[发明专利]一种闭环超声神经调控系统及方法

权利要求书

1.一种闭环超声神经调控系统，其特征在于：包括定位选择模块、固定模块、超声模块、反馈模块；

所述定位选择模块有用于根据患者颅内情况和颅骨结构选择相匹配的超声换能器，并计算超声换能器在患者皮肤上的固定位置和超声作用距离；

所述固定模块用于根据所述患者颅骨结构进行三维重建，根据所重建的三维结构确定与其相匹配的固定装置，确定患者皮肤上的超声刺激目标点；并结合所述超声换能器的固定位置和超声作用距离，通过固定装置将超声换能器固定于超声刺激目标点；

所述超声模块通过所述超声换能器在所述超声刺激目标点进行超声刺激，并将刺激结果输出至反馈模块；

所述反馈模块用于根据超声刺激后所述超声刺激目标点的血氧变化判断所述超声刺激目标点的位置是否准确，如果位置错误，则将判断结果反馈给超声换能器进行超声刺激目标点的重新定位。

2.根据权利要求1所述的闭环超声神经调控系统，其特征在于：所述超声模块包括信号发生器、功率放大器及超声换能器；

所述信号发生器用于产生超声神经调控脉冲波形，并将所述脉冲波形输出给功率放大器；

所述功率放大器用于提高所述信号发生器所输出脉冲波形的能量，并将所述能量输出给超声换能器；

所述超声换能器根据接收到的能量，通过超声聚焦于超声刺激目标点。

3.根据权利要求2所述的闭环超声神经调控系统，其特征在于：所述超声模块还包括示波器，用于观察所述信号发生器输出的脉冲波形。

4.根据权利要求3所述的闭环超声神经调控系统，其特征在于：所述超声模块还包括阻抗匹配电路，用于将所述功率放大器输出的能量无衰减输出给超声换能器。

5.根据权利要求2所述的闭环超声神经调控系统，其特征在于：所述信号发生器采用独立双通道信号发生器，其基波频率为0.1MHz-5MHz，能够独立产生正弦信号和方波信号，并带有TTL门触发输出功能。

6.根据权利要求2所述的闭环超声神经调控系统，其特征在于：所述超声换能器采用单个压电阵元，所述压电阵元采用的材料包括功率型压电陶瓷、复合压电材料、晶体材料。

7.根据权利要求2或6所述的闭环超声神经调控系统，其特征在于：所述定位选择模块采用神经导航技术，包括：立体定向仪神经导航包括立体定向仪引导神经外科或有框架立体定向神经外科；磁共振影像神经导航包括磁共振影像引导神经外科手术或无框架立体定向神经外科；超声波声像神经导航包括超声波引导神经外科手术或回声立体定向神经外科。

8.根据权利要求7所述的闭环超声神经调控系统，其特征在于：所述超声换能器与固定装置之间通过去离子水填充；所述固定装置采用与人体组织相容性高且轻的材料，包括Peek材料、光敏树脂和有机玻璃。

9.根据权利要求2或8所述的闭环超声神经调控系统，其特征在于：所述反馈模块采用影像学及电生理监测对患者进行观察，其中所述影像学包括磁共振、CT、BOLD-MRI、f-MRI和MRS；所述电生理监测包括脑电、心电和肌电。

10.一种基于权利要求1-9所述闭环超声神经调控系统的调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：获取患者的颅内情况和颅骨结构；

步骤S2：根据所述颅内情况和颅骨结构选择与其作用深部和范围相匹配的超声换能器，并计算超声换能器在患者皮肤上的固定位置和超声作用距离；

步骤S3：根据所述颅骨结构进行三维重建，根据所重建的三维结构确定与其相匹配的固定装置，确定患者皮肤上的超声刺激目标点，并结合所述超声换能器的固定位置和超声作用距离，通过固定装置将超声换能器固定于患者皮肤的超声刺激目标点上；

步骤S4：通过所述超声换能器在所述超声刺激目标点进行超声刺激，并将刺激结果输出至反馈模块；

步骤S5：通过所述反馈模块根据超声刺激后所述超声刺激目标点的血氧变化判断所述超声刺激目标点的位置是否准确，如果位置错误，则将判断结果反馈给超声换能器进行超声刺激目标点的重新定位。