[实用新型]一种超声脑调控与激光多普勒测速一体化装置

说明书

技术领域

本发明属于无损调控与测试技术，特别涉及一种超声脑调控与激光多普勒 测速一体化装置。

背景技术

低强度超声脑调控具有无创性、高空间分辨率、高穿透深度有效性、安全 性、易操作性等优势。早在上个世纪60年代，超声脑调控就被证实对神经组织 具有可逆的生理效应，包括兴奋与抑制效应。光学多普勒效应是光学领域中具 有广阔应用前景的学科分支之一，激光多普勒测速仪是利用激光多普勒效应来 测量流体运动速度的一种仪器，它具有空间分辨率高、动态响应快、测量范围 广、非接触测量等优点。

研究超声脑调控作用下脑部血管的血流对于分析神经血管耦合有着重要意 义。开展超声脑调控与血流测量的小动物研究，能够探索超声调控作用下脑部 血流的变化情况，为超声脑调控的临床应用提供指导。

通过对现有文献的检索发现，过去的专利中国专利申请号为： 201210576849.4，名称为：经颅超声刺激修复脑神经功能的装置及方法，虽然提 供了一种神经修复治疗的装置及方法，但是该装置不能实现对刺激部位血流变 化的测量；中国专利申请号为：201310351623.9，名称为：一种经颅超声脑调控 的方法与装置，虽然能够用脑电信号检测系统监控脑电信号的变化，但是该装 置不能实现对刺激部位血流变化的测量；中国专利申请号为： CN200410009261.6，名称为：基于双频激光器的自混合干涉多普勒测速仪，虽 然该装置是一种结构紧凑简单，性价比高，并且易于实现速度方向识别的测速 装置，但是该装置进局限于血流测量，不能同步实现超声脑调控和脑血流测量；

为克服已有技术的上述不足和缺陷，本发明提出了一种超声脑调控与激光 多普勒测速一体化装置，该装置能够同步进行超声脑调控和脑血流速度测量。

发明内容

本发明目的在于提供操控方便、结构合理、脑调控与脑血流测量同步的一 种超声脑调控与激光多普勒测速一体化装置。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：本发明所述装置包括激光器、分 光系统、聚焦透镜1、聚焦透镜2、反光镜、光电探测器、前置放大器、计算机、 信号发生器、功率放大器、超声换能器；其中，光电探测器通过数据线与前置 放大器连接，前置放大器通过数据线与计算机连接，信号发生器的输出端通过 数据线与功率放大器的信号输入端连接，功率放大器的输出端通过数据线与超 声换能器的输入端连接。

工作过程如下：

低强度超声波以脉冲波的形式传送到组织，通过机械效应引起脑神经的生 理变化实现脑功能调控。激光多普勒测速仪是测量通过激光探头的示踪粒子的 多普勒信号，再根据速度与多普勒频率的关系得到血流速度。超声对脑神经进 行调控的同时，利用激光多普勒测量调控部位的脑血流，实现脑调控与脑血流 测量的同步。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

该装置能够同步进行超声脑调控和脑血流速度的测量。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示的本发明的结构框图中，本发明所述装置包括激光器5、分光系 统6、聚焦透镜a9、聚焦透镜b8、反光镜7、光电探测器12、前置放大器11、 计算机10、信号发生器1、功率放大器2、超声换能器3；其中，光电探测器12 通过数据线与前置放大器11连接，前置放大器11通过数据线与计算机10连接， 信号发生器1内置于计算机10中，信号发生器1的输出端通过数据线与功率放 大器2的信号输入端连接，功率放大器2的输出端通过数据线与超声换能器3 的输入端连接。超声换能器3与小动物头部4相接触。

所述激光器5为He-Ni激光器。

所述聚焦超声换能器3为DAPING-F30聚焦换能器型号。

所述信号发生器1型号为NI-PCI5412产生的脉冲信号基波频率在 0.35MHz～0.7MHz之间。

应用该装置的方法，包括以下操作步骤：

(1)固定小动物的头部4，通过开颅手术去掉动物的部分颅骨，保留硬膜。 将聚焦透镜a9放置在动物头部开颅位置的右上方，与待测量部位形成倾斜角， 调整聚焦透镜与待测量部位的距离，以便于聚焦透镜a9的焦点能够聚焦在头部 的血管位置；