一种导航经颅磁辅助定位装置的制作方法

1.本发明涉及经颅磁光学定位设备领域，尤其涉及一种导航经颅磁辅助定位装置。


背景技术：

2.经颅磁刺激技术是一种无创神经调控技术，其实现的技术原理是通过经颅磁刺激仪对刺激线圈瞬间放电，使刺激线圈产生瞬变的磁场，瞬变磁场在脑皮层内切割神经组织产生感应电场，改变细胞膜电位产生感应电流促进神经的兴奋和抑制，从而达到中枢神经功能调控的作用。
3.目前经颅磁刺激得到了广泛应用，在对多种神经疾病(如抑郁症睡眠障碍等)治疗及康复上取得了不错的成绩。在治疗不同病症时所刺激的位置均有不同，需要进行定位，目前的定位方式大致分为以下几种：
4.1、医生通过经验，按通用的大脑结构和功能分区来找对应刺激区域，此方法过分依赖医生经验，无法形成标准，且精确度不高。
5.2、tms厂商在10-20国际通用导联基础上，设计专用的定位帽，医生借助定位帽进行功能区定位来找到刺激区域，此方法一定程度上弥补了方法1的缺陷，但忽略了人体脑组织的个体差异性。
6.3、利用3d图像重建技术，再借助光学传感器、电磁传感器等技术开发的导航定位系统，此方法是基于患者mri数据重建，高端的传感器精度可到毫米甚至压毫米级，可实现精准定位。因经颅磁刺激器输出的强磁场与电磁传感器会产生相互干扰，目前在经颅磁刺激领域，光学导航技术相对使用更为广泛。
7.而光学导航系统由光学传感器(双目红外摄像头)、头部追踪器、刺激线圈追踪器、配置工具，软件系统组成，目前患者头部追踪器主要采用以下两种固定方式：
8.①
头戴式:将定位球穿在布带上进行简单固定，而后直接佩戴在患者头部。
9.②
3d头模式：3d扫描患者头部模型，通过模型制作与患者头部贴合的面具，将定位球安装在面具上并带至患者头部。
10.在治疗时患者静止坐在治疗椅上，后由医生对患者的定位装置头带与软件内的头颅进行手动关联捕捉。关联捕捉是将软件存储的刺激点与患者头颅刺激点空间位置进行实时同步，关联捕捉完成后选择治疗方案按程序对患者治疗。
11.针对于头戴式设备，每次刺激都需要重新定位，费时费力，在国内医疗资源紧张的现状下只适用于研究性环境，临床适用性不高，而针对3d头模式定位装置，每个新患者都需要扫描3d头模，然后将3d头模修改至目标形状，最后将修改后3d头模模型加工成成品，制作复杂，制作周期较长，临床使用不便捷，也即两种方式的定位方式均不利于在临床上推广使用。


技术实现要素：

12.本发明提供了一种导航经颅磁辅助定位装置及方法，旨在解决现有的经颅磁刺激
设备通过光学导航定位的方式在临床上使用不便的问题。
13.根据本技术实施例，提供了一种导航经颅磁辅助定位装置，包括定位面具、定位架及头带，所述定位面具贴附于用户面部，所述头带设于所述定位面具侧面，所述定位架设于所述定位面具背离用户面部一侧，所述定位架上设有凸起的反光球；所述定位面具贴附于用户面部的一侧设有多个缓冲块，至少有一个缓冲块设置于所述定位面具对应所述定位架的位置；所述缓冲块采用低温可塑塑料材质。
14.优选地，所述缓冲块采用的低温可塑塑料材质为聚己内酯或淀粉塑料。
15.优选地，所述定位架背离所述反光球一端设有螺柱，所述螺柱与所述定位面具螺纹连接。
16.优选地，所述定位架背离所述反光球一端设有万向球及夹紧底座，所述万向球卡接于所述夹紧底座内，所述夹紧底座螺纹连接于所述定位面具上。
17.与现有技术相比，本发明提供的一种导航经颅磁辅助定位装置具有以下有益效果：
18.通过设置定位面具，定位面具上设置头带和缓冲块，且缓冲块采用低温可塑塑料材质，使得缓冲块在塑形时，可基于高温环境下软化后，用户佩戴并通过头带的预紧力，冷却的同时自动塑形于用户的面部，简单快捷，缩短的定位装置的定制化时间，使得在临床应用中，在面对大批量不同用户时，可以通过该种塑形的方式快速完成基于光学导航校准的辅助定位装置的定制，实现一人一机的同时，还能够提高定位装置的成型效率，减少用户的等待时间。进一步地，通过面具的结构能够降低定位装置的加工成本，结构简单也能够降低加工难度，便于在临床上的推广使用。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本发明第一实施例提供的一种导航经颅磁辅助定位装置佩戴在用户面部的结构示意图。
21.图2是本发明第一实施例提供的一种导航经颅磁辅助定位装置的结构示意图。
22.图3是本发明第一实施例提供的一种导航经颅磁辅助定位装置中定位架的结构示意图。
23.图4是本发明第二实施例提供的一种导航经颅磁辅助定位方法的流程图。
24.标号说明:
25.11、定位面具；111、缓冲块；
26.12、定位架；121、螺柱；122、万向球；123、夹紧底座；
27.13、头带；
28.14、反光球。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
31.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
32.请结合图1、图2和图3，本发明第一实施例公开了一种导航经颅磁辅助定位装置，包括定位面具11、定位架12及头带13，所述定位面具11贴附于用户面部，所述头带设于所述定位面具11侧面，所述定位架12设于所述定位面具11背离用户面部一侧，所述定位架12上设有凸起的反光球14。
33.所述定位架12设置在定位面具11一侧的顶部区域，当用户佩戴定位面具11时，定位架12对应定位在用户面部的额头区域。所述定位架12上设置反光球14，用于配合光学导航系统中的红外摄像头，进行视觉定位导航，准确进行不同头部的定位。
34.可以理解，所述头带13设置为松紧带。
35.所述定位面具11贴附于用户面部的一侧设有多个缓冲块111，在用户佩戴定位面具11时，多个缓冲块111与用户面部的特点区域接触，例如，在本实施例中，缓冲块111分别设置在对应用户面部的额头、脸颊以及鼻梁处。
36.特别地，在本实施例中，至少有一个缓冲块111设置在定位面具11对应定位架12的位置，也即定位架12与缓冲块111分设于定位面具相对两侧，使得当用户佩戴定位面具11时，基于该区域缓冲块111的定位作用，能够准确将定位架12的位置定位到用户的额头区域，不会因为用户面部的原因而导致定位架12的位置偏移，提高定位稳定性。
37.具体地，所述缓冲块111采用低温可塑塑料材质，例如，可以选用聚己内酯(pcl)或淀粉塑料(inpd3)等低温可塑材质，该种材质在高温环境下会软化，在恢复到常温水平时会保持固化状态。
38.可选地，作为一种实施例，所述定位架12背离所述反光球14一端设有螺柱121，所述螺柱121与所述定位面具11螺纹连接，也即用户在佩戴定位面具11后，可以通过螺柱121旋入到定位面具11上固定。
39.可选地，作为又一种实施例，所述定位架12背离所述反光球14一端设有万向球122及夹紧底座123，所述万向球122卡接于所述夹紧底座123内，所述夹紧底座123螺纹连接于所述定位面具11上，所述夹紧底座123通过一预紧螺栓，对万向球122进行预紧固定或松开。
40.请参阅图4，本发明第二实施例提供一种导航经颅磁辅助定位方法，其采用上述第一实施例中导航经颅磁辅助定位装置，本实施例方法包括以下步骤：
41.步骤s1：将定位面具在65℃-75℃温度下，待缓冲块软化后取出，等待定位缓冲块的温度下降至40℃-50℃；
42.步骤s2：将定位面具佩戴至用户面部，并将头带扎紧；
43.步骤s3：缓冲块在头带的预紧作用下逐渐贴合用户面部，直至冷却后缓冲块塑形完成；
44.步骤s4：在定位面具上安装定位架。
45.可以理解，在步骤s1中，在高温环境下将缓冲块111软化，取出后需要等待定位面具11和缓冲块111冷却至佩戴无伤的温度，也即下降至40℃-50℃后，即可让用户佩戴。
46.可以理解，在步骤s2和步骤s3中，用户通过头带扎紧的方式佩戴定位面具11，而头带13在用户初次佩戴时，需要用力拉紧，在拉紧状态下维持一定时间，直至缓冲块111冷却，即可完成对缓冲块111的自动塑形，在该状态下的缓冲块111为适配当前用户的头型结构。
47.可以理解，在步骤s4中，当缓冲块111塑形完成后，在额头位置安装定位架12，即可确定定位架12的位置。
48.可以理解，在本实施例方法中，从未塑形的缓冲块111到最终塑形成功的过程中，步骤s1的加热时间耗时10分钟左右，第一次冷却时间2分钟内，第二次塑形冷却时间在5分钟左右，整个塑形过程总耗时不超过20分钟，能够缩短从接触新用户到正常使用过程的时间，使得在临床应用中，在面对大批量不同用户时，可以通过该种塑形的方式快速完成基于光学导航校准的辅助定位装置的定制，实现一人一机的同时，还能够提高定位装置的成型效率，减少用户的等待时间。进一步地，通过面具的结构能够降低定位装置的加工成本，结构简单也能够降低加工难度，便于在临床上的推广使用。
49.与现有技术相比，本发明提供的一种导航经颅磁辅助定位装置具有以下有益效果：
50.通过设置定位面具，定位面具上设置头带和缓冲块，且缓冲块采用低温可塑塑料材质，使得缓冲块在塑形时，可基于高温环境下软化后，用户佩戴并通过头带的预紧力，冷却的同时自动塑形于用户的面部，简单快捷，缩短的定位装置的定制化时间，使得在临床应用中，在面对大批量不同用户时，可以通过该种塑形的方式快速完成基于光学导航校准的辅助定位装置的定制，实现一人一机的同时，还能够提高定位装置的成型效率，减少用户的等待时间。进一步地，通过面具的结构能够降低定位装置的加工成本，结构简单也能够降低加工难度，便于在临床上的推广使用。
51.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。