿过锁合框进入锁合通槽内，使螺栓端面与压紧板背离锁合板的端面压紧，所述螺栓与锁合框通过螺纹旋合装配。
5.如权利要求3所述的一种用于经颅磁刺激仪的经皮定位导向器，其特征是：锁合机构有两个，分别连接面具、枕架的两端。
6.如权利要求3所述的一种用于经颅磁刺激仪的经皮定位导向器，其特征是：压紧板上设置有防滑槽，所述防滑槽与锁合框侧壁卡合装配。
7.如权利要求2所述的一种用于经颅磁刺激仪的经皮定位导向器，其特征是：在面具一端上设置有第二铰接板，在枕架的插接槽内固定第一铰接板，第一铰接板上设置有铰接槽、第一固定孔，所述第一铰接板一端装入铰接槽内，且铰接轴穿过第二铰接板、第一铰接板使得第二铰接板、第一铰接板铰接；所述第二铰接板上设置第二固定孔；
螺钉穿过第二固定孔与面具装配固定，另一部分螺钉穿过第一固定孔后与枕架装配。
8.如权利要求7所述的一种用于经颅磁刺激仪的经皮定位导向器，其特征是：锁合组件，包括锁合框，锁合框上设置有锁合通槽，锁合通槽内安装有锁合板，锁合板固定在连接凸柱一端，连接凸柱另一端与铰接板装配固定；
所述锁合框上还设置有安装边缘、铰接凸块、安装凹槽、齿条槽、转动缺槽、让位槽，螺钉穿过安装边缘与枕架装配固定；铰接凸块通过第一铰接销与铰接板一端铰接，所述铰接板另一端卡装入止退槽内；
所述止退槽设置在卡合杆一端上，且卡合杆在此端上还设置有第一导向斜面，卡合杆另一端上设置有弧形半齿部分，所述弧形半齿部分与齿条的卡齿部分啮合装配；
所述卡合杆装入转动缺槽内，且第二铰接销穿过卡合杆后两端分别与转动缺槽内壁装配固定；所述齿条可滑动地安装在齿条槽内，且所述卡合杆、齿条分别有两个，两个卡合杆的止退槽分别与铰接板两侧卡紧；
两个齿条相互靠近端面上分别固定有弹簧柱，两个弹簧柱分别与弹簧两端装配固定，限位销穿过让位槽后与齿条装配固定；所述铰接板靠近锁紧框一端上还设置有第二导向斜面。
9.如权利要求8所述的一种用于经颅磁刺激仪的经皮定位导向器，其特征是：安装凹槽内固定有第二复位板，第二复位板通过弧形弹簧片与连第一复位板接固定；所述弧形弹簧片具有高弹性且至少有两块。
10.如权利要求3或8所述的一种用于经颅磁刺激仪的经皮定位导向器，其特征是：在压紧板、锁合板相互贴合面上分别设置有卡齿，压紧板、锁合板上的卡齿相互咬合。
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