经颅磁刺激技术（TMS）历经30多年的发展，从最初的试验研究到如今的广泛应用，已在临床科研发展中奠定了扎实的应用基础。目前现存的一大难题就是如何精确把控TMS的刺激部位[1]，这是制约该技术持续发展的重要瓶颈，也是直接影响TMS疗效的关键因素之一。

一方面，TMS刺激线圈与颅骨的距离直接影响磁场的大小，磁场强度随着距离呈指数衰减，刺激线圈离靶点越远，磁场越弱。另一方面，TMS刺激线圈与颅骨的角度会影响磁场的分布与靶皮质的磁场强度，相切时，效应最强，垂直时最弱。

在TMS的临床治疗中，刺激线圈远离头皮、刺激线圈未与颅骨相切、治疗过程中靶点移位、首次定位错误等一系列人工操作因素，这往往会影响TMS的疗效，据以往研究显示，刺激部位与靶点偏移5mm就可能造成无效刺激。

目前临床上普遍使用刚性支架固定 TMS 线圈 [2]，虽然可以使线圈在刺激期间保持相对位置，但在10~30min的治疗过程中，患者头部难免出现移动，导致刺激点随之偏移。最简单常用的方法是让患者尽可能保持头部不动而与线圈接触，但是这种方法会让患者感到不适且配合度差。 

因此，使用机器人辅助 TMS 线圈定位的方法具有重要的意义。机器人辅助TMS定位结合了神经导航技术和自动化智能技术的优势，可以实现TMS精准、高效的刺激。目前，国际上已有许多机器人辅助 TMS 定位的研究文献报告，均体现了机器人TMS技术的优势。

在探究机器人TMS定位系统提高线圈放置的准确性和稳定性方面， Stefan等[3]对21名受试者在机器人线圈控制下共进行了160个小时共79次的rTMS刺激，同时用神经导航系统监测线圈的位置和方向，结果发现机器人TMS实现了较低的位置和方向误差，中间值为3.54毫米（总体为1.34毫米，线圈和头间距）和3.48°。而且机器人TMS可在长时间TMS刺激下始终保证线圈位置和方向的准确及稳定，这给实现长时间的TMS精准刺激提供了重要依据。

Richter等[4]研究通过机器人TMS技术预先设定TMS刺激靶点，发现其能实现首次定位的快速定位，并可自动进行记录，以便更精确地重复刺激。

此外，接触压力控制，保持了线圈与刺激点距离的稳定，并自动估计控制接触点的压力，保证线圈与头皮的最佳接触程度。研究结果发现，操作者在手动辅助定位的帮助下，定位时间比没有手动辅助的机器人定位减少了40%。如果选用机器内置的标准靶点，时间节省更多，同时，还使没有经验的操作者能够安全地使用该系统。这极大地提高了机器人TMS定位系统的实用度和认可度。

Foucher等[5]对10名受试者在测量MEP过程中采用机器人辅助或使用神经导航手动放置线圈，从可靠性、持续时间、操作者和参与者的感觉等方面行了对照研究。评估结果将精度要求定义为小于5毫米的偏差，发现手动放置成功率仅达到50%，而机器人的成功率则为90%。同时，操作者认为机器人辅助比手动定位体验感更好、更省力(p = 0.04)，使用起来更愉快、更舒适(p < 0.01)。

   阿米磁刺激智能机器人系统

在个性化rTMS治疗的背景下，线圈的定位和监控至关重要，这也是TMS技术规范化、标准化应用不可或缺的关键环节。目前TMS的定位全靠操作师手动设置，一位操作师经常监管多台TMS设备，不仅工作强度巨大且无法实时监控到每一个个体的治疗状态。

而机器人TMS技术不仅可以实现首次精准定位，还可实现治疗过程中的靶点锁定、智能跟随，实时监控确保每一次治疗都是精准刺激。

与传统方式相比，机器人TMS具有极高的技术优势，不仅能解放临床医师的双手，还能保证患者的刺激疗效，前景不容小觑。

 ▼ 参考文献

[1] 万振宽. 重复经颅磁刺激(含定位导航系统)技术及临床应用[J]. 中国医疗设备, 2011(01):99-101.

[2] Chronicle E P,Pearson A J,Mathews C. Develop ment and positioning reliability of a TMS coil holder for headache research[J]. Headache,2005,45(1):37-41.

[3] Goetz Stefan M,Kozyrkov I Cassie,Luber Bruce et al. Accuracy of robotic coil positioning during transcranial magnetic stimulation.[J] .J Neural Eng, 2019, 16: 054003.

[4] Richter L , Bruder R , Schweikard A . Hand-assisted positioning and contact pressure control for motion compensated robotized transcranial magnetic stimulation[J]. International Journal of Computer Assisted Radiology & Surgery, 2012, 7(6):845-852.

[5] Jack Foucher, K. Lorgouillou, J. Turek,et al. Robotic assistance in coil positioning improves reliability and comfort[C]Conference of the German Society for Brain Stimulation Modulating Emotions. 2013.

以上内容由依瑞德临床医学中心翻译整理，有不足之处请指正，转载请注明出处。

推荐阅读：

> 详述经颅磁刺激（TMS）精准定位的必要性

> 依瑞德卫星会：解密TMS评估新利器

> 首发丨2019冠状病毒病与相关神经精神疾病的神经调控康复

> TMS临床应用与最新研究进展汇总

> 经颅磁刺激（TMS）的适应症和禁忌症