立體定向經(jīng)顱腦磁激治療系統(tǒng)的制作方法

專(zhuān)利名稱(chēng)：立體定向經(jīng)顱腦磁激治療系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種立體定向經(jīng)顱磁激治療系統(tǒng)，特別涉及一種在立體定位條件下采用磁電發(fā)射線(xiàn)圈經(jīng)顱照射顱內(nèi)病灶的方法及裝置，本發(fā)明屬于一種新型醫(yī)療儀器領(lǐng)域，尤其屬于腦神經(jīng)治療學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
經(jīng)顱腦磁電刺激(Transcranial magnetic stimulation，TMS)是在顱外利用強(qiáng)脈沖磁場(chǎng)無(wú)損傷的誘導(dǎo)腦組織產(chǎn)生電流，刺激神經(jīng)組織，引起神經(jīng)組織的興奮。這項(xiàng)技術(shù)是在1985年，由英國(guó)科學(xué)家Barker成功報(bào)導(dǎo)。近數(shù)十年來(lái)，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在腦神經(jīng)科學(xué)研究，運(yùn)動(dòng)神經(jīng)研究，語(yǔ)言中樞研究，運(yùn)動(dòng)中樞研究以及臨床診斷各類(lèi)中樞神經(jīng)功能障礙，臨床治療各種抑制性神經(jīng)精神障礙，例如嚴(yán)重抑郁癥，帕金森氏綜合癥，老年癡呆癥等疾病，近年來(lái)更有科學(xué)家應(yīng)用經(jīng)顱腦磁電刺激治療中風(fēng)后遺癥和癲癇等疾病，并取得了良好的臨床效果，下列醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)中的資料報(bào)導(dǎo)了經(jīng)顱腦磁電刺激治療各類(lèi)疾病。
●MS George，E M Wassermann，W A Williams，A Callahan，T A Ketter，P Basser，M Hallett，and RM Post，“Daily repetitive transcranial magnetic stimulation(rTMS)improves mood in depression”，NeuroReport，1995，6pp.1，853-1，856.
●A Pascual-Leone，B Rubio，F(xiàn) Pallardo and M D Catala，“Rapid-rate transcranial magneticstimulation of left dorsolateral prefrpontal cortex in drug-resistant depression”，Lancet，1996，348pp.233-237.
●B D Greenberg，M S George，J D Martin，J Benjamin，T E Schlaepfer，M Altermus，E MWsasermann，R M Post anD L Murphy，“Effect of prefrontal repetitive transcranial magneticstimulation in obsessive-compulsive disordera preliminary study”，American Joumal ofPsychiatry，1997，154pp.867-869.
●U D McCann，T A Kimbrell，C M Morgan，T Anderson，M Gerad，B E Benson，E M Wassermann，M W Willis，and R M Post，“Repetitive transcranial magnetic stimulation for posttraumatic stressdisorder”，Archives of General Psychiatry，1998，55pp.276-279.
●A Pascual-Leone and M D Catala，“Lasting beneficial effect of rapid rate ranscranial magneticstimulation on slowness in Parkinson’s disease”，Neurology，1995，45p.550.
1999年6月25日，德國(guó)科學(xué)家Dr.Frithiot Tergan在醫(yī)學(xué)雜志“The Lancet”報(bào)導(dǎo)了采用低頻率經(jīng)顱腦激治療癲癇，取得了良好的臨床效果。
盡管經(jīng)顱腦磁激治療已經(jīng)在很多大學(xué)和醫(yī)院應(yīng)用治療各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病，但是，縱觀(guān)已公開(kāi)發(fā)表的各種文獻(xiàn)，尚未有人提到采用立體定位的方式開(kāi)展經(jīng)顱磁激治療。多數(shù)大學(xué)和醫(yī)院，對(duì)顱腦病灶的定位僅僅是粗略的估計(jì)，并沒(méi)有依據(jù)電子計(jì)算機(jī)斷層掃描儀(CT)，核磁共振成像儀(MRI)，多道腦電圖(EEG)，正電子計(jì)算機(jī)斷層掃描儀(PET)獲得的掃描資料進(jìn)行立體定位，并在準(zhǔn)確證實(shí)病灶等中心點(diǎn)后，在立體定位條件下進(jìn)行經(jīng)顱腦磁激治療。這無(wú)疑會(huì)影響治療的效果，因?yàn)樵跊](méi)有進(jìn)行立體定位的條件下，很可能病灶部位不能達(dá)到預(yù)定的磁場(chǎng)值，還可能刺激周?chē)Ｉ窠?jīng)組織，而且由于缺乏規(guī)范的定位方法和確定病灶方式，很難在各級(jí)臨床醫(yī)療機(jī)構(gòu)普及推廣經(jīng)顱磁腦激治療這項(xiàng)新型技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有經(jīng)顱腦磁激治療缺乏規(guī)范立體定位技術(shù)的缺陷。本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種在CT，MRI，PET或多道腦電圖(EEG)輔助下，新型，無(wú)創(chuàng)傷，可以重復(fù)定位的顱腦立體定位系統(tǒng)和裝有準(zhǔn)確定位裝置的磁電發(fā)射線(xiàn)圈，以滿(mǎn)足在立體定向條件下，對(duì)顱內(nèi)病變進(jìn)行立體定位下經(jīng)顱磁激治療，在重復(fù)定位時(shí)，能夠?qū)︻^顱完全無(wú)創(chuàng)傷，不給病人帶來(lái)痛苦，定位準(zhǔn)確，精密度高，定位方法可靠，可重復(fù)定位，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，成本低廉，而且在定位及治療過(guò)程中能持續(xù)監(jiān)測(cè)病人頭顱相對(duì)位置，一旦定位位置移動(dòng)時(shí)，立即自動(dòng)聲光報(bào)警。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是建立一種無(wú)創(chuàng)傷，可靠，可以重復(fù)在CT掃描床，MRI掃描床，或其他診斷床對(duì)病人顱內(nèi)病灶準(zhǔn)確定位的方法和裝置，以及建立一種可以快速，準(zhǔn)確在普通治療床重新定位，并裝有立體定向?qū)б烹姺派渚€(xiàn)圈對(duì)已定位顱內(nèi)病灶進(jìn)行經(jīng)顱腦磁激治療的方法和裝置。
本發(fā)明技術(shù)方案是利用三個(gè)人體頭顱表面永久性，容易觸摸，位置不會(huì)移動(dòng)的骨性標(biāo)志，即左側(cè)下腭骨乳突(左耳后隆起骨性標(biāo)志)，右側(cè)下腭骨乳突(右耳后隆起骨性標(biāo)志)，和左右下腭骨底部尖端(下巴尖部)，采用左、右乳突定位桿(104)，下腭骨定位環(huán)(114)抵觸固定這三個(gè)骨性標(biāo)志，利用固定在左乳突(130)位置上的左乳突激光定位管，固定在右乳突(137)位置上的右乳突激光定位管以及固定在下巴尖部(139)的下腭骨激光定位管(127)等三個(gè)激光定位管發(fā)出的三道激光束，通過(guò)調(diào)整激光管座(140)上的轉(zhuǎn)軸(141)而帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸連桿(142)，調(diào)節(jié)旋軸關(guān)節(jié)(144)，以及移動(dòng)立體定位架(102)上的滑塊(106)在左右固定桿(107)(113)上的橫軸方向移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)上述三道激光束聚焦在定位架頂板(110)上的頂部激光接受傳感器(118)，光電傳感器(118)接受上述光束，轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換和計(jì)算后貯存在微電腦系統(tǒng)內(nèi)，并以此光通量為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定警報(bào)，一旦光通量改變即會(huì)自動(dòng)聲光報(bào)警，采用這種方法和裝置，可以重復(fù)確定頭顱在基底板(119)上位置，而基底板(119)可以通過(guò)基底板底面金屬聯(lián)接面(151)與適合各類(lèi)CT或MRI掃描床(153)的床適配連接器(152)相連接。確定病人頭顱在基底板(119)的位置后，隨即應(yīng)用CT或MRI對(duì)病人病灶部位掃描，一旦在CT或MRI等大型影像設(shè)備上確定病灶等中心位置(150)后，通過(guò)移動(dòng)模擬定位架(103)上左右滑塊(130)，移動(dòng)模擬定位架(103)至病人病灶等中心點(diǎn)(150)頭顱表面投影點(diǎn)上方，按照CT或MRI影像顯示的病灶位置，確定模擬定位架在X軸位置，移動(dòng)模擬定位架滑塊(154)在左右固定桿(107)和(113)上位置，移動(dòng)模擬定位架(103)至病灶中心點(diǎn)(150)同一平面位置，移動(dòng)弧形臂滑塊(124)，從而調(diào)節(jié)模擬定位桿(123)至與基底板(119)相互垂直位置，調(diào)節(jié)模擬定位桿滑塊(125)，從而調(diào)節(jié)模擬定位桿(123)未端抵送病灶等中心點(diǎn)(150)在體表投影點(diǎn)的位置，在CT或MRI上通過(guò)光標(biāo)虛擬劃線(xiàn)技術(shù)顯示模擬定位桿(123)及其在病人體內(nèi)的延伸線(xiàn)，構(gòu)成以病灶等中心點(diǎn)為圓心的虛擬圓球(155)的直徑(149)。
在確定模擬定位架(103)和病灶等中心點(diǎn)(150)的固定裝置后，以模擬定位桿(采用阻擋X線(xiàn)金屬材料制作)為標(biāo)記物，以病灶等中心點(diǎn)為中心，對(duì)病人的顱內(nèi)病灶進(jìn)行多層螺旋掃描，貯存掃描資料，分別記錄立體定位架(102)在左右定位桿(107)和(113)上的刻度，模擬定位架支撐桿滑塊(130)在模擬定位架(126)上的刻度，模擬定位架滑塊(154)在左右固定桿(107)和(113)的刻度。
病人可以在掃描結(jié)束后的任何時(shí)間(數(shù)小時(shí)、數(shù)天或數(shù)周后)采用上述同樣方法和裝置在專(zhuān)用治療室或其他治療室的治療床上進(jìn)行重復(fù)立體定位，按照上述方法和裝置，確定病人在基底板位置后，確定病人病灶等中心點(diǎn)(150)和模擬定位架(103)之間的相互位置。
根據(jù)醫(yī)生制訂的經(jīng)顱腦磁激治療計(jì)劃，以及確定的立體定位經(jīng)顱磁激治療系統(tǒng)照射的等中心點(diǎn)位置后，操作人員通過(guò)調(diào)節(jié)固定器連接柱內(nèi)柱(263)在弧形臂(122)上的位置，同時(shí)調(diào)節(jié)固定器連接柱滑塊(262)，移動(dòng)磁電發(fā)射器(265)至醫(yī)生制訂的經(jīng)顱腦磁激治療計(jì)劃中規(guī)定的體外磁場(chǎng)射入病灶等中心點(diǎn)(150)的位置，按規(guī)定的頻率和功率對(duì)病人的顱內(nèi)病灶進(jìn)行照射治療。
本發(fā)明的有益效果是采用這種方法和裝置，病人可以無(wú)創(chuàng)傷，重新定位，每次定位只要將病人擺放在已記錄數(shù)值的位置即可，僅需一次CT或MRI的掃描資料就可以反復(fù)重新使用數(shù)次至數(shù)十次。
這種方法和裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，可靠性高，精確度高，成本低，每次使用不需要任何輔助材料，對(duì)病人無(wú)創(chuàng)傷，不會(huì)給病人帶來(lái)不適或痛苦，可以反復(fù)重新定位而不會(huì)造成誤差，在治療過(guò)程中，通過(guò)測(cè)量頂部聚焦光斑的光通量，可以準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)病人頭顱位置變化，當(dāng)病人位置的改變時(shí)會(huì)即時(shí)報(bào)警，通知操縱人員重新定位后繼續(xù)治療，使用時(shí)無(wú)需其他裝置和設(shè)備，適合在大多數(shù)醫(yī)院使用，容易推廣，普及，比現(xiàn)有的方法和裝置更適合應(yīng)用于經(jīng)顱腦磁激治療。
而且在這種方法和裝置中，磁電發(fā)射器裝有與上述同樣的立體定位裝置，可以滿(mǎn)足在立體定向條件下，對(duì)顱內(nèi)病變，進(jìn)行精確的經(jīng)顱腦磁激治療，由于對(duì)病灶定位精確，可以加大對(duì)病灶的治療劑量，而不會(huì)造成其他副作用，可以增加療效，減少副作用。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明圖1可重復(fù)定位的腦立體定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意2立體定位經(jīng)顱腦磁激治療系統(tǒng)示意3立體定位架原理示意4三個(gè)骨性標(biāo)志重復(fù)定位示意5激光定位燈結(jié)構(gòu)剖面6激光定位燈俯視7立體定位經(jīng)顱腦磁激治療定位原理示意8連接支撐裝置結(jié)構(gòu)示意9磁電放射器結(jié)構(gòu)示意10磁電發(fā)射線(xiàn)圈連接示意11磁電發(fā)射線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)示意12磁電線(xiàn)圈固定器結(jié)構(gòu)圖以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明101-可重復(fù)定位的腦立體定位系統(tǒng)；102-立體定位架；103-模擬導(dǎo)引架；104-乳突定位桿；105-乳突定位桿滑塊；106-定位架滑塊；107-左固定桿；108-乳突定位桿滑槽；109-定位架左側(cè)板；110-定位架頂板；111-固定桿支撐桿；112-定位架右側(cè)板；113-右固定桿；114-下腭骨固定環(huán)；115-腭骨固定環(huán)支撐桿；116-腭骨固定環(huán)支撐桿滑套；117-連接環(huán)；118-頂部激光接受傳感器；119-基底板；120-模擬定位架轉(zhuǎn)軸；121-模擬定位架轉(zhuǎn)軸套；122-模擬定位架弧形臂；123-模擬定位桿；124-形臂滑塊；125-模擬定位桿滑塊；126-模擬定位架支撐桿；127-下腭骨激光定位管；129-病灶等中心點(diǎn)激光指示管；130-模擬定位架支撐桿滑套；131-模擬定位架支撐桿滑塊制動(dòng)器；132-模擬定位探桿滑塊制動(dòng)器；133-弧形臂滑塊制動(dòng)器；134-模擬定位探桿滑塊；135-右乳突激光定位管；136-左乳突激光定位管；137-右乳突定位點(diǎn)；138-左乳突定位點(diǎn)；139-腭骨定位點(diǎn)；140-激光定位管座；141-激光定位管轉(zhuǎn)軸；142-轉(zhuǎn)軸連桿；143-旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；144-激光管固定器；145-激光發(fā)射管；149-虛擬圓球直徑；150-病灶等中心點(diǎn)；151-基底板底面金屬聯(lián)接面；152-床適配連接器；153-掃描床或治療床；154-模擬定位架滑塊；155-以病灶等中心點(diǎn)為圓心的虛擬圓球；157-轉(zhuǎn)軸制動(dòng)器；158-基底板水平儀；245-磁電發(fā)射線(xiàn)圈；246-磁電線(xiàn)圈固定器；247-環(huán)周激光定位燈；251-中央激光定位燈；252-固定螺絲；253-磁電線(xiàn)圈固定翼；254-固定螺母；248-墊圈；255-固定螺孔；256-中央孔；257-環(huán)周固定螺孔；258-固定器連接柱套；259-連接柱套內(nèi)螺紋；260-連接柱外螺紋；261-固定器連接柱外柱；262-固定器連接柱滑塊；263-固定器連接柱內(nèi)柱；264-金屬聚焦筒；265-磁電發(fā)射器。
具體實(shí)施例方式在圖1所顯示的實(shí)施例中，無(wú)創(chuàng)傷，重復(fù)定位的腦立體定位系統(tǒng)組成基底板(119)，支撐左，右固定桿(107)和(113)的固定桿支撐桿(111)在基底板(119)后半部份，左，右固定桿(107)和(113)分別通過(guò)連接定位架右側(cè)板(109)和定位架左側(cè)板(112)來(lái)支撐定位架(102)，定位架的頂板(110)與定位架左，右側(cè)板(109)和(112)相連接，其中央部位的頂部激光接受傳感器可以接受三道激光束，并自動(dòng)計(jì)算聚焦光斑的光通量，將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，由微電腦系統(tǒng)自動(dòng)記錄，自動(dòng)設(shè)置，以此確定和監(jiān)控三個(gè)激光管的位置，并通過(guò)確定三個(gè)激光管位置來(lái)確定頭顱三個(gè)骨性標(biāo)志的位置。
定位架(102)通過(guò)定位架滑塊(106)，在左右側(cè)定位桿(107)和(113)表面移動(dòng)，固定桿表面有毫米刻度表示位置，定位架兩側(cè)有標(biāo)記線(xiàn)來(lái)標(biāo)記定位架在固定桿上的刻度和位置。
左右乳突定位桿(104)頂端的帶硅橡膠圓頭固定在左，右乳突用來(lái)標(biāo)記左，右乳突位置，乳突定位桿(104)與乳突定位桿滑塊(105)連接，并受乳突定位桿滑塊(105)驅(qū)動(dòng)在乳突定位桿滑槽(108)內(nèi)移動(dòng)，乳突定位桿滑槽兩側(cè)有毫米刻度，乳突定位桿表面有標(biāo)記線(xiàn)來(lái)顯示在滑槽內(nèi)的位置。
下腭骨固定環(huán)(114)用來(lái)固定下腭骨尖端(下巴尖)，并標(biāo)示下腭骨尖部的位置，下腭骨固定環(huán)與腭骨固定環(huán)支撐桿(115)連接，腭骨固定環(huán)支撐桿(115)上標(biāo)有刻度，并可以在腭骨固定環(huán)支撐桿滑套(116)內(nèi)自由移動(dòng)，通過(guò)滑套(116)上的標(biāo)記線(xiàn)來(lái)標(biāo)記固定環(huán)的位置。在基底板前半部份的弧形模擬定位架(103)連接模擬定位架軸套(121)上，在模擬定位架旋軸(120)上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)模擬定位架弧形臂(122)360°運(yùn)動(dòng)，軸套(121)上有角度線(xiàn)，而轉(zhuǎn)軸(120)上有標(biāo)記線(xiàn)來(lái)標(biāo)記模擬定位架的角度，左，右模擬定位環(huán)(103)上弧形臂(122)在各自軸套(121)帶動(dòng)下，在各自轉(zhuǎn)軸(120)上自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
模擬定位架支撐桿(126)上帶有毫米刻度，可以在模擬定位架支撐桿滑套(130)(帶有標(biāo)記線(xiàn))上自由滑動(dòng)，并通過(guò)記錄刻度線(xiàn)上標(biāo)記來(lái)確定模擬定位架的X軸位置，左，右模擬定位架滑塊(154)上帶有標(biāo)記線(xiàn)，可以在左，右固定桿(107)和(113)上自由移動(dòng)，并記錄模擬定位架在Y軸上位置。
弧形臂滑塊(124)帶有標(biāo)記線(xiàn)，帶動(dòng)模擬探針(123)在模擬定位架弧形臂(122)上自由滑動(dòng)，弧形臂(122)上的毫米刻度線(xiàn)可以準(zhǔn)確記錄其在Z軸上位置。
在圖2顯示的實(shí)施例是本發(fā)明中立體定位經(jīng)顱腦磁激治療系統(tǒng)，模擬定位架軸套(121)連接模擬定位架(103)并帶動(dòng)模擬定位架弧形臂(122)在模擬定位架旋軸(120)上呈360°運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸制動(dòng)器(157)可以固定其位置。
模擬定位架支撐桿(126)帶動(dòng)模擬定位架(103)在模擬定位架支撐桿滑套上自由移動(dòng)，滑塊制動(dòng)器(131)可以固定其位置。
弧形臂滑塊(124)帶動(dòng)固定器連接柱內(nèi)柱(263)在弧形臂上自由移動(dòng)，弧形臂滑塊制動(dòng)器(133)可以固定其位置。
移動(dòng)固定器連接柱滑塊(262)，可以調(diào)節(jié)固定器連接柱外柱(261)，從而調(diào)節(jié)磁電發(fā)射器(265)的縱軸位置。
模擬定位架在X軸，Y軸，Z軸方向上的相互移動(dòng)，可以移動(dòng)磁電發(fā)射器(265)瞄準(zhǔn)病灶等中心點(diǎn)的位置和方向。
上述各種固定架及其滑塊，模擬定位架及其滑塊，轉(zhuǎn)軸及其轉(zhuǎn)套，弧形臂及其滑塊之間位置相互移動(dòng)，可以是采用人力移動(dòng)的方式，也可心采用各種驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)完成相對(duì)位置的移動(dòng)過(guò)程，這些驅(qū)動(dòng)裝置可以是電動(dòng)機(jī)、液動(dòng)裝置、氣動(dòng)裝置、電磁裝置或其他驅(qū)動(dòng)裝置，這些驅(qū)動(dòng)裝置可以是采用手動(dòng)控制，電動(dòng)控制，數(shù)字化程序控制或者采用遙控裝置實(shí)施無(wú)線(xiàn)電控制。
基底板(119)是采用高強(qiáng)度工程塑料材料制作，支撐桿，固定桿，定位架，模擬定位架，弧形臂采用高強(qiáng)度工程塑料或其他高分子材料(如碳素纖維等)制造，在模擬定位架弧形臂內(nèi)灌注阻擋X線(xiàn)的金屬材料，如低融點(diǎn)鉛等，以指導(dǎo)定位位置。
圖3顯示的實(shí)施例是本發(fā)明立體定位原理及定位方法，以人體兩側(cè)枕骨的乳突，以正中軸上下腭骨頂端(下巴尖部)，三骨性標(biāo)志為基準(zhǔn)點(diǎn)，在這三個(gè)固定位置分別放置右乳突激光定位管(135)，左乳突激光定位管(136)，下腭骨激光定位管(127)，這三點(diǎn)發(fā)射的激光束必須在定位架頂部形成聚焦光斑，一旦聚焦光斑形成，證明病人與定位架的位置已經(jīng)確定，這時(shí)，頂部激光管接受傳感器(118)接受這個(gè)光斑的光通量并記錄和自動(dòng)設(shè)置警報(bào)，一旦病人位置移動(dòng)，三個(gè)激光束構(gòu)成的聚焦光斑必然會(huì)發(fā)生改變，一旦光斑改變，光通量發(fā)生變化，就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提醒醫(yī)生調(diào)整病人位置。
圖4，圖5，圖6顯示的實(shí)施例是本發(fā)明三個(gè)骨性標(biāo)志重新定位原理及方法，左，右乳突定位桿(104)頂端的用硅膠包裹的圓錐頭分別觸及右乳突(138)和左乳突(137)，而下腭骨固定環(huán)(114)則抵觸下巴尖部(139)，在上述三個(gè)骨性標(biāo)志旁固定距離內(nèi)，右乳突激光定位燈(135)，左乳突激光定位燈(136)被固定在左，右乳突定位桿與左，右乳突固定的距離內(nèi)(如0.5cm-1cm)，下腭骨激光定位燈(127)被固定在腭骨固定環(huán)支撐桿與下巴尖部(139)的固定距離內(nèi)(0.5cm-1cm)。
激光管轉(zhuǎn)軸(141)帶有標(biāo)記線(xiàn)，可以在激光定位管座(140)內(nèi)呈360°自由轉(zhuǎn)動(dòng)，激光定位管座圓盤(pán)上的角度線(xiàn)，可以指示轉(zhuǎn)軸連桿(142)的角度，激光管固定器(144)上裝有激光定位管(145)，可以在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(143)上沿Y軸方向作120°轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的角度線(xiàn)可以標(biāo)記轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。通過(guò)激光定位管座圓盤(pán)上角度線(xiàn)和旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)上的角度可以準(zhǔn)確記錄激光管(145)的位置和角度。
圖7顯示的實(shí)施例是本發(fā)明模擬定位原理及方法，模擬定位桿(123)尾端病灶等中心點(diǎn)激光燈(129)，發(fā)出的激光束指示的是病灶等中心點(diǎn)在病人頭顱表面的投射點(diǎn)，模擬定位桿與病灶等中心點(diǎn)(150)之間的虛擬連線(xiàn)代表以病灶等中心點(diǎn)為圓心的虛擬圓球(155)的直徑(149)。確定等中心點(diǎn)位置后，從虛擬圓球(155)圓周上任何一點(diǎn)，都可以指向病灶等中心點(diǎn)(150)，從而可以在各個(gè)不同的位置，方向，角度實(shí)施經(jīng)顱腦磁激治療。
圖8顯示的實(shí)施例是本發(fā)明連接床適配支撐裝置圖?；装?119)可以通過(guò)基底板底面金屬聯(lián)接面(151)與適合各類(lèi)CT，MRI掃描床，各類(lèi)治療床的床適配連接器(152)相連接，而分別適合于不同類(lèi)型CT掃描床，不同類(lèi)型MRI掃描床，不同類(lèi)型治療床的床適配連接器(152)，根據(jù)不同類(lèi)型床，可以分別采用螺絲連接方式，扣板連接方式，環(huán)扣連接方式，或磁連接方式，而床適配器(152)與基底板常規(guī)采用磁性連接的非機(jī)械方式，連接牢固，拆卸方便。
圖9，圖10，圖11，圖12顯示的實(shí)施例是磁電發(fā)射器的結(jié)構(gòu)，連接示意圖。磁電發(fā)射器(265)由磁電發(fā)射線(xiàn)圈(245)，磁電線(xiàn)圈固定器(246)，金屬聚焦筒(264)，環(huán)周激光定位燈(247)，中央激光定位燈(251)，固定器連接柱套(258)，連接柱外柱(261)和連接柱內(nèi)柱(263)等部件組成和實(shí)施磁電發(fā)射，是經(jīng)顱磁激治療系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部件。
磁電線(xiàn)圈(245)直接固定在固定器(246)上，其連接方式最好是螺絲連接方式，也可以采用扣板，粘貼等任何連接方式，金屬聚焦筒(264)覆蓋和包裹磁電線(xiàn)圈，并將其發(fā)射的磁場(chǎng)聚焦至特定方向，金屬聚焦筒由重金屬制作，其基底部通過(guò)螺絲固定在固定器(246)上，固定器(246)背面的固定器連接柱套(258)，通過(guò)內(nèi)螺紋(259)與固定器連接柱外柱(261)上的外螺紋(260)連接，其末端連接連接柱滑塊(262)，連接柱內(nèi)柱(263)為滑桿樣結(jié)構(gòu)，可以在外柱(261)內(nèi)自由滑動(dòng)，制動(dòng)器可以固定其位置。中央激光定位燈(251)安裝在固定器(246)中央部位，指示磁電發(fā)射器磁場(chǎng)的中心，環(huán)周激光定位燈(247)安裝在固定器四周的金屬聚焦筒外環(huán)，指示發(fā)射磁場(chǎng)的范圍。
下面是本發(fā)明的另一個(gè)最佳實(shí)施例將腦立體定位系統(tǒng)(101)基底板(119)底面金屬連接面(151)通過(guò)床適配連接器(152)與CT床(153)連接，并固定在CT床頭側(cè)，校準(zhǔn)基底板水平儀(158)的水平位置，讓病人的頭顱以仰臥位方式，平放在基底板(119)上，移動(dòng)左右乳突定位桿(104)的硅膠頭抵觸至病人左，右乳突(137)和(138)(耳后骨隆起處)，移動(dòng)下腭骨固定環(huán)(114)抵觸至下巴尖部(139)并固定位置，啟動(dòng)激光定位燈電源，調(diào)整左，右乳突激光定位管(135)和(136)，下腭骨激光定位燈(127)以及定位架(102)的角度、方向和位置，使三道激光束聚焦于定位架頂部，頂部激光接受傳感器(118)，記錄聚焦光斑的光通量，并以此為基礎(chǔ)設(shè)置自動(dòng)警報(bào)程序，記錄三個(gè)激光管座及旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的刻度值以及定位架在固定桿的刻度值，還有乳突定位桿，下腭骨固定環(huán)的刻度值以備下次重復(fù)定位時(shí)使用。這時(shí)對(duì)病人頭顱進(jìn)行CT掃描，尋找病人頭顱內(nèi)病灶，當(dāng)確定病灶位置后，模擬定位架滑塊(154)移動(dòng)模擬定位架支撐桿(126)，模擬定位架旋軸套(121)及模擬定位架弧形臂(122)，以及弧形臂滑塊(124)，模擬定位桿滑塊(125)，將模擬定位桿(123)的末端抵觸至病灶等中心點(diǎn)(150)在體表的投影點(diǎn)，用CT掃描來(lái)確定，病人病灶等中心點(diǎn)(150)與模擬定位桿(123)之間形成虛擬圓球(155)直徑(149)的相互關(guān)系，以病灶等中心點(diǎn)(150)為中心進(jìn)行CT多層螺旋掃描，約5-10層，每層厚度約5mm，記錄上述各個(gè)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的刻度值和位置以備重復(fù)定位使用。病人來(lái)到治療室，用床適配連接器(152)連接腦立體定位系統(tǒng)(101)的基底板(119)的底面金屬聯(lián)接面，并固定在治療床上，調(diào)整水平儀(158)處于水平位置，按照上述在CT掃描床確定的各個(gè)刻度和位置關(guān)系，將病人頭顱及顱內(nèi)病灶重新定位，計(jì)算定位架頂部激光接受傳感器的光通量，確認(rèn)病人的位置，將模擬定位桿(123)抵觸在病灶等中心點(diǎn)體表投射點(diǎn)位置，根據(jù)放射治療科醫(yī)生制訂的經(jīng)顱腦磁激治療計(jì)劃，以及確定的立體定位經(jīng)顱腦磁激治療系統(tǒng)的等中心點(diǎn)位置后，操作人員通過(guò)調(diào)節(jié)磁電線(xiàn)圈固定器連接柱內(nèi)柱(263)在弧形臂(122)上的位置，同時(shí)調(diào)節(jié)固定器連接柱滑塊，移動(dòng)磁電發(fā)射器(265)至醫(yī)生指定的位置，將金屬聚焦筒的中心線(xiàn)與病灶等中心點(diǎn)形成一條直線(xiàn)，確認(rèn)外磁場(chǎng)準(zhǔn)確射入病灶等中心點(diǎn)(150)位置，調(diào)節(jié)磁電線(xiàn)圈振蕩頻率柱20HZ，調(diào)節(jié)磁電線(xiàn)圈發(fā)射功率20W，啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，照射30分鐘，隔天一次，七次為一療程，連接治療4個(gè)療程。
立體定向經(jīng)顱腦磁激治療系統(tǒng)，可以應(yīng)用在治療各種抑郁性神經(jīng)精神疾病，如嚴(yán)重的抑郁癥等，也可以應(yīng)用在治療帕金森氏病，老年癡呆癥，中風(fēng)后遺癥。還可以應(yīng)用治療嚴(yán)重的癲癇反復(fù)發(fā)作，藥物治療無(wú)效的病人。
權(quán)利要求
1.一種立體定向經(jīng)顱腦磁激治療系統(tǒng)，是一種在立體定位條件下應(yīng)用磁電發(fā)射線(xiàn)圈經(jīng)顱照射顱內(nèi)病灶的方法及裝置，系統(tǒng)由立體定位架，模擬定位架，磁電發(fā)射器，底板等部分組成，其特征是，利用病人頭顱三個(gè)固定、明顯、易于觸摸的骨性標(biāo)志，左、右乳突(137)、(138)和下巴尖部(139)，作為重復(fù)定位的基點(diǎn)，在這三個(gè)骨性標(biāo)志旁固定距離內(nèi)安置可以多維方向移動(dòng)，變換發(fā)射角度的激光定位管(145)，分別調(diào)節(jié)三個(gè)三角位置的激光束，同時(shí)調(diào)整定位架(102)位置，使三道激光束在定位架頂板(110)中央部位聚焦形成光斑，通過(guò)頂部激光接受傳感器接受的光通量來(lái)確定病人與立體定位裝置的固定關(guān)系，以此為基點(diǎn)，可以重復(fù)定位，在CT或MRI掃描病人時(shí)，移動(dòng)模擬定位架(103)至病人顱內(nèi)病灶上方，并移動(dòng)模擬定位桿(123)至病人顱內(nèi)病灶在體表投影點(diǎn)，借助CT或MRI影像虛擬劃線(xiàn)技術(shù)，確定模擬定位桿(123)至病人病灶等中心點(diǎn)(150)的直線(xiàn)聯(lián)接關(guān)系，以此定位，模擬定位桿(123)在左、右弧形臂(122)上任何位置，都直接指向病灶等中心點(diǎn)(103)，在確定病灶等中心點(diǎn)位置后，通過(guò)移動(dòng)磁電發(fā)射線(xiàn)圈固定器連接柱(262)在弧形臂(122)上的位置，同時(shí)移動(dòng)磁電發(fā)射器，將金屬聚焦筒(264)的中心線(xiàn)與病灶等中心形成一條直線(xiàn)，調(diào)節(jié)磁電線(xiàn)圈頻率和功率，對(duì)病灶照射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體定向經(jīng)顱腦磁激治療系統(tǒng)，其特征是，重復(fù)定位的基點(diǎn)是人體頭顱部位的永久性，不會(huì)改變位置，在體表容易觸摸的三個(gè)骨性標(biāo)志，即位于兩側(cè)耳后的骨性隆起—左右乳突，以及位于下巴尖部的下腭骨尖端，在這三個(gè)部位固定激光燈的方法是分別采用左、右乳突定位桿(104)未端的硅膠頭抵觸左右乳突，而在左右乳突定位桿固定位置安裝激光定位燈，在下腭骨尖部采用下腭骨固定環(huán)(114)抵觸下巴尖部(139)，在腭骨固定環(huán)支撐桿(116)固定位置放置激光定位燈，左、右乳突定位桿(104)與乳突定位桿滑塊(105)連接并受其驅(qū)動(dòng)在乳突定位桿滑槽(108)內(nèi)移動(dòng)，乳突定位桿滑槽兩側(cè)有刻度顯示，乳突定位桿表面有標(biāo)記線(xiàn)來(lái)顯示在滑槽內(nèi)的位置，腭骨固定環(huán)支撐桿(115)與下腭骨固定環(huán)(114)連接并驅(qū)動(dòng)其在腭骨固定環(huán)支撐桿滑套(116)內(nèi)自由移動(dòng)，通過(guò)滑套(116)上的標(biāo)記線(xiàn)來(lái)標(biāo)記固定環(huán)的位置，上述裝置的相互移動(dòng)，可以是手工移動(dòng)，也可以在任何驅(qū)動(dòng)形式下的移動(dòng)，包括電動(dòng)機(jī)，液動(dòng)，氣動(dòng)或電磁方式，上述驅(qū)動(dòng)可以采用手動(dòng)控制方式，電動(dòng)控制方式，程序控制方式或無(wú)線(xiàn)遙控方式等多種控制方式進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體定向經(jīng)顱腦磁激治療系統(tǒng)，其特征是放置在左、右固定桿(107)和(113)上的定位架(102)由定位架左、右板(109)和(112)及其連接的頂板(110)組成，固定桿表面有毫米刻度表示位置，定位架兩側(cè)有標(biāo)記線(xiàn)標(biāo)記定位架在固定桿上的刻度位置，其移動(dòng)方式可以是手動(dòng)或權(quán)利要求(2)中敘述的任何驅(qū)動(dòng)形式和控制方式，通過(guò)調(diào)節(jié)上述三個(gè)骨性標(biāo)志旁激光定位燈(145)的角度、方向、位置，同時(shí)，移動(dòng)立體定位架(102)上的滑塊(106)在左右固定桿上(107)和(113)上的橫軸方向運(yùn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)上述三道激光束聚焦在定位架頂板(110)，頂部激光接受傳感器(118)接受上述光束，轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換和計(jì)算后貯存在微電腦系統(tǒng)內(nèi)，并以此光通量為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定警報(bào)，一但頂板聚焦光斑光通量發(fā)生改變，即自動(dòng)聲光報(bào)警提示位置移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體定向經(jīng)顱磁激治療系統(tǒng)，其特征是，帶有標(biāo)記線(xiàn)的激光管轉(zhuǎn)軸(141)可以在帶有圓形角度刻盤(pán)的激光管座(140)內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，激光定位座圓盤(pán)上角度線(xiàn)，可以指示轉(zhuǎn)軸連桿(142)的角度，并顯示X軸方向和角度，激光管固定器(144)上裝有激光定位管(145)，可以在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(143)上沿Y軸方向作120°轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)(143)上的角度線(xiàn)可以標(biāo)記Y軸上方向和角度，通過(guò)上述調(diào)節(jié)激光管(145)在多維方向上作多角度移動(dòng)，這種位置移動(dòng)可以是手工方式，也可以是權(quán)利要求2所述的多種驅(qū)動(dòng)方式和控制方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體定向經(jīng)顱腦磁激治療系統(tǒng)，其特征是，基底板前半部份的弧形模擬定位架(103)連接模擬定位架軸套(121)，在模擬定位架旋軸(120)上自由移動(dòng)，從而帶動(dòng)模擬定位架弧形臂(122)呈360°運(yùn)動(dòng)，軸套(121)上有角度線(xiàn)，而轉(zhuǎn)軸(120)上有標(biāo)記線(xiàn)來(lái)標(biāo)記模擬定位架的角度，左、右模擬定位環(huán)(103)上弧形臂(122)，在各自軸套(121)帶動(dòng)下，在各自轉(zhuǎn)軸(120)上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，模擬定位架支撐桿(126)上帶有毫米刻度，可以在模擬定位架支撐桿滑套(130)(帶有標(biāo)記線(xiàn))上自由滑動(dòng)，并通過(guò)記錄刻度線(xiàn)上標(biāo)記來(lái)確定模擬定位架的X軸位置，左右模擬定位架滑塊(154)上帶有標(biāo)記線(xiàn)，可以在左右固定桿(107)和(113)上自由移動(dòng)，并記錄模擬定位架在Y軸上位置，上述各個(gè)位置的相互移動(dòng)，可以是采用人工方式，或采用權(quán)利要求2所述的多種驅(qū)動(dòng)和控制方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體定向經(jīng)顱腦磁激治療系統(tǒng)，其特征是弧形臂滑塊(124)帶動(dòng)模擬定位桿(123)在弧形臂上自由移動(dòng)，弧形臂滑塊制動(dòng)器(133)可以固定其位置，模擬定位桿滑塊(134)可以帶動(dòng)模擬定位桿上、下方向滑動(dòng)，制動(dòng)器(132)可以固定其位置，模擬定位桿尾端的病灶等中心點(diǎn)激光指示燈指引病灶等中心點(diǎn)位置，模擬定位架在X軸、Y軸、Z軸上的相互運(yùn)動(dòng)，可以通過(guò)模擬定位探針(123)來(lái)確定病灶等中心點(diǎn)方向和位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體定向經(jīng)顱腦磁激治療系統(tǒng)，其特征是磁電發(fā)射器(265)由磁電發(fā)射線(xiàn)圈(245)，磁電線(xiàn)圈固定器(246)，金屬聚焦筒(264)，環(huán)周激光定位燈(247)，中央激光定位燈(251)，固定器連接柱套(258)，連接柱外柱(261)和連接柱內(nèi)柱(263)等部件組成和實(shí)施磁電發(fā)射，是經(jīng)顱腦磁激治療系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部件，磁電線(xiàn)圈(245)直接固定在固定器(246)上，其連接方式最好是螺絲連接，也可以采用扣板，粘貼等任何連接方式，金屬聚焦筒(264)覆蓋和包裹磁電線(xiàn)圈，并將其發(fā)射的磁場(chǎng)聚焦至特定方向，金屬聚焦筒由重金屬制作，其基底部通過(guò)螺絲固定在固定器(246)上，固定器(246)背面的固定器連接柱套(258)，通過(guò)內(nèi)螺紋(259)與固定器連接柱外柱(261)上的外螺紋(260)連接，其末端連接連接柱滑塊(262)，連接柱內(nèi)柱(263)為滑桿樣結(jié)構(gòu)，可以在外柱(261)內(nèi)自由滑動(dòng)，制動(dòng)器可以固定其位置，中央激光定位燈(251)安裝在固定器(246)中央部位，指示磁電發(fā)射器磁場(chǎng)的中心，環(huán)周激光定位燈(247)安裝在固定器四周的金屬聚焦筒外環(huán)，指示發(fā)射磁場(chǎng)的范圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體定向經(jīng)顱腦磁激治療系統(tǒng)，其特征是基底板(119)可以通過(guò)基底板底面金屬連接面(151)與適合各類(lèi)CT、MRI掃描床，各類(lèi)治療床的床適配連接器(152)相連接，而分別適合于不同類(lèi)型CT掃描床，不同類(lèi)型MRI掃描床，不同類(lèi)型治療床的床適配連接器(152)，根據(jù)不同類(lèi)型床可以分別采用螺絲連接方式，扣板連接方式，環(huán)扣連接方式，或磁連接方式，而床適配器(152)與基底板常規(guī)采用磁性連接的非機(jī)械方式，連接牢固，拆卸方便。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體定向經(jīng)顱腦磁激治療系統(tǒng)，其特征是基底板(119)是采用高強(qiáng)度工程塑料材料制作，支撐桿，固定桿，定位架，模擬定位架，弧形臂采用高強(qiáng)度工程塑料或其他高分子材料(如碳素纖維等)制造，在模擬定位架弧形臂內(nèi)灌注阻擋X線(xiàn)的金屬材料例如低熔點(diǎn)鉛等，以指示定位位置，基底板上水平儀(158)可以指示基底板的水平狀態(tài)。
全文摘要
一種立體定向經(jīng)顱腦磁激治療系統(tǒng)，系統(tǒng)由立體定位架，模擬定位架，磁電發(fā)射器，底板等部分組成，利用病人頭顱三個(gè)骨性標(biāo)志，作為重復(fù)定位的基點(diǎn)，并安置激光定位管，使三道激光束在定位架頂板中央部位聚焦形成光斑，通過(guò)頂部傳感器接受的光通量來(lái)確定病人與立體定位裝置的固定關(guān)系，移動(dòng)模擬定位桿至病人顱內(nèi)病灶在體表投影點(diǎn)，建立與病人病灶等中心點(diǎn)的直線(xiàn)聯(lián)接關(guān)系，通過(guò)移動(dòng)磁電發(fā)射器，將金屬聚焦筒(264)的中心線(xiàn)與病灶等中心形成一條直線(xiàn)，調(diào)節(jié)磁電線(xiàn)圈頻率和功率，對(duì)病灶照射，可廣泛應(yīng)用在神經(jīng)系統(tǒng)疾病的臨床治療中。
文檔編號(hào)A61N2/00GK1522770SQ0315077
公開(kāi)日2004年8月25日 申請(qǐng)日期2003年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月4日
發(fā)明者高春平 申請(qǐng)人:高春平