用于tms劑量評估和突發(fā)病檢測的方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種在TMS(經(jīng)顱磁刺激)期間用于監(jiān)控患者腦電圖(EEG)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括TMS設(shè)備，當該TMS設(shè)備處于激活狀態(tài)時能產(chǎn)生多個磁脈沖，其中根據(jù)TMS治療方案，所述磁脈沖作為包括了組合在一起的多個脈沖的脈沖串或作為單獨脈沖而施加于患者的頭部。提供EEG系統(tǒng)來測量從應用于患者的TMS治療方案得到的EEG數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)還包括與TMS設(shè)備和EEG系統(tǒng)通信的控制裝置，所述控制裝置設(shè)置為能在TMS設(shè)備不產(chǎn)生脈沖的時間段中將EEG系統(tǒng)激活，以使得EEG數(shù)據(jù)的測量連續(xù)地進行或與按照TMS治療方案所產(chǎn)生的磁脈沖交錯進行，從而對治療效果進行監(jiān)控并檢測潛在突發(fā)病。
【專利說明】用于TMS劑量評估和突發(fā)病檢測的方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于TMS劑量評估和突發(fā)病檢測的方法和設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]經(jīng)顱磁刺激(TMS)是用于無創(chuàng)地刺激人腦的技術(shù)。具體地，TMS在腦部的神經(jīng)元中引起去極化或超極化。通過快速改變磁場，TMS利用電磁感應來感生弱電流；這能以最小的不適感來引起腦部特定或常規(guī)部位的活動，從而允許對腦部的功能及互連進行研究。因此，TMS利用感應原理來獲得能跨越頭皮與顱骨的電能，而不帶有直接經(jīng)皮電刺激的痛感。它涉及將金屬絲線圈放置在頭皮上并讓快速變化的強電流穿過該線圈。這產(chǎn)生了能不受阻礙且相對無痛地穿過頭部組織的磁場。相應地，該磁場在腦部感生出微弱得多的電流。為了感生足夠的電流來去極化腦部的神經(jīng)元，流經(jīng)激勵線圈的電流必須在幾百微秒之內(nèi)開始、終止或者反轉(zhuǎn)其方向。
[0003]目前，以幾種不同的形式來使用TMS。在稱為單脈沖TMS的第一種形式中，將單個脈沖的磁能量從線圈傳送至患者。在另一種形式即反復式TMS(rTMS)中，將脈沖串在一特定時間段里以各種頻率模式進行傳遞。頻率序列上調(diào)了腦皮質(zhì)的興奮性，并且在某些疾病(如抑郁癥)中使用這種模式是有優(yōu)勢的。然而，高頻率模式具有提高突發(fā)病風險的潛在性。針對刺激強度及頻率的安全限制記載在國際性共識文件(例如，2009年Rossi等人、1996年Wassermann等人所著)中。
[0004]為了監(jiān)控TMS應用的安全性和有效性，一種已知方法是在TMS應用期間及之后以直觀的方式監(jiān)控患者的狀態(tài)。由此獲得這種出于安全目的的主觀評估，并且這種評估通?；趩柧肀怼Ｈ欢?，這得不到針對治療有效性的在線反饋，并且這種方案無法及時對突發(fā)病進行檢測。
[0005]監(jiān)控TMS應用的安全性和有效性的另一已知方法是在TMS階段之前及之后監(jiān)控患者的腦電圖。
[0006]腦電圖(EEG)是對患者的特定腦電波圖案的記錄。EEG系統(tǒng)允許對腦電波形進行記錄。EEG系統(tǒng)通常包括放置在患者頭皮上的多個導電電極。這些電極通常為金屬并連接到前置放大器上，其中該前置放大器處理由電極檢測到的信號并將放大的信號提供給EEG機。EEG機包括硬件和軟件，其對信號進行解釋以提供由電極檢測到的腦電波活動的可視顯示。這種腦電波活動通常顯示在條帶記錄儀或計算機監(jiān)視器上。
[0007]在實踐中，EEG的采用涉及到在TMS階段之前及之后對經(jīng)誘發(fā)響應進行測量，并隨后在TMS階段之后對自發(fā)性EEG或非磁性經(jīng)誘發(fā)EEG響應進行測量。然而，在TMS治療階段之后采用EEG測量可顯著延長整個治療階段。
[0008]監(jiān)控TMS應用的安全性和有效性的又一已知方法是在TMS階段期間監(jiān)控患者的腦電圖。然而，在TMS脈沖過程中對患者腦電圖的監(jiān)控存在技術(shù)問題:TMS兼容式EEG系統(tǒng)通常不能適應TMS測量，因為由TMS設(shè)備所產(chǎn)生的高能量動態(tài)磁場在腦電圖引線中感生出不期望的電壓，從而造成傳統(tǒng)EEG硬件的使用不適于安全且有效地監(jiān)控TMS治療。具體地，至少當前EEG系統(tǒng)中所使用的前置放大器經(jīng)受了由TMS系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場所引起的飽和。由于用于監(jiān)控EEG的電極通常緊鄰于TMS線圈，磁脈沖在EEG電極的一個或多個電極中感生出能造成EEG前置放大器飽和的信號。用于EEG系統(tǒng)中的典型前置放大器被TMS脈沖飽和之后，要花費相對較長的時間來恢復。
[0009]在TMS期間監(jiān)控腦電圖EEG的一種已知方法是在EEG系統(tǒng)中包括放大器，其在TMS脈沖期間使用采樣保持電路來將放大器維持在恒定電平。據(jù)稱，該放大器能在TMS脈沖結(jié)束后的100微秒內(nèi)恢復。盡管這種系統(tǒng)看起來允許在TMS脈沖接收后的較短時間內(nèi)對腦電圖進行監(jiān)控，但是還需要附加的選通并同步電路來針對TMS系統(tǒng)控制EEG放大器的操作。附加的選通及采樣電路是不理想的，因為它需要額外的電路并且可能較為復雜。
[0010]由于使用金屬電極來感測EEG信號，因此出現(xiàn)了當在TMS期間當對患者的腦電圖進行監(jiān)控時出現(xiàn)的附加復雜性。由TMS脈沖在金屬電極中感生的大渦流會引起局部受熱，這可能會造成患者頭皮的灼燒。這一點暴露出安全風險。
[0011]美國2002/007128A1還公開了在TMS期間監(jiān)控腦電圖的又一方法。該現(xiàn)有技術(shù)文獻公開了一種在TMS系統(tǒng)的操作時序與EEG系統(tǒng)的操作時序之間具有同步的系統(tǒng)和方法。而本發(fā)明提供了一種控制設(shè)置，其在TMS系統(tǒng)的操作期間能監(jiān)控EEG系統(tǒng)所提供的信號，并且當EEG信號處于不期望狀態(tài)時停止TMS系統(tǒng)的操作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種在TMS (經(jīng)顱磁刺激)期間用于監(jiān)控患者的腦電圖(EEG)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0013]TMS設(shè)備，其當處于激活狀態(tài)時產(chǎn)生多個磁脈沖，其中根據(jù)TMS治療方案，所述磁脈沖能作為包括組合在一起的多個脈沖的脈沖串或作為單獨脈沖而施加于患者的頭部；
[0014]EEG系統(tǒng)，其用于測量根據(jù)應用于患者的TMS治療方案而得到的EEG數(shù)據(jù)；和
[0015]與TMS設(shè)備和EEG系統(tǒng)通信的控制裝置，所述控制裝置設(shè)置為在所述TMS設(shè)備不產(chǎn)生脈沖的時間段中激活所述EEG系統(tǒng)，以使得連續(xù)進行EEG數(shù)據(jù)的測量或與根據(jù)所述TMS治療方案所產(chǎn)生的磁脈沖交錯進行EEG數(shù)據(jù)的測量，從而對治療效果進行監(jiān)控并檢測可能出現(xiàn)的突發(fā)病。
[0016]在實施例中，所述TMS設(shè)備設(shè)置為當其不處于活動狀態(tài)時產(chǎn)生信號并將該信號發(fā)送至所述控制裝置，并且所述控制裝置相應地設(shè)置為當所述TMS設(shè)備不活動時能觸發(fā)所述EEG系統(tǒng)的操作。
[0017]在實施例中，所述系統(tǒng)包括用于存儲所測得的EEG數(shù)據(jù)的存儲裝置。
[0018]在實施例中，在所述TMS設(shè)備施加多個脈沖之前，所述TMS設(shè)備向所述EEG系統(tǒng)發(fā)送預備信號，所述預備信號由所述控制裝置用于觸發(fā)記錄儀，以將所述EEG數(shù)據(jù)記錄在所述存儲裝置中。
[0019]在實施例中，所述系統(tǒng)包括突發(fā)病監(jiān)控模塊，以檢測或預測患者的突發(fā)病。
[0020]在實施例中，當所述TMS設(shè)備不產(chǎn)生脈沖時，所述突發(fā)病監(jiān)控模塊測量的自發(fā)性振蕩腦部活動的波譜特性，以將所得到的測量結(jié)果與預期或期望的輪廓進行比較，從而檢測或預測出患者的突發(fā)病。
[0021]在實施例中，所述突發(fā)病監(jiān)控模塊與所述控制裝置通信連接，以便在檢測或預測出突發(fā)病的情況下，所述控制裝置能停止所述TMS設(shè)備的操作。
[0022]在實施例中，所述突發(fā)病監(jiān)控模塊在與所述EEG系統(tǒng)配合時設(shè)置為能在所述TMS設(shè)備不產(chǎn)生脈沖的時間段期間被激活。
[0023]在實施例中，所述系統(tǒng)包括劑量監(jiān)控模塊，以使得操作者能夠調(diào)節(jié)在后續(xù)的治療方案中調(diào)節(jié)由所述TMS設(shè)備所提供的脈沖的劑量。
[0024]在本實施例中，所述TMS設(shè)備設(shè)置為能在等候時段期間施加多個脈沖，所述等候時段定義為根據(jù)治療方案介于脈沖串之間的時間段。
[0025]在實施例中，多個脈沖是以隨機間隔產(chǎn)生的單獨脈沖，并且所述控制裝置設(shè)置為能在這些脈沖的傳輸期間停用所述EEG系統(tǒng)，并隨后立即激活所述EEG系統(tǒng)以監(jiān)控并測量患者的反應。
[0026]在實施例中，在等候時段期間施加多個單獨脈沖之前，所述TMS設(shè)備經(jīng)由所述控制裝置向所述EEG系統(tǒng)發(fā)送預備信號，以使得所述EEG系統(tǒng)能夠激活它的保護電路。
[0027]在實施例中，所述控制裝置設(shè)置為自動地調(diào)節(jié)正在由所述TMS設(shè)備產(chǎn)生的脈沖輪廓，和/或推薦在后續(xù)治療階段中將由所述TMS設(shè)備所產(chǎn)生的經(jīng)調(diào)節(jié)的脈沖輪廓。
[0028]在實施例中，所述TMS設(shè)備包括:產(chǎn)生電流并相應感生出磁場以提供磁脈沖的電容器、傳遞磁脈沖的線圈或探頭、對所述電容器充電的高壓充電電路。
[0029]在實施例中，所述TMS設(shè)備設(shè)置為生成并向所述控制裝置發(fā)送信號，以表明在所述TMS設(shè)備未對所述電容器充電的時間段中所述TMS設(shè)備何時未處于活動狀態(tài)。
[0030]在實施例中，所述系統(tǒng)包括協(xié)助所述TMS設(shè)備定位的導航系統(tǒng)。
[0031]在實施例中，所述統(tǒng)包括患者反應設(shè)備(通常嵌入在EEG系統(tǒng)中)，從而在TMS設(shè)備不產(chǎn)生脈沖時針對后續(xù)的測量誘發(fā)視覺、感覺、聽覺或其他類型的刺激。
[0032]在實施例中，所述EEG系統(tǒng)包括放大器和設(shè)計為能適應與TMS設(shè)備相關(guān)聯(lián)的高電壓和大電流的保護電路，其中所述控制裝置設(shè)置為在TMS磁脈沖之前向EEG系統(tǒng)傳輸預備信號，以激活所述保護電路。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種在TMS (經(jīng)顱磁刺激)期間監(jiān)控患者腦電圖(EEG)的方法，所述方法包括:
[0034]產(chǎn)生多個磁脈沖，其中根據(jù)TMS治療方案，所述磁脈沖作為包括了組合在一起的多個脈沖的脈沖串或作為單獨脈沖而施加于患者的頭部；
[0035]測量根據(jù)應用于患者的所述TMS治療方案得到的EEG數(shù)據(jù)，其中在沒有磁脈沖產(chǎn)生的時間段中對所述EEG數(shù)據(jù)進行測量，以使得測量EEG數(shù)據(jù)的步驟是連續(xù)地進行的或與根據(jù)TMS治療方案所產(chǎn)生的磁脈沖交錯進行，從而對治療效果進行監(jiān)控并檢測潛在突發(fā)病。
[0036]在實施例中，所述方法包括:當沒有磁脈沖產(chǎn)生時產(chǎn)生一信號，并且該信號能相應地觸發(fā)對EEG數(shù)據(jù)的測量。
[0037]在實施例中，所述方法包括存儲所測量的EEG數(shù)據(jù)。
[0038]在實施例中，在產(chǎn)生磁脈沖之前，所述方法包括產(chǎn)生預備信號，該信號用于相應觸發(fā)對EEG數(shù)據(jù)的存儲。
[0039]在實施例中，所述方法包括:
[0040]當沒有磁脈沖產(chǎn)生時，測量自發(fā)性振蕩腦部活動的波譜特性；以及
[0041]將所得到的測量與預期或期望的輪廓進行比較，從而檢測或預測出患者的突發(fā)病。
[0042]在實施例中，所述方法包括:在檢測到或預測出突發(fā)病的情況下，停止產(chǎn)生磁脈沖。
[0043]在一個實施例中，所述方法包括:
[0044]根據(jù)所述治療方案，在沒有磁脈沖產(chǎn)生的時間段中以隨機間隔施加多個單獨脈沖；以及
[0045]測量所得到的EEG數(shù)據(jù)，從而使得操作者能夠在后續(xù)的治療方案中調(diào)整TMS脈沖的劑量。
[0046]在本實施例中，所述方法包括:
[0047]在以隨機間隔施加多個單獨脈沖的過程中停用對EEG數(shù)據(jù)的測量；以及
[0048]隨后立即測量EEG數(shù)據(jù)，以監(jiān)控并測量患者的反應。
[0049]在本實施例中，所述方法包括:自動地調(diào)節(jié)所述脈沖的輪廓和/或推薦將在后續(xù)的治療階段中產(chǎn)生的經(jīng)調(diào)節(jié)的脈沖輪廓。
[0050]在實施例中，所述方法包括:根據(jù)針對后續(xù)的EEG數(shù)據(jù)測量的治療方案，當沒有磁脈沖產(chǎn)生時誘發(fā)視覺、感覺、聽覺或其他類型的刺激。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0051]參考附圖，下面僅通過示例的方式對本發(fā)明做出描述，其中:
[0052]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于在TMS (經(jīng)顱磁刺激)期間監(jiān)控患者EEG(腦電圖)的系統(tǒng)的聞級不意圖；
[0053]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的用于檢測患者的突發(fā)病的TMS方案和相鄰的EEG方案的時間表示意圖；
[0054]圖3不出了根據(jù)本發(fā)明的另一方面的用于劑量監(jiān)控的TMS方案和相鄰的EEG方案的時間表不意圖；
[0055]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的又一方面的采用中間隨機TMS脈沖來進行劑量監(jiān)控的TMS方案和相鄰的EEG方案的時間表示意圖；和
[0056]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的表示了在TMS(經(jīng)顱磁刺激)期間對患者EEG(腦電圖)進行監(jiān)控的方法的高級流程圖。

【具體實施方式】
[0057]首先參照圖1至4，其中示出了用于在TMS(經(jīng)顱磁刺激)期間監(jiān)控患者EEG(腦電圖)的系統(tǒng)10。系統(tǒng)10包括在活動狀態(tài)下產(chǎn)生多個磁脈沖的TMS設(shè)備12。根據(jù)TMS治療方案，脈沖能作為包括了組合在一起的多個脈沖的脈沖串(如圖2至4的箭頭14所示)或作為單獨脈沖(如圖4中的箭頭16所示)而施加在患者的頭部18上。
[0058]在圖2至4中，根據(jù)既定的安全規(guī)則，TMS治療方案通常將活性刺激(對應于圖2至4中的箭頭)與介于期間的長時間的停頓(如箭頭20所示)組合。如圖所清楚示出的那樣，這些停頓的持續(xù)時間通常超過活性刺激的持續(xù)時間。如將在下文更詳細說明的那樣，由停頓所定義的等候時段用于測量能被實時解讀并用于指導TMS治療方案的診斷數(shù)據(jù)。采用rTMS的用于治療抑郁癥的典型治療方案由以1Hz傳遞的40個脈沖的脈沖串(圖2至4中的箭頭14)構(gòu)成，其中該脈沖串后跟隨著26秒的等候時段(圖2至4中的箭頭20)，這樣反復直到已傳遞3000個脈沖為止。
[0059]系統(tǒng)10還包括用于測量與應用于患者的TMS治療方案相關(guān)聯(lián)的自發(fā)EEG數(shù)據(jù)的EEG系統(tǒng)22。如將進一步詳細說明的那樣，EEG系統(tǒng)22的目的是為了監(jiān)控患者的腦部活動，從而在治療方案期間提取出診斷信息。
[0060]系統(tǒng)10還包括與TMS設(shè)備12和EEG系統(tǒng)22通信的控制裝置24?？刂蒲b置24包括控制器26，從而在TMS設(shè)備12不產(chǎn)生脈沖的時間段(如圖2至4中的塊區(qū)28所示)中激活EEG系統(tǒng)22。因此，EEG數(shù)據(jù)測量連續(xù)地進行或與TMS治療交錯進行，以便監(jiān)控治療效果及檢測潛在的突發(fā)病。
[0061 ] 在實施例中，TMS設(shè)備12設(shè)置為當其不處于活動狀態(tài)(即，對應于治療方案期間的“無刺激”事件，即圖2至4中的箭頭20)時產(chǎn)生信號，并將該信號發(fā)送至控制裝置24?？刂蒲b置24相應地設(shè)置為在TMS設(shè)備12不活動時觸發(fā)EEG系統(tǒng)22的操作。
[0062]系統(tǒng)10可包括存儲裝置30，以存儲所測量的EEG數(shù)據(jù)。在實施例中，在TMS設(shè)備12施加多個脈沖之前，TMS設(shè)備12向EEG系統(tǒng)22發(fā)送預備信號，其中該預備信號由控制裝置24用來觸發(fā)記錄儀32以將EEG數(shù)據(jù)記錄在存儲裝置30中。
[0063]在實施例中，系統(tǒng)10包括突發(fā)病監(jiān)控模塊34 (其可嵌入在EEG系統(tǒng)22中)，以檢測或預測患者的突發(fā)病。當TMS設(shè)備12不產(chǎn)生脈沖時，突發(fā)病監(jiān)控模塊34會測量自發(fā)性振蕩腦部活動的波譜特性，包括頻率、脈沖串抑制和鎖相振蕩，從而將所得到的測量結(jié)果與預期或期望的輪廓進行比較。換言之，該模塊34將所測量的波譜特性與個體腦電圖屬性(即，患者的典型的預發(fā)病活動)進行匹配，從而確定TMS設(shè)備12的操作對患者的影響。
[0064]突發(fā)病監(jiān)控模塊34與控制裝置24通信，從而在檢測到或預測出突發(fā)病的情況下，控制裝置24能停止TMS設(shè)備12的操作。在本申請中，EEG系統(tǒng)22對所測量的EEG信號的波普屬性進行量化并記錄在存儲裝置30中，然后，將該量化的數(shù)據(jù)與基準腦電圖進行比較。通常情況下，如果檢測到預發(fā)病活動，則通知操作者以確定是否停止治療。如果檢測到突發(fā)病活動，則通知操作員停止治療。
[0065]在實施例中，與EEG系統(tǒng)22配合工作的突發(fā)病監(jiān)控模塊34設(shè)置為在TMS設(shè)備12不產(chǎn)生脈沖的時間段中被激活，該時間段對應于圖2至4中的區(qū)塊20。
[0066]在又一應用中，EEG系統(tǒng)10包括用于放大與腦部神經(jīng)元活動相關(guān)聯(lián)的生物電勢從而實現(xiàn)單極性及雙極性EEG測量的放大器36、設(shè)計為能適應與TMS設(shè)備相關(guān)聯(lián)的高電壓及大電流的保護電路38以及連接并控制EEG系統(tǒng)22的部件的控制單元40?？刂蒲b置24可以設(shè)置為能在產(chǎn)生TMS磁脈沖之前向EEG系統(tǒng)22傳輸預備信號，以激活保護電路38，并由此防止了放大器飽和。
[0067]在實施例中，TMS設(shè)備12包括:產(chǎn)生電流并相應感生出磁場以提供磁脈沖的電容器42 ;傳遞磁脈沖的線圈或探頭44 ;對電容器42充電的高壓充電電路46 ；以及控制單元48。用幾秒鐘對電容器42充電，然后，所存儲的能量作為單個或多個脈沖釋放到線圈44中。
[0068]在實施例中，TMS設(shè)備12設(shè)置為能生成并向控制裝置24發(fā)送信號，從而表明在TMS設(shè)備12未對電容器42充電的時間段中TMS設(shè)備何時未處于活動狀態(tài)。這使得EEG系統(tǒng)22能夠運行在沒有通常所謂的“偽假象”的環(huán)境中。
[0069]因此，在使用中，在如圖2至4所示的一個實施例中，系統(tǒng)10啟動治療序列，例如是ΙΟΗζ/4秒的連續(xù)刺激并具有26秒的脈沖串間間隔。在刺激過程中，如上所述，將EEG系統(tǒng)22關(guān)閉以防止放大器飽和。在刺激之后，響應于TMS設(shè)備12向EEG系統(tǒng)22發(fā)送“無刺激”信號的操作來激活EEG系統(tǒng)22，這對應于等候時段的開始。如果TMS電容器42需要充電，則TMS設(shè)備12向EEG系統(tǒng)22發(fā)送預備信號，以防止在充電過程中進行記錄。
[0070]具體參考圖1、2和4，在又一應用中，系統(tǒng)10包括通常嵌入在EEG系統(tǒng)22中的劑量監(jiān)控模塊50，以使得操作者能夠在后續(xù)的治療方案中調(diào)節(jié)由TMS系統(tǒng)12所提供的脈沖劑量。這種劑量監(jiān)控能力可分別以參照圖3和圖4的兩種方式中的一種來完成。
[0071]首先，參考圖3，可以通過傳統(tǒng)方式來施加TMS治療序列，即上述的ΙΟΗζ/4秒的連續(xù)刺激并具有定義為等候時段的26秒的脈沖串間間隔，其中典型的治療包括75個這樣的序列。在本申請中，EEG系統(tǒng)22的劑量監(jiān)控模塊50設(shè)置為便于以合理的信噪比來獲取平均腦電圖分段(EEG印och)，并能執(zhí)行定量監(jiān)控(例如波譜、相關(guān)性和連通性)。
[0072]下面參照圖4，可應用上述TMS治療序列，即ΙΟΗζ/4秒的連續(xù)刺激并具有26秒的脈沖串間間隔。此外，在本申請中，TMS設(shè)備12設(shè)置為在等候時段20期間能以隨機間隔來施加多個(如3-7個)單獨脈沖16。如上所述，等候時段20定義為根據(jù)治療方案介于脈沖串14之間的時間段。
[0073]控制裝置24設(shè)置為能在這些脈沖的傳輸期間停用EEG系統(tǒng)22(如圖2至4中的矩形塊52所示)，并隨后立即將EEG系統(tǒng)22激活(如區(qū)塊28所示)，以監(jiān)控并測量患者的反應。
[0074]如上所述，先于在等候時段20期間施加多個單獨脈沖16，TMS設(shè)備12經(jīng)由控制裝置24向EEG系統(tǒng)22發(fā)送預備信號，以使得EEG系統(tǒng)22能夠激活它的保護電路38。
[0075]在使用中，在每個治療序列之后，對經(jīng)誘發(fā)反應的特性進行量化，以提取出對局部興奮性(如幅度、時延、表面特性等)和全局連通性(如半球間的傳導時間、幅度比等)的度量。在治療階段結(jié)束時，將所獲得的數(shù)據(jù)存儲在存儲裝置30中，以用于比較或趨勢分析目的。根據(jù)治療階段中所記錄的信息，操作者可在需要時調(diào)節(jié)劑量。
[0076]在實施例中，控制裝置24設(shè)置為能自動調(diào)節(jié)正在由TMS設(shè)備12所產(chǎn)生的脈沖的輪廓和/或推薦將在后續(xù)的治療階段中由TMS設(shè)備12所產(chǎn)生的脈沖的輪廓。
[0077]在實施例中，系統(tǒng)10包括協(xié)助TMS設(shè)備的準確定位(例如線圈或探頭44的定位)的導航系統(tǒng)。
[0078]在實施例中，系統(tǒng)10包括通常嵌入在EEG系統(tǒng)22中的患者反應設(shè)備54，以便誘發(fā)視覺、感覺、聽覺或其他類型的刺激。針對后續(xù)的測量，當TMS設(shè)備12不產(chǎn)生脈沖時施加這種刺激。再次，針對誘發(fā)刺激的患者反應結(jié)果通常存儲在存儲裝置30中。
[0079]最后，參考圖5，現(xiàn)在對在TMS期間監(jiān)控患者的EEG的方法80進行描述。該方法包括如區(qū)塊82所示的產(chǎn)生多個磁脈沖的步驟，該磁脈沖能作為包括組合在一起的多個脈沖的脈沖串或作為單獨脈沖而施加在患者頭部上。這可以根據(jù)TMS治療方案來完成。
[0080]如區(qū)塊84所示，方法80還包括對從應用于患者的TMS治療方案中得到的EEG數(shù)據(jù)進行測量的步驟。在沒有磁脈沖產(chǎn)生的時間段中對EEG數(shù)據(jù)進行測量，使得測量EEG數(shù)據(jù)的步驟連續(xù)地進行或與根據(jù)TMS治療方案所產(chǎn)生的磁脈沖交錯進行，從而對治療效果進行監(jiān)控并檢測潛在的突發(fā)病。
[0081]因此，本發(fā)明提供了一種在制定于刺激模式之中的TMS治療方案期間實現(xiàn)對自發(fā)性腦電圖和誘發(fā)性反應的無假象測量的配置。在TMS治療過程中的嵌入式或交織式EEG測量實現(xiàn)了治療序列的個性化和最優(yōu)化。
[0082]應該理解的是，本發(fā)明所公開的實施例不限于這里所公開的特定結(jié)構(gòu)、處理步驟或材料，而應當延伸到相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所理解的這些特征的等同替代。還應當理解的是，在此使用的術(shù)語僅用于描述特定實施例的目的，而并不意味著限制。
[0083]說明書中提到的“一個實施例”或“實施例”意指結(jié)合實施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。因此，說明書通篇各個地方出現(xiàn)的短語“一個實施例”或“實施例”并不一定均指同一個實施例。
[0084]為了方便，在此使用的多個項目、結(jié)構(gòu)單元、組成單元和/或材料可出現(xiàn)在共同列表中。然而，這些列表應解釋為該列表中的每個元素分別識別為單獨唯一的成員。因此，在沒有反面說明的情況下，該列表中沒有一個成員可僅基于它們出現(xiàn)在共同列表中便被解釋為相同列表的任何其它成員的實際等同物。另外，在此還可以連同針對各元件的替代一起來參照本發(fā)明的各種實施例和示例。應當理解的是，這些實施例、示例和替代并不解釋為彼此的等同物，而被認為是本發(fā)明的單獨自主的代表。
[0085]此外，所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以任何其他合適的方式結(jié)合到一個或多個實施例中。在下面的描述中，提供一些具體的細節(jié)，例如長度、寬度、形狀等，以提供對本發(fā)明的實施例的全面理解。然而，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白，本發(fā)明無需上述一個或多個具體的細節(jié)便可實現(xiàn)，或者也可采用其它方法、組件、材料等實現(xiàn)。在其它示例中，周知的結(jié)構(gòu)、材料或操作并未詳細示出或描述以免模糊本發(fā)明的各個方面。
[0086]雖然上述示例用于說明本發(fā)明在一個或多個應用中的原理，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明的原理和思想的情況下，明顯可以在形式上、用法及實施的細節(jié)上作各種修改而不用付出創(chuàng)造性勞動。因此，本發(fā)明由所附的權(quán)利要求書來限定。
【權(quán)利要求】
1.一種在經(jīng)顱磁刺激TMS階段期間監(jiān)控對象的腦電圖EEG的方法，所述方法包括以下步驟: -在來自TMS線圈的刺激脈沖之后，向EEG設(shè)備發(fā)送無刺激信號； -基于所述無刺激信號將所述EEG設(shè)備激活； -測量來自對象的自發(fā)性EEG信號； -將所述自發(fā)性EEG信號與預定的EEG模板比較； -檢測比較結(jié)果中的預發(fā)病和/或突發(fā)病活動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟: -在來自TMS線圈的任何刺激脈沖之前，測量來自對象的自發(fā)性EEG信號； -基于預先刺激所測得的EEG信號，生成針對對象的預定EEG模板；以及 -其中，生成的所述預定EEG模板用于刺激脈沖后測得的EEG信號的比較。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述預定EEG模板包括已知的預發(fā)病活動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的方法，還包括以下步驟: -在激活所述TMS線圈之前，向所述EEG設(shè)備發(fā)送刺激信號；以及 -基于所述刺激信號而停用所述EEG設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，還包括以下步驟: -當連接于所述TMS線圈的TMS設(shè)備的電容器或電容器組經(jīng)刺激脈沖后完成充電以后，發(fā)送無刺激信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的方法，還包括以下步驟: -在向所述EEG設(shè)備發(fā)送無刺激信號之后，向所述EEG設(shè)備發(fā)送表明連接于TMS線圈的TMS設(shè)備中的一個或多個電容器經(jīng)刺激脈沖后正在充電或者已完成充電的附加信號；以及-至少基于所述無刺激信號和附加信號，來激活所述EEG設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法，還包括以下步驟: -通知所述TMS線圈的用戶:出現(xiàn)和/或未出現(xiàn)經(jīng)檢測的預發(fā)病活動。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的方法，還包括以下步驟: -如果確定有預發(fā)病和/或突發(fā)病活動，則向連接于所述TMS線圈的TMS線圈設(shè)備發(fā)送停止信號，以及 -基于所述停止信號來阻止來自所述TMS線圈的TMS刺激。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中' 任一項所述的方法，還包括以下步驟: -在TMS刺激脈沖之前，向所述EEG設(shè)備發(fā)送刺激信號，以及 -在EEG設(shè)備內(nèi)激活補償機制，以防止EEG飽和。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述補償機制是選通操作。
11.一種對積聚在對象體內(nèi)的經(jīng)顱磁刺激TMS劑量進行監(jiān)控的方法，所述方法包括以下步驟: -在經(jīng)TMS刺激脈沖的預定序列之后的等候時段中，向EEG設(shè)備發(fā)送預備信號； -基于所述預備信號，開始對對象的經(jīng)誘發(fā)EEG反應進行記錄并求平均； -在后續(xù)預定的TMS刺激脈沖序列之前，向所述EEG設(shè)備發(fā)送停止信號； -基于所述停止信號，終止對對象的經(jīng)誘發(fā)EEG反應的記錄和求平均； -基于在所述等候時段期間所記錄并平均化的經(jīng)誘發(fā)反應，確定局部興奮性和/或全局連通性； -存儲針對所述等候時段的所述經(jīng)確定的局部興奮性和/或全局連通性， -將針對所述等候時段所存儲的經(jīng)確定的局部興奮性和/或全局連通性與針對前一等候時段的局部興奮性和/或全局連通性進行比較； -基于所述比較，如果確定應當做出調(diào)節(jié)，則針對TMS刺激的后續(xù)序列而對TMS刺激的預定序列進行調(diào)節(jié)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，基于所述預備信號，所述EEG開啟補償機制，以防止EEG飽和。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述補償機制是選通操作。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13中任一項所述的方法，其中，所述經(jīng)確定的局部興奮性包括局部幅度、延時、表面特性或它們的組合。
15.根據(jù)權(quán)利要求11-14中任一項所述的方法，其中，所述經(jīng)確定的全局連通性包括全局導通時間、電極間幅度、延遲的比較或其組合。
16.根據(jù)權(quán)利要求11-15中任一項所述的方法，還包括以下步驟: -在多個等候時段之后，確定對局部興奮性和/或全局連通性的提取測量；以及 -基于所確定的局部興奮性和/或全局連通性的提取測量，針對TMS刺激的后續(xù)序列或后續(xù)序列組而對TMS刺激的預定序列作出調(diào)節(jié)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所確定的局部興奮性的提取測量包括幅度、延時、信號功率、基于曲線特性的面積或它們的組合。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的方法，其中，所確定的全局連通性包括半球間的導通時間和/或幅度比。
19.根據(jù)權(quán)利要求11-18中任一項所述的方法，其中，對TMS刺激的后續(xù)序列所作出的調(diào)節(jié)包括調(diào)節(jié)刺激脈沖的強度、持續(xù)時間、頻率和/或數(shù)目或它們的組合。
20.根據(jù)權(quán)利要求11-19中任一項所述的方法，還包括在每個等候時段期間通過TMS線圈來至少一次地刺激對象的步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括在在每個等候時段期間少于20次地對對象進行刺激，優(yōu)選為少于10次，但更優(yōu)選為在3-7次之間。
22.—種暫時性或非暫時性計算機可讀介質(zhì)，具有存儲在其上的用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-21中任一項所述的方法的一組計算機可讀指令。
23.—種系統(tǒng),包括: -經(jīng)顱磁刺激TMS線圈設(shè)備； -腦電圖EEG設(shè)備，其具有至少一個用于在來自TMS線圈設(shè)備的刺激過程中防止EEG飽和的補償機制； -TMS設(shè)備，其具有與非暫時性計算機可讀介質(zhì)進行電子通信的處理器，和電容器，其中所述TMS設(shè)備連接到所述TMS線圈并與所述EEG設(shè)備通信。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中，所述非暫時性計算機可讀介質(zhì)具有存儲在其上的用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-21中任一項所述的方法的一組計算機可讀指令。
【文檔編號】A61N2/02GK104394931SQ201480001325
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】屠奧馬斯·內(nèi)烏沃寧 申請人:奈科斯迪姆公司