CN104857641A - 一种便携式经颅超声脑调控仪 - Google Patents
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Abstract
一种便携式经颅超声脑调控仪，它包括便携式超声信号发射手柄、聚焦超声换能器、头盔和换能器固定装置。其中便携式超声发射手柄与聚焦超声换能器连接，所述换能器固定装置为一个中空螺纹杆，其一端设有把手，另一端与一个套筒固连，所述头盔通过中心通孔与换能器固定装置的中空螺纹杆螺纹连接，聚焦超声换能器通过上端的螺纹和套筒与换能器固定装置连接。本发明体积小巧、操作简便、便于携带、使用方便，能够方便快捷地实现低功率、高分辨率，无创伤的经颅超声脑调控。
Description
技术领域 本发明属于医疗器械领域，特别涉及一种超声脑调控仪。
背景技术 神经***疾病包括中枢和周围神经***疾病，表现为感觉、意识、运动等神经功能障碍，导致包括癫痫、中风、帕金森病、阿尔茨海默病和偏头痛等。根据中国疾病预防控制中心2012年5月份公布的数据显示神经***疾病位列疾病死亡排行榜前十。神经***疾病严重影响了患者与家属的生活质量，同时给家庭和社会造成了沉重的经济负担。
目前已有多种创伤性或非创伤性大脑皮层刺激技术应用于实验室和临床，但这些技术各有其局限性。药物化学治疗神经***疾病取得一定成效，但缺乏靶组织的专一性，空间分辨率不高，还对人体有一定的副作用。其他脑物理调控技术，如电刺激方式，深部脑刺激，则通过直接将电极***到脑组织中，拥有较高的空间分辨率，但手术存在较大风险。目前常用的非创伤性脑皮层刺激技术有经颅磁刺激，无须进行开颅手术，安全性高，但刺激剂的空间分辨率不高。超声可以通过脉冲的形式传入人体多种组织，低强度聚焦超声波穿过颅骨作用于神经***，对神经元产生生物机械效应，影响神经电活动，从而引起一系列生理生化反应的无损伤脑调控技术。经颅超声脑调控技术满足无损伤、高空间分辨率、高穿透深度同时操作简单的要求。
经颅超声脑调控技术近年来得到了快速的发展，专利申请号为：201210576849.4，名称为：“经颅超声刺激修复脑神经功能的装置及方法”的专利公开了一种经颅超声刺激修复脑神经的功能的装置及方法，该装置包括函数信号发生器、功率放大器及超声换能器，其中，该函数信号发生器产生刺激所需的刺激信号后，通过该功率放大器放大至该超声换能器所需的高压脉冲信号，而后通过该超声换能器得到超声刺激信号，以对脑组织进行刺激，但是该装置各个部件分散、设备体积大、超声换能器不能固定在头部等弱势,不能够方便快捷的实现超声脑调控。
发明内容 本发明的目的在于提供一种体积小、操作简便、能够方便调节聚焦位置、保证调控精度的便携式经颅超声脑调控仪。
本发明包括便携式超声信号发射手柄、聚焦超声换能器、头盔、换能器固定装置。其中所述便携式超声发射手柄内部由信号发射卡和功率放大器组成，手柄上设有开关、能量调节、基波频率调节、基波周期数调节和脉冲重复频率调节五个按键，该手柄通过同轴连接线与聚焦超声换能器连接，所述换能器固定装置为一个中空螺纹杆，在该中空螺纹杆的一端设有把手，其另一端与一个套筒固连，该套筒内设有螺纹；所述头盔为半圆形钢质结构，头盔边缘设有圆环，用于将头盔固定在头上，并保证头盔和头骨之间有空隙用于放置超声换能器，该头盔表面对应不同的脑区还设有若干带螺纹的圆孔，通过该通孔，头盔旋拧在换能器固定装置的中空螺纹杆上，并可调节上下高度和对不同脑区的调控。聚焦超声换能器的上端设有螺纹，该聚焦超声换能器通过上述套筒与换能器固定装置连接，换能器固定装置可以通过旋转把手带动聚焦超声换能器进行升降，实现不同深度脑调控。
所述便携式超声信号发射手柄的输出基波频率为0.3MHz-10MHz的脉冲信号，发射的脉冲信号的参数为单个脉冲包含的基波周期数为10-500，脉冲重复频率为100Hz-5KHz。便携式超声发射手柄用于发出脉冲超声信号，聚焦超声换能器接收到脉冲信号后发射聚焦的脉冲超声波，用于脑神经调控。
所述超声换能器的聚焦长度大于30mm。
所述头盔带在人的头部，通过旋转换能器固定装置中的把手推动聚焦超声换能器移动，直到接触到头皮上涂抹的医用超声耦合介质；超声波经过涂在头皮的超声耦合介质后，穿过颅骨与头部神经进行作用，通过超声波机械效应引起神经生理变化。为在脑调控过程中提高刺激精度，可以更换不同聚焦度的聚焦超声换能器，还可以通过旋转换能器固定装置中的把手推动聚焦超声换能器上下移动调控不同的脑区。
本发明与现有技术相比相比具有如下优点：
1、体积小巧、操作简便、便于携带、使用方便。
2、能够方便调节聚焦位置，保证调控精度，方便快捷地实现低功率、高分辨率，无创伤的经颅超声脑调控。
附图说明
图1为本发明的结构示意简图；
图2为本发明中聚焦超声换能器的示意简图；
图3为本发明中换能器固定装置的示意简图；
图4为本发明中头盔的示意简图。
图中：1便携式超声信号发射手柄、2聚焦超声换能器、2-1螺纹、3换能器固定装置、3-1把手、3-2中空螺纹杆、3-3套筒内部螺纹、4头盔、4-1圆孔、4-2螺纹、4-3圆环、套筒5。
具体实施方式
在图1所示的便携式经颅超声脑调控仪示意图中，便携式超声发射手柄1上设有开关、能量调节、基波频率调节、基波周期数调节和脉冲重复频率调节五个按键，该手柄内部由信号发射卡(型号DAPING-30)和功率放大器(型号DAHAN-220F)组成，该手柄通过同轴连接线与型号为DAPING-F30的聚焦超声换能器2连接，换能器固定装置3为一个中空螺纹杆3-2，在该中空螺纹杆的一端设有把手3-1，其另一端与一个套筒5固连，该套筒内设有螺纹3-3；所述头盔4为半圆形钢质结构，头盔边缘设有圆环4-3，用于将头盔固定在头上，该头盔表面对应不同的脑区还设有若干带螺纹的圆孔4-1，通过该通孔，头盔旋拧在换能器固定装置的中空螺纹杆上；所述聚焦超声换能器的聚焦长度为45mm，它的上端设有螺纹2-1，该聚焦超声换能器通过上述套筒与换能器固定装置连接，换能器固定装置可以通过旋转把手带动聚焦超声换能器进行升降，实现不同深度脑调控。
所述便携式超声信号发射手柄的输出基波频率为0.3MHz-10MHz的脉冲信号，发射的脉冲信号的参数为单个脉冲包含的基波周期数为10-500，脉冲重复频率为100Hz-5KHz。
Claims (4)
1.一种便携式经颅超声脑调控仪，它包括便携式超声信号发射手柄、聚焦超声换能器、头盔、换能器固定装置，其特征在于：所述便携式超声发射手柄通过同轴连接线与聚焦超声换能器连接，所述换能器固定装置为一个中空螺纹杆，在该中空螺纹杆的一端设有把手，其另一端与一个套筒固连，该套筒内设有螺纹；所述头盔为半圆形钢质结构，该头盔边缘设有圆环，该头盔表面对应不同的脑区还设有若干带螺纹的圆孔，通过该通孔，头盔旋拧在换能器固定装置的中空螺纹杆上，聚焦超声换能器的上端设有螺纹，该聚焦超声换能器通过上述套筒与换能器固定装置螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的一种便携式经颅超声脑调控仪，其特征在于：所述便携式超声发射手柄内部由信号发射卡和功率放大器组成，手柄上设有开关、能量调节、基波频率调节、基波周期数调节和脉冲重复频率调节五个按键。
3.根据权利要求1所述的一种便携式经颅超声脑调控仪，其特征在于：所述便携式超声信号发射手柄的输出基波频率为0.3MHz-10MHz的脉冲信号，发射的脉冲信号的参数为单个脉冲包含的基波周期数为10-500，脉冲重复频率为100Hz-5KHz。
4.根据权利要求1所述的一种便携式经颅超声脑调控仪，其特征在于：所述超声换能器的聚焦长度大于30mm。
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