一種動態(tài)聚焦經(jīng)顱超聲腦刺激裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無損測試技術(shù)，特別涉及一種動態(tài)聚焦經(jīng)顱超聲腦刺激裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波是一種機械壓力波，以大于人的聽力范圍(2KHz?20KHz)得名。超聲波具有良好的穿透固體結(jié)構(gòu)的特性，包括骨骼和軟組織，因此超聲波在醫(yī)療與工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。用于診斷成像的超聲波頻率在1?15MHz，用于治療的超聲頻率一般在1MHz。超聲能夠以脈沖波或連續(xù)波的形式傳送到組織，通過熱效應(yīng)或機械效應(yīng)引起組織的生理變化。低強度超聲能夠高空間分辨率和高穿透深度的對神經(jīng)進行調(diào)控。為了將超聲無創(chuàng)傷的傳輸?shù)侥X部組織，同時防止過量超聲對周圍正常組織的不可逆損傷，需要采用聚焦超聲換能器。由于腦部組織刺激部位以及刺激深度不同，在超聲腦刺激中需要調(diào)節(jié)超聲換能器到顱骨的距離，這給超聲腦刺激在實施過程中帶來了不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供一種操控方便、結(jié)構(gòu)合理的動態(tài)聚焦經(jīng)顱超聲刺激裝置，能夠滿足不改變超聲換能器的位置即可刺激不同深度的腦區(qū)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，采用了以下技術(shù)方案:本發(fā)明所述裝置包括單片機、延時開關(guān)電路、5圓平面換能器陣；5圓平面換能器陣由4個等間距、等寬度的同心圓環(huán)和1個中心圓片組成。其中，單片機與五個圓盤延時開關(guān)輸入端通過數(shù)據(jù)線互通連接，各圓盤延時開關(guān)輸出端與各圓盤的I/O接口連接。
[0005]工作過程如下:
[0006]單片機控制著整個換能器陣各圓盤的激勵信號，同時單片機控制著圓盤延時開關(guān)的閉合和斷開。對換能器各圓環(huán)的電激勵信號依次進行一定的延遲，可形成等效的凹面球形換能器。它輻射的聲波在球心附近同相疊加，形成聚焦點；而焦點以外因異相疊加，所合成的能量極小。改變延遲時間就相當于改變等效球面換能器的曲率半徑，從而改變了焦距。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0008]1、現(xiàn)有技術(shù)中超聲聚焦換能器都是固定直徑的圓盤形換能器，本發(fā)明能夠改善聚焦半徑不可改變的這一缺陷。
[0009]2、使用動態(tài)聚焦超聲刺激裝置，能夠針對腦部不同組織部位進行精準的刺激。
[0010]3、可根據(jù)腦部刺激部位的不同，由用戶設(shè)置超聲刺激焦距。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0012]圖2是本發(fā)明的換能器陣圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明:
[0014]如圖1所示的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖中，本發(fā)明所述裝置包括單片機、延時開關(guān)電路、5圓平面換能器陣；5圓平面換能器陣由4個等間距、等寬度的同心圓環(huán)和1個中心圓片組成。其中，單片機與五個圓盤延時開關(guān)輸入端通過數(shù)據(jù)線互通連接，各圓盤延時開關(guān)輸出端與各圓盤的I/o接口連接。
[0015]應(yīng)用該裝置的方法，包括以下操作步驟:
[0016](1)將大鼠的頭部接觸換能器陣的底部，頭部與超聲耦合介質(zhì)用塑料薄膜隔開；
[0017](2)根據(jù)腦部刺激部位的不同，需要改變超聲焦距，單片機控制相應(yīng)的圓盤延時開關(guān)閉合。
[0018](3)單片機發(fā)出的激勵信號經(jīng)過對應(yīng)的延時開關(guān)，激勵信號經(jīng)過延時之后，到達換能器陣的圓盤，相當于改變等效球面換能器的曲率半徑，則換能器陣圓盤發(fā)出聚焦超聲刺激信號。
[0019](4)超聲刺激信號能興奮頭部特定區(qū)域，從而誘發(fā)神經(jīng)元產(chǎn)生動作電位。
[0020]以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變形、改進、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種動態(tài)聚焦經(jīng)顱超聲腦刺激裝置，其特征在于:本發(fā)明所述裝置包括單片機、延時開關(guān)電路、5圓平面換能器陣；5圓平面換能器陣由4個等間距、等寬度的同心圓環(huán)和1個中心圓片組成；其中，單片機與五個圓盤延時開關(guān)輸入端通過數(shù)據(jù)線互通連接，各圓盤延時開關(guān)輸出端與各圓盤的I/O接口連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)聚焦經(jīng)顱超聲刺激裝置，其特征在于:所述單片機用于控制激勵信號及延時開關(guān)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動態(tài)聚焦經(jīng)顱超聲刺激裝置，其特征在于:所述換能器陣為圓環(huán)形超聲換能器陣，用于發(fā)射聚焦的超聲信號。
【專利摘要】一種動態(tài)聚焦經(jīng)顱超聲腦刺激裝置，本實用新型所述裝置包括單片機、延時開關(guān)電路、5圓平面換能器陣；5圓平面換能器陣由4個等間距、等寬度的同心圓環(huán)和1個中心圓片組成。其中，單片機與五個圓盤延時開關(guān)輸入端通過數(shù)據(jù)線互通連接，各圓盤延時開關(guān)輸出端與各圓盤的I/O接口連接。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、操控方便、實時動態(tài)聚焦等優(yōu)點。
【IPC分類】A61N7/00
【公開號】CN205127173
【申請?zhí)枴緾N201520708060
【發(fā)明人】袁毅, 王懷寶, 馬志濤, 王紅
【申請人】燕山大學
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年9月14日