本申請實施例涉及醫(yī)療，尤其涉及一種核磁共振環(huán)境下用于驗證經(jīng)顱電刺激效果的測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、經(jīng)顱電刺激(transcranial?electrical?stimulation,tes)是一種非侵入性的神經(jīng)調(diào)控技術(shù)，通過在頭皮上施加微弱電流來影響大腦頭皮層的神經(jīng)活動。tes可以改變大腦特定區(qū)域的興奮性，進而調(diào)節(jié)與這些區(qū)域相關(guān)的功能，如認知、情緒和運動控制等。因其無創(chuàng)、操作簡單以及成本較低在臨床治療和科學研究中得到了廣泛應用。為了確保tes治療的安全性和有效性，需要對其進行效果驗證。

2、在對tes治療進行效果驗證時，需要獲取電場在腦內(nèi)的分布情況。目前存在一些非侵入性技術(shù)可以用于tes的效果驗證，如核磁共振成像(magnetic?resonance?imaging，mri)和計算機斷層掃描技術(shù)等。但是，現(xiàn)有技術(shù)中的這些手段，在高場mri環(huán)境中，無法精確描述電場在腦內(nèi)的分布情況。此外，對于新興的時間干涉深部電刺激(temporalinterference?deep?brain?stimulation，ttis)技術(shù)，在高場磁共振環(huán)境下應用時，由于磁場對電流路徑和刺激效果的影響，也無法全面捕捉電磁環(huán)境中電場的復雜變化，導致無法精準驗證ttis的效果。

3、因此，亟需一種技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)在高場磁共振環(huán)境下全面且精確地獲取電場在腦內(nèi)的分布情況。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本申請實施例提供了一種核磁共振環(huán)境下用于驗證經(jīng)顱電刺激效果的測試系統(tǒng)。

2、根據(jù)本申請實施例的第一方面，提供了一種核磁共振環(huán)境下用于驗證經(jīng)顱電刺激效果的測試系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：腦部仿體和設置于所述腦部仿體的電場采集陣列，所述腦部仿體和所述電場采集陣列采用非鐵磁材料制成，且所述腦部仿體的導電率與真實大腦的導電率相同；所述電場采集陣列包括多個電極，所述電極用于所述腦部仿體在高場磁共振環(huán)境中受到經(jīng)顱電刺激的情況下，采集所述腦部仿體上的電壓信號。

3、可選地，所述電場采集陣列包括印刷電路板pcb、設置于所述pcb上的多個電極和導線，所述多個電極等間距的設置在所述pcb上；

4、所述導線的一端與所述電極連接，所述導線的另一端用于與電壓采集設備連接。

5、可選地，所述電場采集陣列中任意相鄰的兩個電極之間的距離在3mm至20mm之間。

6、可選地，針對所述電場采集陣列中的每個電極，沿所述電極的延伸方向等間隔設置有多個信號采集點位，一個所述信號采集點位連接一根導線。

7、可選地，所述pcb上還設置有電壓信號采集端口；

8、所述電壓信號采集端口的一端與所述導線連接，所述電壓信號采集端口的另一端用于與所述電壓采集設備連接。

9、可選地，所述電場采集陣列還包括設置于所述pcb的屏蔽結(jié)構(gòu)，所述屏蔽結(jié)構(gòu)包括設置于所述pcb上下表面的導電膜。

10、可選地，所述腦部仿體的材質(zhì)包括以下材質(zhì)中的任意一種：

11、聚合物材料、樹脂和生物兼容性材料；

12、和/或，

13、所述電極的材質(zhì)包括以下材質(zhì)中的任意一種：

14、金、銀、鉑和氯化銀。

15、可選地，所述腦部仿體是通過在腦模型外殼內(nèi)進行澆筑形成的，所述腦模型外殼是基于三維立體數(shù)字腦模型進行3d打印形成的，所述電場采集陣列嵌入在所述腦部仿體內(nèi)部；

16、所述三維立體數(shù)字腦模型是基于顱腦組織的核磁共振成像mri影像數(shù)據(jù)進行三維重建得到的。

17、可選地，所述系統(tǒng)還包括設置于所述腦部仿體的夾具，所述夾具用于固定所述電場采集陣列。

18、可選的，所述系統(tǒng)還包括電壓采集設備，所述電壓采集設備用于采集所述電場采集陣列中各個電極上的電壓信號。

19、在本申請實施例中，使用與真實大腦導電率相同的腦部仿體進行經(jīng)顱電刺激信號的采集，不需要使用真實的大腦，避免了對患者大腦的侵入性傷害；此外，本方案中用于進行經(jīng)顱電刺激效果測試的腦部仿體和電場采集陣列均采用非鐵磁材料制成，這樣使得該系統(tǒng)能夠在高場磁共振環(huán)境下穩(wěn)定運行，避免受到高場磁共振環(huán)境的影響，因此，能夠準確的采集到腦部仿體的電壓信號，也即得到電場在腦內(nèi)的分布情況；再者，本方案中在進行經(jīng)顱電刺激效果測試時，使用的是包含多個電極的電場采集陣列，能夠全面的采集電場分布數(shù)據(jù)。因此，通過本申請實施例提供的技術(shù)方案，在不對患者大腦產(chǎn)生侵入性傷害的前提下，在高場磁共振環(huán)境下全面且精確地獲取電場在腦內(nèi)的分布情況，從而實現(xiàn)對經(jīng)顱電刺激效果的驗證。

20、應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本申請。

技術(shù)特征：

1.一種核磁共振環(huán)境下用于驗證經(jīng)顱電刺激效果的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：腦部仿體和設置于所述腦部仿體的電場采集陣列，所述腦部仿體和所述電場采集陣列采用非鐵磁材料制成，且所述腦部仿體的導電率與真實大腦的導電率相同；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電場采集陣列包括印刷電路板pcb、設置于所述pcb上的多個電極和導線，所述多個電極等間距的設置在所述pcb上；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電場采集陣列中任意相鄰的兩個電極之間的距離在3mm至20mm之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電極為長條狀電極，針對所述電場采集陣列中的每個電極，沿所述電極的延伸方向等間隔設置有多個信號采集點位，一個所述信號采集點位連接一根導線。

5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述pcb上還設置有電壓信號采集端口；

6.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電場采集陣列還包括設置于所述pcb的屏蔽結(jié)構(gòu)，所述屏蔽結(jié)構(gòu)包括設置于所述pcb上下表面的導電膜。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述腦部仿體的材質(zhì)包括以下材質(zhì)中的任意一種：

8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述腦部仿體是通過在腦模型外殼內(nèi)進行澆筑形成的，所述腦模型外殼是基于三維立體數(shù)字腦模型進行3d打印形成的，所述電場采集陣列嵌入在所述腦部仿體內(nèi)部；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括設置于所述腦部仿體的夾具，所述夾具用于固定所述電場采集陣列。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括電壓采集設備，所述電壓采集設備用于采集所述電場采集陣列中各個電極上的電壓信號。

技術(shù)總結(jié)
本申請實施例提供了一種核磁共振環(huán)境下用于驗證經(jīng)顱電刺激效果的測試系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：腦部仿體和設置于腦部仿體的電場采集陣列，腦部仿體和電場采集陣列采用非鐵磁材料制成，且腦部仿體的導電率與真實大腦的導電率相同；上述電場采集陣列包括多個電極，該電極用于腦部仿體在高場磁共振環(huán)境中受到經(jīng)顱電刺激的情況下，采集腦部仿體上的電壓信號。采用本申請實施例提供的技術(shù)方案，在不對患者大腦產(chǎn)生侵入性傷害的前提下，在高場磁共振環(huán)境下全面且精確地獲取電場在腦內(nèi)的分布情況，從而實現(xiàn)對經(jīng)顱電刺激效果的驗證。

技術(shù)研發(fā)人員：蔚鵬飛,方瑞麟,都展宏,倪才武,樸毅,羅余,程潔
受保護的技術(shù)使用者：江蘇腦意科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28