专利汇可以提供用于组合解剖连接模式和导航脑刺激的方法和系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且当操作脑刺激装置时,重要的是应理解和控制与正被刺激所靶向的区域相关联的网络效应。这里提供的组合式系统和方法为操作者提供了关于可能受到刺激的影响的大脑网络的实时视图。该系统和方法能够增强诊断信息的精确度。此外,这里还公开了用于将导航脑刺激数据和解剖数据与个体的脑连接数据组合起来的系统和方法。,下面是用于组合解剖连接模式和导航脑刺激的方法和系统专利的具体信息内容。
1.一种用于组合非侵入式经颅刺激导航与功能数据的方法,所述方法包括以下步骤:
获取大脑的解剖图像,
获取大脑的功能数据,
将所述功能数据的至少一个部分与来自所述解剖图像的相应位置配准,其中所述部分与大脑中的所关注部分相关联,以及
利用经颅磁刺激(TMS)导航软件来立体定位式对准大脑的组合视图。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括步骤:显示大脑的具有针对于与所述解剖图像上的相应位置相关联的至少大脑所关注部分的功能数据的组合视图。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,利用TMS导航软件来使大脑的解剖图像立体定位式对准主体的头部。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,还包括步骤:基于所述组合视图来选择大脑的由TMS脉冲所靶向的位置。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,还包括步骤:用从导航TMS中确定的大脑功能来标记所述组合视图上或所述组合视图内的位置。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述位置是三维体积。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,还包括步骤:基于所述组合视图并使用导航TMS来映射大脑的部分。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,大脑的待映射的部分基于所述功能数据来确定。
9.根据上述权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括步骤:进一步地组合导航TMS映射数据和所述组合视图。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括步骤:在导航TMS映射区域内选择种子区域以便应用纤维束成像跟踪算法。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,还包括步骤:在纤维束成像跟踪算法中使用所述种子区域来确定白质束。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,还包括步骤:组合所述白质束和所述组合视图。
13.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,还包括步骤:显示所述组合视图上或所述组合视图内的白质束。
14.根据权利要求10到13中任一项所述的方法,其特征在于,实时地应用纤维束成像跟踪算法,并在刺激期间将结果显示给导航TMS的操作者。
15.根据权利要求10到13中任一项所述的方法,其特征在于,离线应用纤维束成像跟踪算法,并将结果用于手术和治疗规划。
16.根据权利要求10到13中任一项所述的方法,其特征在于,还包括刺激大脑中的与由纤维束成像跟踪算法确定的白质束的末端相对应的区域。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,还包括通过末端区域的导航TMS映射来验证种子区域和末端区域之间的颅内连接。
18.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,还包括确定新的种子区域,并且如果所述末端区域不对应于种子区域的功能,则重复以上步骤中的至少一部分。
19.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括步骤:
识别大脑中的所关注的第一区域,所述第一区域与一特定功能相关联,
至少基于所述组合视图和/或导航TMS映射数据来识别大脑中的颅内连接到所述第一区域的所关注的第二区域,以及
通过对大脑中的所关注的第二区域施加刺激来间接地刺激大脑中的所关注的第一区域。
20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述第二区域不同于第一区域并且与之不重叠。
21.根据权利要求19或20所述的方法,其特征在于,所施加的刺激是至少一个TMS脉冲。
22.根据权利要求19或20所述的方法,其特征在于,所施加的刺激是直接刺激。
23.根据权利要求19或20所述的方法,其特征在于,所施加的刺激是深部脑刺激。
24.根据权利要求10到13中任一项所述的方法,其特征在于,还包括步骤:确定激活功能,其接近一个或多个白质束的末端周围的激活体积。
25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于,还包括步骤:基于激活功能来确定至少一个深部脑刺激探针的刺激参数。
26.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,种子的选择基于兴奋性阈值。
27.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,种子的选择基于刺激时产生超过预定值的归一化EMG响应的区域。
28.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,种子的选择基于刺激时产生超过预定值的归一化EEG响应时的区域。
29.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,种子的选择基于白质信号强度和电场阈值重叠的区域。
30.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,还包括步骤:
相对于主体头部来跟踪导航TMS线圈,其中主体头部的位置和方位与所述组合视图的至少一个部分配准,
确定将由线圈施加到主体上的特定位置处的预测刺激,
将所述预测刺激的位置指定为用于纤维束成像跟踪算法的种子,
利用预测的种子从纤维束成像跟踪算法中确定白质束,和
在所述组合视图上和/或在所述组合视图内显示所预测的白质束。
31.根据权利要求30所述的方法,其特征在于,实时地计算所预测的白质束,并在对位置进行刺激之前显示所预测的白质束。
32.根据权利要求30所述的方法,其特征在于,还包括步骤:标记所预测的刺激位置。
33.根据权利要求30所述的方法,其特征在于,还包括步骤:刺激与所述组合视图上和/或内显示的所预测白质束的末端相关的至少一个区域。
34.根据权利要求33所述的方法,其特征在于,还包括步骤:如果所预测的种子是针对所需区域的有效种子区域则进行标记。
35.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,还包括步骤:通过所确定的白质束和导航脑刺激响应之间的布尔运算来交叉验证功能数据和导航脑刺激数据。
36.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述第一区域是Broca,所述第二区域是Wernicke。
37.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述解剖图像是MRI图像或CT图像。
38.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述功能数据是正电子发射断层扫描(PET)数据、功能磁共振成像(fMRI)数据或扩散张量成像(DTI)数据。
39.一种用于组合非侵入式经颅刺激导航与功能数据的系统,其包括:
用于获取大脑的解剖图像的装置,
用于获取大脑的功能数据的装置,
用于将所述功能数据的至少一个部分与来自所述解剖图像的相应位置配准的装置,其中所述部分与大脑中的所关注部分相关联,以及
用于利用经颅磁刺激(TMS)导航软件来立体定位式对准大脑的组合视图的装置。
40.根据权利要求39所述的系统,其特征在于,还包括:用于显示大脑的具有针对于与所述解剖图像上的相应位置相关联的至少大脑所关注部分的功能数据的组合视图的装置。
41.根据权利要求39或40所述的系统,其特征在于,利用TMS导航软件来使大脑的解剖图像立体定位式对准主体的头部。
42.根据权利要求39或40所述的系统,其特征在于,还包括:用于基于所述组合视图来选择大脑的由TMS脉冲所靶向的位置的装置。
43.根据权利要求39或40所述的系统,其特征在于,还包括:用于用从导航TMS中确定的大脑功能来标记所述组合视图上或所述组合视图内的位置的装置。
44.根据权利要求43所述的系统,其特征在于,所述位置是三维体积。
45.根据权利要求39或40所述的系统,其特征在于,还包括:用于基于所述组合视图并使用导航TMS来映射大脑的部分的装置。
46.根据权利要求45所述的系统,其特征在于,大脑的待映射的部分基于所述功能数据来确定。
47.根据上述权利要求39所述的系统,其特征在于,还包括:用于进一步地组合导航TMS映射数据和所述组合视图的装置。
48.根据权利要求47所述的系统,其特征在于,还包括:用于在导航TMS映射区域内选择种子区域以便应用纤维束成像跟踪算法的装置。
49.根据权利要求48所述的系统,其特征在于,还包括:用于在纤维束成像跟踪算法中使用所述种子区域来确定白质束的装置。
50.根据权利要求49所述的系统,其特征在于,还包括:用于组合所述白质束和所述组合视图的装置。
51.根据权利要求49所述的系统,其特征在于,还包括:用于显示所述组合视图上或所述组合视图内的白质束的装置。
52.根据权利要求48到51中任一项所述的系统,其特征在于,实时地应用纤维束成像跟踪算法,并在刺激期间将结果显示给导航TMS的操作者。
53.根据权利要求48到51中任一项所述的系统,其特征在于,离线应用纤维束成像跟踪算法,并将结果用于手术和治疗规划。
54.根据权利要求48到51中任一项所述的系统,其特征在于,还包括用于刺激大脑中的与由纤维束成像跟踪算法确定的白质束的末端相对应的区域的装置。
55.根据权利要求54所述的系统,其特征在于,还包括用于通过末端区域的导航TMS映射来验证种子区域和末端区域之间的颅内连接的装置。
56.根据权利要求54所述的系统,其特征在于,还包括用于确定新的种子区域的装置,以及如果所述末端区域不对应于种子区域的功能,则还包括以上装置中的至少一部分。
57.根据权利要求39所述的系统,其特征在于,还包括:
用于识别大脑中的所关注的第一区域的装置,所述第一区域与一特定功能相关联,用于至少基于所述组合视图和/或导航TMS映射数据来识别大脑中的颅内连接到所述第一区域的所关注的第二区域的装置,以及
用于通过对大脑中的所关注的第二区域施加刺激来间接地刺激大脑中的所关注的第一区域的装置。
58.根据权利要求57所述的系统,其特征在于,所述第二区域不同于第一区域并且与之不重叠。
59.根据权利要求57或58所述的系统,其特征在于,所施加的刺激是至少一个TMS脉冲。
60.根据权利要求57或58所述的系统,其特征在于,所施加的刺激是直接刺激。
61.根据权利要求57或58所述的系统,其特征在于,所施加的刺激是深部脑刺激。
62.根据权利要求47到51中任一项所述的系统,其特征在于,还包括:用于确定接近一个或多个白质束的末端周围的激活体积的激活功能的装置。
63.根据权利要求62所述的系统,其特征在于,还包括:用于基于激活功能来确定至少一个深部脑刺激探针的刺激参数的装置。
64.根据权利要求63所述的系统,其特征在于,种子的选择基于兴奋性阈值。
65.根据权利要求63所述的系统,其特征在于,种子的选择基于刺激时产生超过预定值的归一化EMG响应的区域。
66.根据权利要求63所述的系统,其特征在于,种子的选择基于刺激时产生超过预定值的归一化EEG响应时的区域。
67.根据权利要求63所述的系统,其特征在于,种子的选择基于白质信号强度和电场阈值重叠的区域。
68.根据权利要求39或40所述的系统,其特征在于,还包括:
用于相对于主体头部来跟踪导航TMS线圈的装置,其中主体头部的位置和方位与所述组合视图的至少一个部分配准,
用于确定将由线圈施加到主体上的特定位置处的预测刺激的装置,
用于将所述预测刺激的位置指定为用于纤维束成像跟踪算法的种子的装置,用于利用预测的种子从纤维束成像跟踪算法中确定白质束的装置,和
用于在所述组合视图上和/或在所述组合视图内显示所预测的白质束的装置。
69.根据权利要求68所述的系统,其特征在于,实时地计算所预测的白质束,并在对位置进行刺激之前显示所预测的白质束。
70.根据权利要求68所述的系统,其特征在于,还包括:用于标记所预测的刺激位置的装置。
71.根据权利要求68所述的系统,其特征在于,还包括:用于刺激与所述组合视图上和/或内显示的所预测白质束的末端相关的至少一个区域的装置。
72.根据权利要求71所述的系统,其特征在于,还包括:用于在所预测的种子是针对所需区域的有效种子区域的情况下进行标记的装置。
73.根据权利要求49所述的系统,其特征在于,还包括:用于通过所确定的白质束和导航脑刺激响应之间的布尔运算来交叉验证功能数据和导航脑刺激数据的装置。
74.根据权利要求57所述的系统,其特征在于,所述第一区域是Broca,所述第二区域是Wernicke。
75.根据权利要求39或40所述的系统,其特征在于,所述解剖图像是MRI图像或CT图像。
76.根据权利要求39或40所述的系统,其特征在于,所述功能数据是正电子发射断层扫描(PET)数据、功能磁共振成像(fMRI)数据或扩散张量成像(DTI)数据。
77.一种用于组合导航脑刺激NBS和解剖连接模式的系统,所述系统包括:
导航脑刺激NBS模块,和
与所述导航脑刺激NBS模块通信的扩散张量成像DTI模块,
其中,所述导航脑刺激NBS模块构造成为所述DTI模块提供种子,以及
所述DTI模块构造成将白质束提供给所述导航脑刺激NBS模块以用于验证,其中,所述导航脑刺激NBS模块包括实时物理建模系统、刺激装置和立体定位导航装置,其中,所述刺激装置连接到包括所述立体定位导航装置和实时物理建模系统的导航系统上。
78.根据权利要求77所述的系统,其特征在于,所述系统还包括构造成使解剖数据与DTI数据配准的图像处理系统。
79.根据权利要求77或78所述的系统,其特征在于,所述物理建模系统构造成提供由所述刺激装置产生或将要产生的电场的实时物理建模。
80.根据权利要求77或78所述的系统,其特征在于,还包括显示模块,其构造成同步地显示由所述NBS模块的一部分产生或将要产生的实时电场,以及由所述DTI模块计算的至少一个所计算的白质束。
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