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无创性磁刺激技术及在康复中的应用 |
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进行脑部神经刺激时，应使被刺激点产生超过神经组织兴奋阈值的电场强度，而非靶组织位 置的感应电场尽量少，以减小其他神经受刺激的可能。设计线圈的目标是使感应电场聚焦性 好，提高磁刺激神经的选择性。空间磁场分布在对应线圈边缘与中心之间区域幅值最大，边 缘外反向；感应电场分布在对应线圈边缘幅值最大；在紧贴线圈的表面处感生电流分布随线 圈形状，由于磁力线相互抵消的结果，随着与线圈距离增大感生电流分布趋向于圆形线圈的 分布［13］。圆形线圈的优势在于易制造，方便身体多部位使用，并且在线圈平均直 径圆周的切线方向具有最大的感生电流幅值，位于线圈平均直径圆周的切线方向的神经容易 被刺激。但是圆形线圈刺激范围大，进行刺激时会造成大面积非靶组织受刺激而兴奋。减小 线圈尺寸能提高聚焦性。
线圈的作用深度。感应电场值在线圈表面处的磁刺激线圈，离线圈的垂直距离越大，感应电 场值衰减越多。使用半径50mm的圆形线圈，放电电流变化率为100A/μs时，在头皮表面以下 感生电场的幅值随深度变化表明，头皮表面处感生电场幅值为104V/m，10mm处下降了38％， 感生电场幅值为65V/m。磁刺激线圈的作用深度与线圈半径密切相关，Barker等［13］ 人认为由于空间某点感应电场值是线圈回路各电流元在该点产生感应电场值迭加的结果， 所以在相同激励电流、相同距离下，感应电场与线圈的电流元积分路径(周长)基本成正比， 因而直径大的线圈作用深度深，直径小的线圈作用域浅。另外，放电电流流过线圈产生的磁 场随距离增大而更加发散，线圈的感应电场分布曲线随距离增大过零点加宽，聚焦能力降低 ，并且感应电场负峰值增高，负峰引起副作用刺激几率增大。磁场产生的感应电场穿透头部 组织时的衰减相比由表面电极进行电刺激产生的电场值相同的情况下，40mm深处磁感应电场 值比表面电刺激产生电场值大10倍［14］，因而磁刺激不仅能刺激浅表神经，更可以 用于脑部神经、中枢神经和较深部位的外周神经的刺激。
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