[发明专利]一种闭环超声神经调控系统及方法

说明书

本申请公开了一种闭环超声神经调控系统及方法，所述调控系统通过定位选择模块根据观察到的患者颅内情况和颅骨结构，选择相匹配的超声换能器，并计算超声换能器的固定位置和超声作用距离；通过固定模块对颅骨结构进行三维重建确定与其相匹配的固定装置，制定相匹配的治疗方案选择超声刺激目标点；通过超声模块用于在患者的超声刺激目标点进行超声刺激；通过反馈模块控制超声模块工作，并观察刺激后超声刺激目标点的血氧变化，确定目标点的选择是否准确，同时观察治疗效果，将治疗效果输出给评价模块进行评价。本申请使患者能在无创或微创的条件下接受精确的治疗并通过对病情的监控，快速得调整治疗方案，从而更好改善患病情。

技术领域

本申请涉及神经调控技术领域，更具体的说，特别涉及一种闭环超声神经调控系统及方法。

背景技术

神经调控技术和工具的改进是推动神经科学发展的重要动力。从1870年德国科学家报道了电刺激下犬的大脑皮层可引发其特定的躯体反应之后，电、磁、光等技术与神经科学相结合产生了深部脑电刺激、经颅磁刺激、光基因调控等神经刺激与调控技术。在近年来，随着神经功能性疾病的患病率升高，以及神经调控技术的发展，声学与神经科学的联系也日渐紧密，同时也诞生了超声调控技术，即出现了许多如深部脑刺激、迷走神经电刺激、经颅磁刺激、正中神经电刺激等技术，使广大的患者得到较好的疗效。目前，深部脑电刺激、经颅磁刺激等均有应用在慢性意识障碍的治疗中。

深部脑电刺激(Deep Brain Stimulation,DBS)是在脑内特定部位或核团植入刺激电极，通过高频放电调节神经活动的方法。DBS已被用于治疗许多疾病，包括帕金森病、原发性震颤和癫痫。早在1969年，就有研究人员发表一份病例报告这也是DBS治疗意识障碍的最早临床描述之一，在该报告中，作者使用DBS刺激一名26岁患者的丘脑前核引起肢体运动。【Hassler R,Ore GD,Bricolo A,Dieckmann G,Dolce G:EEG and clinical arousalinduced by bilateral long-term stimulation of pallidal systems in traumaticvigil coma.Electroencephalogr Clin Neurophysiol 27:689–690,1969】。在美国一项对DBS治疗可行性的研究中显示，在DBS开启前后的刺激反应基线显著改善。【Giacino J,FinsJJ,Machado A,et al.Central thalamic deep brain stimulation to promoterecovery from chronic post-traumatic minimally conscious state:challenges andopportunities[J].Neuromodulation,2012,15(4):339-349】。但由于现实中参数设定只能凭借手术者的经验，改变参数也只能在下次复查的时候，这种“开环式”的治疗方法不能根据病情的变化得到及时的调整，因此，现在针对上述问题，对“闭环式”的研究及应用越来越多。

经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation，TMS)是利用电磁感应原理，用储能的高压电容通过电子开关向刺激线圈放电，刺激线圈产生瞬变的磁场透过颅骨，在大脑表浅的皮层诱发感应电流，刺激颅内神经，引起神经细胞膜电位的变化、兴奋性的变化而调节神经功能。经颅磁刺激广泛应用于神经科学的基础和临床研究。近年来,经颅磁刺激在脑梗死、癫痫、帕金森病等神经系统疾病方面的研究有了很大的进展，在近年来，Bai等报道对16位意识障碍患者进行TMS治疗，在TMS治疗后，其中9名患者的CRS-R评分(昏迷康复评分)有所提高，在微意识状态患者的脑电中观察波形复杂，成份增多，有积极的效应。【BaiY,Xia X,Kang J,et al.Evaluating the effect of repetitive transcranialmagnetic stimulation on disorders of consciousness by using TMS-EEG[J].FrontNeurosci,2016,10:473】。