本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種頭戴式超聲刺激設(shè)備及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著抑郁癥、帕金森病等腦部疾病的患者逐漸增多,腦部疾病的治療逐漸成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究的焦點(diǎn),現(xiàn)今腦部治療除了口服藥物之外還提出了許多利用外界條件刺激腦顱核團(tuán)達(dá)到治療效果的方案,其主要采用的刺激方法為光刺激、電刺激、磁刺激和超聲刺激。超聲刺激由于其安全性、無創(chuàng)性和有效性得到越來越廣泛的關(guān)注。
神經(jīng)刺激與環(huán)路調(diào)控的技術(shù)和工具是推動(dòng)神經(jīng)科學(xué)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。神?jīng)系統(tǒng)刺激技術(shù)的當(dāng)前目標(biāo)是通過遞送外源性能量至完整的回路而調(diào)節(jié)神經(jīng)元活動(dòng),從而調(diào)節(jié)神經(jīng)性系統(tǒng)功能。電、磁、光等技術(shù)與神經(jīng)科學(xué)相結(jié)合產(chǎn)生了深部腦電刺激、磁刺激、光基因調(diào)控等神經(jīng)刺激與調(diào)控技術(shù)。
電極深部腦刺激(deepbrainstimulation,簡(jiǎn)稱為dbs)是將電極植入的腦內(nèi)特點(diǎn)神經(jīng)核團(tuán)靶點(diǎn),通過可控的高頻電流刺激抑制靶點(diǎn)細(xì)胞的異常神經(jīng)功能,達(dá)到有效干預(yù)和治療疾病的目的。自從dbs裝置被用于震顫的控制,很多患者植入了dbs裝置,為眾多難治性的腦疾病如帕金森癥、抑郁癥、難治性癲癇、肌張力失調(diào)、頑固性疼痛、強(qiáng)迫癥等提供了一種有效的干預(yù)方法。但是,dbs的應(yīng)用也存在著重要的局限:臨床通過開顱手術(shù)將1~2根電極植入深腦組織對(duì)于核團(tuán)進(jìn)行刺激,對(duì)腦組織和神經(jīng)環(huán)路造成永久的創(chuàng)傷、靶點(diǎn)無法更換、難以實(shí)現(xiàn)更多部位核團(tuán)的刺激,而且整個(gè)電源供給裝備也要手術(shù)植入到身體中。在個(gè)體的腦部施加的刺激電極會(huì)影響機(jī)體的正常功能,dbs電極使用一段時(shí)間以后,在電極周圍會(huì)形成膠質(zhì)細(xì)胞鞘,不僅影響電極的效率,還會(huì)影響機(jī)體的正常功能,而且,在施加電刺激時(shí),所施加的電刺激總是引起興奮性反應(yīng),只有在刺激抑制性核團(tuán)時(shí),才能引起抑制性反應(yīng),這些缺點(diǎn)也限制了電刺激技術(shù)在調(diào)控神經(jīng)環(huán)路方面的應(yīng)用。
經(jīng)顱磁刺激(transcranialmagneticstimulation,簡(jiǎn)稱為tms)技術(shù)是無創(chuàng)的治療技術(shù),由放置于頭皮上的磁性線圈產(chǎn)生的瞬時(shí)、高伏脈沖產(chǎn)生一個(gè)垂直于線圈平面的磁場(chǎng)域,作用于大腦組織并產(chǎn)生感應(yīng)電流,使神經(jīng)細(xì)胞去極化并產(chǎn)生誘發(fā)電位。該技術(shù)可以用于評(píng)價(jià)神經(jīng)電生理傳導(dǎo)通路,嘗試用于抑郁癥、癲癇、中風(fēng)、精神分裂癥、自閉癥等疾病的神經(jīng)康復(fù)治療。然而,tms技術(shù)存在刺激的深度不夠、無法聚焦、刺激分辨率低和刺激區(qū)域難以確定等瓶頸。
光遺傳學(xué)技術(shù)(optogenetics)實(shí)現(xiàn)了在細(xì)胞水平選擇性調(diào)控某一微環(huán)路,即通過給予不同波長(zhǎng)的激光實(shí)現(xiàn)對(duì)某一環(huán)路的興奮性或者抑制性調(diào)控,有力地推動(dòng)了神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展。但是,光遺傳學(xué)技術(shù)是通過給予不同波長(zhǎng)的激光來激活光敏感通道,由于生物組織對(duì)于光的強(qiáng)烈吸收嚴(yán)重限制了光的傳播距離(僅有若干毫米),因此需要在患者或被試動(dòng)物的相應(yīng)腦區(qū)插入光纖和光纖導(dǎo)管,這在操作時(shí)不可避免的會(huì)損傷部分腦區(qū),從而導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)的某些生理功能喪失。
調(diào)節(jié)神經(jīng)活動(dòng)的方法包括侵入和非侵入技術(shù)。然而,這些技術(shù)中的多種例如dbs和光遺傳學(xué)技術(shù)需要刺激電極的外科手術(shù)移植,其是侵入、昂貴、甚至危險(xiǎn)的過程。例如,刺激電極的外科手術(shù)移植增加了二次醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn),例如感染。而tms雖然是非侵入式,卻存在刺激深度不夠、無法聚焦、刺激分辨率低和刺激區(qū)域難以確定等瓶頸,無法應(yīng)用于深腦刺激。
超聲作為一種機(jī)械波,是由物體(聲源)振動(dòng)產(chǎn)生,并通過壓縮和膨脹媒質(zhì)導(dǎo)致其傳播,醫(yī)學(xué)超聲通常是指頻率在20khz到10mhz區(qū)間內(nèi)的聲波。超聲除了具有波的一般屬性,還有一個(gè)重要特點(diǎn),在水、肌肉等人體組織內(nèi)的衰減很小,可以抵達(dá)較深的人體組織。醫(yī)學(xué)超聲波與人體組織相互作用,主要應(yīng)用了聲波與物質(zhì)相互作用的基本物理特性,具有波動(dòng)效應(yīng)、力學(xué)效應(yīng)和熱效應(yīng)等三大聲學(xué)效應(yīng),這些效應(yīng)在生物醫(yī)學(xué)中有著重要的應(yīng)用或重大潛力。傳統(tǒng)的超聲基于波動(dòng)效應(yīng)和熱效應(yīng),已經(jīng)發(fā)展成為具有成像診斷和熱消融治療兩大基本功能。波動(dòng)效應(yīng)可用于b超、彩超、造影等在臨床具有十分廣泛應(yīng)用的超聲成像診斷技術(shù);熱效應(yīng)可用于腫瘤的熱消融和神經(jīng)核團(tuán)毀損治療,比如高強(qiáng)度聚焦超聲(highintensityfocusedultrasound,簡(jiǎn)稱為hifu)。
超聲神經(jīng)刺激與調(diào)控的優(yōu)勢(shì)是其非侵入性質(zhì)。超聲在分子、細(xì)胞、動(dòng)物和人腦水平的神經(jīng)調(diào)控最新科學(xué)證據(jù)有力證明了超聲可以穿過人的顱骨無創(chuàng)、有效調(diào)節(jié)突觸可塑性、神經(jīng)元調(diào)控和深部腦區(qū)神經(jīng)核團(tuán)。
目前,對(duì)腦部進(jìn)行超聲刺激的方案,不能對(duì)大腦的致病核團(tuán)進(jìn)行精準(zhǔn)刺激,由于顱骨的非均勻性和對(duì)超聲的強(qiáng)散射性,無論是采用準(zhǔn)直器,還是自聚焦超聲換能器,超聲波通過顱骨后的傳播路徑難以控制,因此很難實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位,不能在深腦產(chǎn)生精準(zhǔn)聚焦。針對(duì)上述問題,目前尚未提出有效的解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種頭戴式超聲刺激設(shè)備及系統(tǒng),以至少解決現(xiàn)有的超聲刺激腦部的方案不能對(duì)大腦致病核團(tuán)進(jìn)行精準(zhǔn)刺激的問題。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種頭戴式超聲刺激設(shè)備,包括:殼體、耦合套、二維面陣換能器、數(shù)據(jù)收發(fā)單元、集成電路和電源;所述殼體可套于用戶頭部,所述耦合套設(shè)置在所述殼體內(nèi)部,所述耦合套與所述殼體所構(gòu)成的空間中充滿耦合液,當(dāng)用戶佩戴所述頭戴式超聲刺激設(shè)備時(shí),所述耦合套與用戶頭部接觸;所述二維面陣換能器、所述數(shù)據(jù)收發(fā)單元、所述集成電路和所述電池均安裝在所述殼體上;所述數(shù)據(jù)收發(fā)單元,用于接收來自控制設(shè)備的刺激數(shù)據(jù),并將所述刺激數(shù)據(jù)傳輸至所述集成電路,其中所述刺激數(shù)據(jù)包括控制所述二維面陣換能器產(chǎn)生的聚焦超聲聲場(chǎng)的強(qiáng)度和焦點(diǎn)位置的數(shù)據(jù);所述集成電路,連接至所述數(shù)據(jù)收發(fā)單元,用于將所述刺激數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為激勵(lì)信號(hào),并向所述二維面陣換能器發(fā)送所述激勵(lì)信號(hào);所述二維面陣換能器,連接至所述集成電路,用于接收所述激勵(lì)信號(hào),并在所述激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)下產(chǎn)生聚焦超聲聲場(chǎng),對(duì)用戶顱內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行超聲刺激;所述電源,連接至所述數(shù)據(jù)收發(fā)單元與所述集成電路,用于給所述數(shù)據(jù)收發(fā)單元和所述集成電路供電。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供了一種頭戴式超聲刺激系統(tǒng),包括:頭戴式超聲刺激設(shè)備和控制設(shè)備;所述頭戴式超聲刺激設(shè)備是上述任一種的頭戴式超聲刺激設(shè)備;所述控制設(shè)備,連接至所述頭戴式超聲刺激設(shè)備中的數(shù)據(jù)收發(fā)單元,用于向所述數(shù)據(jù)收發(fā)單元發(fā)送刺激數(shù)據(jù),其中所述刺激數(shù)據(jù)包括控制二維面陣換能器產(chǎn)生的聚焦超聲聲場(chǎng)的強(qiáng)度和焦點(diǎn)位置的數(shù)據(jù)。
通過本發(fā)明的頭戴式超聲刺激設(shè)備及系統(tǒng),將該設(shè)備戴在患者的頭上,集成電路將控制設(shè)備發(fā)送的刺激數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為激勵(lì)信號(hào),利用該激勵(lì)信號(hào)對(duì)二維面陣換能器進(jìn)行激勵(lì),形成多個(gè)焦點(diǎn)的聚焦聲場(chǎng),焦點(diǎn)的位置和聲場(chǎng)強(qiáng)度均可調(diào)節(jié),從而對(duì)患者大腦致病細(xì)胞核團(tuán)進(jìn)行多焦點(diǎn)的精準(zhǔn)超聲刺激,對(duì)各種腦部疾病的患者都能起到有效的治 療效果,操作簡(jiǎn)單,使用方便。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。在附圖中:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的頭戴式超聲刺激設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的頭戴式超聲刺激設(shè)備的剖視圖;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例的二維面陣換能器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例的頭戴式超聲刺激系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明實(shí)施例的超聲刺激的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種頭戴式超聲刺激設(shè)備,適用于腦部疾病患者的大腦致病核團(tuán)的精準(zhǔn)聲刺激。圖1是本發(fā)明實(shí)施例的頭戴式超聲刺激設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2是本發(fā)明實(shí)施例的頭戴式超聲刺激設(shè)備的剖視圖,如圖1和圖2所示,該頭戴式超聲刺激設(shè)備包括:殼體10、耦合套20、二維面陣換能器30、數(shù)據(jù)收發(fā)單元40、集成電路50和電源60。下面對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體說明。
殼體10可套于用戶頭部,耦合套20設(shè)置在殼體10內(nèi)部,耦合套20與殼體10所構(gòu)成的空間70中充滿耦合液,當(dāng)用戶佩戴頭戴式超聲刺激設(shè)備時(shí),耦合套20與用戶頭部接觸,類似于戴帽子。殼體的形狀可以如圖1和圖2所示為半圓球狀,也可以為其他形狀,例如方形殼體,其內(nèi)部的耦合套為符合用戶頭部形狀的半球狀,佩戴時(shí)耦合套與頭部接觸緊密。耦合套20的材料是與人體組織聲阻抗相同或相近的彈性材料,耦合液的聲阻抗與人體組織聲阻抗相同,從而使聲波從二維面陣換能器30發(fā)出一直到人體頭部的傳播過程中的衰減盡量小。
二維面陣換能器30、數(shù)據(jù)收發(fā)單元40、集成電路50和電池60均安裝在殼體10 上。二維面陣換能器30、數(shù)據(jù)收發(fā)單元40、集成電路50和電池60的安裝位置可以如圖1和圖2所示在殼體10的頂端,也可以在四周或其他位置。如圖1所示,在該安裝位置處,可以設(shè)置一可開閉的蓋子a,以避免環(huán)境中的塵埃、水汽等堆積在上述二維面陣換能器30、數(shù)據(jù)收發(fā)單元40、集成電路50和電池60上,影響其功能。
數(shù)據(jù)收發(fā)單元40,用于接收來自控制設(shè)備的刺激數(shù)據(jù),并將刺激數(shù)據(jù)傳輸至集成電路50??刂圃O(shè)備發(fā)出的刺激數(shù)據(jù)可以包括:控制二維面陣換能器30產(chǎn)生的聚焦超聲聲場(chǎng)的強(qiáng)度和焦點(diǎn)位置的數(shù)據(jù)。該刺激數(shù)據(jù)可以結(jié)合用戶大腦致病細(xì)胞核團(tuán)的位置給出。
集成電路50,連接至數(shù)據(jù)收發(fā)單元40,用于將刺激數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為激勵(lì)信號(hào)(電信號(hào)),并向二維面陣換能器30發(fā)送該激勵(lì)信號(hào)。集成電路50具體用于控制電信號(hào)對(duì)各陣元的激勵(lì)的時(shí)間延遲,使得陣元產(chǎn)生的聲波組合成具有多個(gè)焦點(diǎn)的聲場(chǎng),也就是,通過激勵(lì)信號(hào)的時(shí)間延遲能移動(dòng)焦點(diǎn)的位置,對(duì)頭部進(jìn)行多點(diǎn)刺激,即實(shí)現(xiàn)了電子聚焦。集成電路400的具體結(jié)構(gòu)可以根據(jù)頭戴式超聲刺激設(shè)備的實(shí)際結(jié)構(gòu)和需要進(jìn)行設(shè)置,只要能夠?qū)崿F(xiàn)將刺激數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為激勵(lì)信號(hào)以及控制激勵(lì)信號(hào)的時(shí)間延遲。集成電路50控制電信號(hào)的電壓大小不同,則陣元產(chǎn)生的聲波強(qiáng)度不同,進(jìn)而可以調(diào)節(jié)二維面陣換能器30產(chǎn)生聲場(chǎng)及其焦點(diǎn)的強(qiáng)度。
二維面陣換能器30,連接至集成電路50,用于接收激勵(lì)信號(hào),并在激勵(lì)信號(hào)的激勵(lì)下產(chǎn)生聚焦超聲聲場(chǎng),對(duì)用戶顱內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行超聲刺激。
電源60,連接至數(shù)據(jù)收發(fā)單元40與集成電路50,用于給數(shù)據(jù)收發(fā)單元40和集成電路50供電。電源60可以是電池或其他供電設(shè)備。
通過上述頭戴式超聲刺激設(shè)備,將該設(shè)備戴在患者的頭上,集成電路將控制設(shè)備發(fā)送的刺激數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為激勵(lì)信號(hào),利用該激勵(lì)信號(hào)對(duì)二維面陣換能器進(jìn)行激勵(lì),形成多個(gè)焦點(diǎn)的聚焦聲場(chǎng),焦點(diǎn)的位置和聲場(chǎng)強(qiáng)度均可調(diào)節(jié),從而對(duì)患者大腦致病細(xì)胞核團(tuán)進(jìn)行多焦點(diǎn)的精準(zhǔn)超聲刺激,對(duì)各種腦部疾病的患者都能起到有效的治療效果,操作簡(jiǎn)單,使用方便。
現(xiàn)有的二維面陣探頭是結(jié)構(gòu)聚焦,在探頭上增加聲透鏡,通過這樣的結(jié)構(gòu),改變聲波的路徑,將聲波聚在一起,實(shí)現(xiàn)聚焦。而本發(fā)明中的二維面陣換能器為相控陣探頭,是電子聚焦,即使用電子系統(tǒng)(如控制設(shè)備、數(shù)據(jù)收發(fā)單元和集成電路)控制實(shí)現(xiàn)多個(gè)焦點(diǎn)的聚焦聲場(chǎng)。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例的二維面陣換能器的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖3所示,二維面陣換能器30可以包括:從下至上依次粘接的背襯31、壓電層32和匹配層33。其中,用戶佩戴該頭戴式超聲刺激設(shè)備時(shí),匹配層33與用戶頭部之間的距離小于背襯31與用戶頭部之間的距離,即匹配層33距離用戶頭部更近。
背襯31內(nèi)嵌有多個(gè)等間距排列的電路板34(例如柔性電路板),電路板34從背襯31的底面露出預(yù)設(shè)長(zhǎng)度,背襯31的頂面鍍有電極。電路板34上具有引線35,引線35可以通過電纜線36與集成電路50連接,如圖1所示。
壓電層32被劃分為多個(gè)陣元,陣元之間的縫隙填充有去耦材料。壓電層32的上表面和下表面均鍍有電極,形成第一電極面和第二電極面,第二電極面與背襯31的電極面對(duì)齊后通過導(dǎo)電材料(例如,導(dǎo)電環(huán)氧、導(dǎo)電橡膠等)粘接,使陣元與電路板34上的引線35導(dǎo)通(即利用引線將陣元引出);第一電極面與匹配層33使用有機(jī)粘接材料(例如,環(huán)氧樹脂、硅橡膠等)粘接。匹配層的厚度和聲阻抗根據(jù)壓電材料的聲阻抗、聲速、工作頻率等聲學(xué)參數(shù)擬定,本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn),此處不做詳細(xì)介紹。
壓電層32可以是壓電陶瓷、壓電復(fù)合材料、單晶材料等。
為突出刺激效果,背襯31可以使用聲阻抗小于預(yù)設(shè)閾值(低聲阻抗)且質(zhì)量較輕的材料,例如,可在環(huán)氧樹脂中填充微泡制成背襯。
在一個(gè)實(shí)施例中,考慮到更好的刺激效果,二維面陣換能器30可以做成弧面結(jié)構(gòu),弧面向上彎曲,弧面的圓心位于匹配層33上方。該弧面的弧度與所對(duì)應(yīng)人體顱骨的弧度相同,以便聲波從顱骨垂直入射,減少聲波在傳播過程中的反射。如圖1所示,二維面陣換能器30安裝在設(shè)備頂端,其彎曲的弧度與用戶頭部頂端的弧度一致,從而可以更好地實(shí)現(xiàn)頭部刺激。具體的,二維面陣換能器30加工完成后,可以使用夾具在恒溫箱(溫度可為60℃到120℃)中按照需求將二維面陣換能器30彎曲為弧面。較優(yōu)的,二維面陣換能器30的超聲頻率可以為0.2mhz至5mhz,陣元數(shù)為1至4096。
以半球狀殼體為例,說明殼體10的一示意結(jié)構(gòu)。如圖1所示,殼體10包括:彈性帽11,彈性帽11內(nèi)設(shè)置有支撐件12,支撐件12用于保持殼體10的形狀以及支撐起殼體10,以安裝二維面陣換能器30、數(shù)據(jù)收發(fā)單元40、集成電路50和電池60。彈性帽11可以理解為一中空的帽子式結(jié)構(gòu),中空部分設(shè)置有支撐件,以保持殼體形 狀。
彈性帽11的材料可以是橡膠或其他彈性材料,收縮性能強(qiáng),能夠適用于不同大小的頭部,由于材料收縮性可以根據(jù)頭的大小自由調(diào)整。支撐件12可以是金屬材料,例如可改變形狀的金屬條。
耦合套20的邊與彈性帽11粘接。耦合套20的材料可以是與人體組織聲阻抗相同或相近的彈性材料(例如橡膠),易形變,變換形狀適應(yīng)各種大小的頭部,可以根據(jù)不同的頭部形狀包裹頭部。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,數(shù)據(jù)收發(fā)單元40可以通過無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。無線傳輸方式使得頭戴式超聲刺激設(shè)備與控制設(shè)備之間沒有連線,簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種頭戴式超聲刺激系統(tǒng),圖4是本發(fā)明實(shí)施例的頭戴式超聲刺激系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖4所示,該系統(tǒng)包括:頭戴式超聲刺激設(shè)備100和控制設(shè)備200。
頭戴式超聲刺激設(shè)備100是上述實(shí)施例所述的頭戴式超聲刺激設(shè)備,此處不再贅述。
控制設(shè)備200,連接至頭戴式超聲刺激設(shè)備100中的數(shù)據(jù)收發(fā)單元40,用于向數(shù)據(jù)收發(fā)單元40發(fā)送刺激數(shù)據(jù),其中刺激數(shù)據(jù)包括控制二維面陣換能器30產(chǎn)生的聚焦超聲聲場(chǎng)的強(qiáng)度和焦點(diǎn)位置的數(shù)據(jù)。
通過上述頭戴式超聲刺激系統(tǒng),將頭戴式超聲刺激設(shè)備戴在患者的頭上,集成電路將控制設(shè)備發(fā)送的刺激數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為激勵(lì)信號(hào),利用該激勵(lì)信號(hào)對(duì)二維面陣換能器進(jìn)行激勵(lì),形成多個(gè)焦點(diǎn)的聚焦聲場(chǎng),焦點(diǎn)的位置和聲場(chǎng)強(qiáng)度均可調(diào)節(jié),從而對(duì)患者大腦致病細(xì)胞核團(tuán)進(jìn)行多焦點(diǎn)的精準(zhǔn)超聲刺激,對(duì)各種腦部疾病的患者都能起到有效的治療效果,操作簡(jiǎn)單,使用方便。
控制設(shè)備200具體用于通過頭戴式超聲刺激設(shè)備100中的集成電路50控制二維面陣換能器30的各陣元的激勵(lì)信號(hào)的時(shí)間延遲,以控制焦點(diǎn)的數(shù)量和位置。圖5是本發(fā)明實(shí)施例的超聲刺激的示意圖,如圖5所示,集成電路50傳輸給二維面陣換能器30的激勵(lì)信號(hào)包括分別對(duì)應(yīng)于n個(gè)陣元的激勵(lì)信號(hào)1至n,激勵(lì)信號(hào)通過激勵(lì)通道傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的陣元,其中激勵(lì)通道是電纜線36、引線35和電路板34構(gòu)成的。各激勵(lì)信號(hào)到達(dá)對(duì)應(yīng)陣元的時(shí)間不同,則控制了各陣元產(chǎn)生聲波的時(shí)間是不同的,即控制了焦點(diǎn)的數(shù)量和位置。
優(yōu)選的,數(shù)據(jù)收發(fā)單元40與控制設(shè)備200之間可以通過無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
綜上所述,本發(fā)明提供的頭戴式超聲刺激設(shè)備及系統(tǒng),使用電子系統(tǒng)控制二維面陣換能器能移動(dòng)焦點(diǎn)的位置,將焦點(diǎn)位置定位在致病核團(tuán),對(duì)致病核團(tuán)進(jìn)行精準(zhǔn)刺激,并可以調(diào)節(jié)刺激的強(qiáng)度;同時(shí),可實(shí)現(xiàn)多個(gè)焦點(diǎn)的聚焦聲場(chǎng),對(duì)病變核團(tuán)進(jìn)行多點(diǎn)刺激。另外,殼體和耦合套能夠適合各種頭型,使用方便。
應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實(shí)現(xiàn)。在上述實(shí)施方式中,多個(gè)步驟或方法可以用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來實(shí)現(xiàn)。例如,如果用硬件來實(shí)現(xiàn),和在另一實(shí)施方式中一樣,可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項(xiàng)或他們的組合來實(shí)現(xiàn):具有用于對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)實(shí)現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路,具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路,可編程門陣列(pga),現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)等。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中,對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
以上所述的具體實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已,并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。