一种双螺旋磁刺激线圈和经颅磁刺激装置

1.本发明实施例涉及励磁线圈技术，尤其涉及一种双螺旋磁刺激线圈和经颅磁刺激装置。


背景技术：

2.进行经颅磁刺激时，往往采用磁刺激线圈励磁的方式构建磁刺激磁场。
3.现有的磁刺激线圈，包括八字线圈、圆形线圈、双锥型线圈等。其中圆形线圈利用线圈几何中心的聚焦磁场进行刺激实验；螺线管线圈利用螺线管的低部线圈磁场进行刺激。这些线圈的刺激区域为厘米级。绕线方式大多为平面蚊香形，线圈主要分布在刺激平面上，造成线圈刺激区域通常在厘米尺度，尺度较大。较大的刺激范围通常会覆盖靶点以外的区域，精准度较差，会造成过度刺激。


技术实现要素：

4.本发明提供一种双螺旋磁刺激线圈和经颅磁刺激装置，绕制方式为竖直向上螺旋缠绕，刺激精度为螺旋线的导线直径，有望实现毫米级的磁刺激精度。可避免对靶点以外区域的过度刺激。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种双螺旋磁刺激线圈，包括：
6.第一管状螺旋子线圈；
7.第二管状螺旋子线圈，所述第二管状螺旋子线圈的轴线与所述第一管状螺旋子线圈的轴线平行；
8.连接部，所述连接部的第一端连接所述第一管状螺旋子线圈的第一端，所述连接部的第二端连接所述第二管状螺旋子线圈的第一端，所述第一管状螺旋子线圈的第一端和所述第二管状螺旋子线圈的第一端均指向同一方向，所述第一管状螺旋子线圈和所述第二管状螺旋子线圈之间相互侵入。
9.可选的，所述第一管状螺旋子线圈、所述第二管状螺旋子线圈和所述连接部均由同一导电体构成。
10.可选的，所述第一管状螺旋子线圈和所述第二管状螺旋子线圈的匝数均处于5-20匝范围内。
11.可选的，所述第一管状螺旋子线圈和所述第二管状螺旋子线圈的绕线方式均为朝第一方向螺旋式缠绕。
12.可选的，所述第一管状螺旋子线圈和所述第二管状螺旋子线圈的线圈半径均小于2.5厘米。
13.可选的，所述第一管状螺旋子线圈和所述第二管状螺旋子线圈的导电体半径均小于0.5毫米。
14.可选的，还包括线圈支架，所述线圈支架用于将所述第一管状螺旋子线圈、所述第二管状螺旋子线圈和所述连接部固定在外部设备上。
15.可选的，所述线圈支架由非磁性材料构成。
16.可选的，所述非磁性材料包括石英、聚四氟乙烯、有机玻璃中的至少一种。
17.第二方面，本发明实施例还提供了一种经颅磁刺激装置，包括上述任意一种双螺旋磁刺激线圈。
18.本发明实施例中，双螺旋磁刺激线圈包括：第一管状螺旋子线圈；第二管状螺旋子线圈，第二管状螺旋子线圈的轴线与第一管状螺旋子线圈的轴线平行；连接部，连接部的第一端连接第一管状螺旋子线圈的第一端，连接部的第二端连接第二管状螺旋子线圈的第一端，第一管状螺旋子线圈的第一端和第二管状螺旋子线圈的第一端均指向同一方向，第一管状螺旋子线圈和第二管状螺旋子线圈之间相互侵入。在接通与双螺旋磁刺激线圈相连的外部激励源后，得到第一管状螺旋子线圈激发的磁场和第二管状螺旋子线圈激发的磁场相叠加所得的叠加磁场。叠加磁场的磁场强度强，且影响叠加磁场面积的双螺旋磁刺激线圈间的叠加面积可以根据实际需要灵活设计，因此可以提高磁刺激的精准度，避免过度刺激。
附图说明
19.图1为本发明实施例提供的一种双螺旋磁刺激线圈的结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的另一种双螺旋磁刺激线圈的结构示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
22.图1为本发明实施例提供的一种双螺旋磁刺激线圈的结构示意图，参见图1。本发明实施例提供了一种双螺旋磁刺激线圈，包括：
23.第一管状螺旋子线圈1。
24.第二管状螺旋子线圈2，第二管状螺旋子线圈2的轴线与第一管状螺旋子线圈1的轴线平行。
25.连接部3，连接部3的第一端连接第一管状螺旋子线圈1的第一端，连接部3的第二端连接第二管状螺旋子线圈2的第一端，第一管状螺旋子线圈1的第一端和第二管状螺旋子线圈2的第一端均指向同一方向，第一管状螺旋子线圈1和第二管状螺旋子线圈2之间相互侵入。
26.其中，第一管状螺旋子线圈1和第二管状螺旋子线圈2均为螺旋状结构，可以在外部激励源的激励下，分别建立各自的磁场。第一管状螺旋子线圈1和第二管状螺旋子线圈2的绕线方向可以相同，即第一管状螺旋子线圈1和第二管状螺旋子线圈2的绕线方向均为从下至上顺时针绕线，或者从下至上逆时针绕线。对于第一管状螺旋子线圈1和第二管状螺旋子线圈2的电流流经方向可以根据实际需要确定。示例性的，外部激励源的激励电流从第一管状螺旋子线圈1的第二端流入，流经连接部3达到第二管状螺旋子线圈2的第一端，从第二管状螺旋子线圈21的第二端流出。其中连接部3用于导通第一管状螺旋子线圈1和第二管状螺旋子线圈2之间的电流，并固定第一管状螺旋子线圈1和第二管状螺旋子线圈2之间的位置。连接第一管状螺旋子线圈1和第二管状螺旋子线圈2的连接部3长度影响着第一管状螺
旋子线圈1和第二管状螺旋子线圈2之间的交叠面积，因此可以根据实际需要设定连接部3的长度。可选的，第一管状螺旋子线圈1、第二管状螺旋子线圈2和连接部3均由同一导电体构成。在进行双螺旋磁刺激线圈的生产时，可以使用一条导电体弯折出第一管状螺旋子线圈1、第二管状螺旋子线圈2和连接部3三个部分。这样的设计可以在降低了生产成本的同时，避免了装配过程中引入的第一管状螺旋子线圈1与第二管状螺旋子线圈2间距的误差。第一管状螺旋子线圈1和第二管状螺旋子线圈2的匝数可以根据实际需要确定。可选的，第一管状螺旋子线圈1和第二管状螺旋子线圈2的匝数可以均处于5-20匝范围内。示例性的，第一管状螺旋子线圈1和第二管状螺旋子线圈2的匝数可以均为10匝。可选的，第一管状螺旋子线圈和第二管状螺旋子线圈的绕线方式均为朝第一方向螺旋式缠绕。其中第一方向可以是任意所需的方向，例如第一管状螺旋子线圈和第二管状螺旋子线圈的绕线方式均为竖直向上螺旋式缠绕。第一管状螺旋子线圈1和第二管状螺旋子线圈2的线圈半径可以相同，也可以不同。可选的，第一管状螺旋子线圈1和第二管状螺旋子线圈2的线圈半径均小于2.5厘米。第一管状螺旋子线圈1和第二管状螺旋子线圈2的导电体(即构成第一管状螺旋子线圈1和第二管状螺旋子线圈2的导线)半径均小于0.5毫米。更小的线圈半径和导线半径均利于提高磁刺激的精准度，按照上述参数制得的管状螺旋子线圈能够建立更为准确的磁刺激区域。在接通与双螺旋磁刺激线圈相连的外部激励源后，得到第一管状螺旋子线圈1激发的磁场和第二管状螺旋子线圈2激发的磁场相叠加所得的叠加磁场。叠加磁场的磁场强度强，且影响叠加磁场面积的双螺旋磁刺激线圈间的叠加面积可以根据实际需要灵活设计，因此可以提高磁刺激的精准度，避免过度刺激。
27.图2为本发明实施例提供的另一种双螺旋磁刺激线圈的结构示意图，参见图2。可选的，还包括线圈支架4，线圈支架4用于将第一管状螺旋子线圈1、第二管状螺旋子线圈2和连接部3固定在外部设备上。
28.其中，线圈支架4的结构可以根据实际需要确定，任意一种能够满足将第一管状螺旋子线圈1、第二管状螺旋子线圈2和连接部3固定在外部设备上的结构均可作为线圈支架4，本发明实施例不针对线圈支架4的具体结构进行限定。可选的，线圈支架4可以由非磁性材料构成。这样的好处在于，非磁性材料不会干扰第一管状螺旋子线圈1和第二管状螺旋子线圈2构建的磁场，保证了双螺旋磁刺激线圈构成的叠加磁场指向精准。其中，非磁性材料可以包括石英、聚四氟乙烯、有机玻璃中的至少一种。
29.本发明实施例还提供了一种经颅磁刺激装置，包括上述实施例中任意一种双螺旋磁刺激线圈。
30.其中，由于本发明实施例中的经颅磁刺激装置包括上述实施例中任意一种双螺旋磁刺激线圈，因此经颅磁刺激装置具有与上述双螺旋磁刺激线圈相应的有益效果。
31.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

技术特征：
1.一种双螺旋磁刺激线圈，其特征在于，包括：第一管状螺旋子线圈；第二管状螺旋子线圈，所述第二管状螺旋子线圈的轴线与所述第一管状螺旋子线圈的轴线平行；连接部，所述连接部的第一端连接所述第一管状螺旋子线圈的第一端，所述连接部的第二端连接所述第二管状螺旋子线圈的第一端，所述第一管状螺旋子线圈的第一端和所述第二管状螺旋子线圈的第一端均指向同一方向，所述第一管状螺旋子线圈和所述第二管状螺旋子线圈之间相互侵入。2.根据权利要求1所述的双螺旋磁刺激线圈，其特征在于，所述第一管状螺旋子线圈、所述第二管状螺旋子线圈和所述连接部均由同一导电体构成。3.根据权利要求1所述的双螺旋磁刺激线圈，其特征在于，所述第一管状螺旋子线圈和所述第二管状螺旋子线圈的匝数均处于5-20匝范围内。4.根据权利要求3所述的双螺旋磁刺激线圈，其特征在于，所述第一管状螺旋子线圈和所述第二管状螺旋子线圈的绕线方式均为朝第一方向螺旋式缠绕。5.根据权利要求1所述的双螺旋磁刺激线圈，其特征在于，所述第一管状螺旋子线圈和所述第二管状螺旋子线圈的线圈半径均小于2.5厘米。6.根据权利要求1所述的双螺旋磁刺激线圈，其特征在于，所述第一管状螺旋子线圈和所述第二管状螺旋子线圈的导电体半径均小于0.5毫米。7.根据权利要求1所述的双螺旋磁刺激线圈，其特征在于，还包括线圈支架，所述线圈支架用于将所述第一管状螺旋子线圈、所述第二管状螺旋子线圈和所述连接部固定在外部设备上。8.根据权利要求7所述的双螺旋磁刺激线圈，其特征在于，所述线圈支架由非磁性材料构成。9.根据权利要求8所述的双螺旋磁刺激线圈，其特征在于，所述非磁性材料包括石英、聚四氟乙烯、有机玻璃中的至少一种。10.一种经颅磁刺激装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的双螺旋磁刺激线圈。

技术总结
本发明实施例公开了一种双螺旋磁刺激线圈和经颅磁刺激装置。双螺旋磁刺激线圈包括：第一管状螺旋子线圈；第二管状螺旋子线圈，第二管状螺旋子线圈的轴线与第一管状螺旋子线圈的轴线平行；连接部，连接部的第一端连接第一管状螺旋子线圈的第一端，连接部的第二端连接第二管状螺旋子线圈的第一端，第一管状螺旋子线圈的第一端和第二管状螺旋子线圈的第一端均指向同一方向，第一管状螺旋子线圈和第二管状螺旋子线圈之间相互侵入。在使用时，第一管状螺旋子线圈激发的磁场和第二管状螺旋子线圈激发的磁场相叠加所得的叠加磁场强度强，且叠加面积可以根据实际需要灵活设计，因此可以提高磁刺激的精准度，避免过度刺激。避免过度刺激。避免过度刺激。


技术研发人员：王欣 刘志朋 殷涛 武健康 马任 李颖
受保护的技术使用者：中国医学科学院生物医学工程研究所
技术研发日：2023.05.11
技术公布日：2023/7/7