[发明专利]多焦点超声波的生成装置及生成方法

说明书

本发明提供了一种多焦点超声波的生成装置及生成方法，所述生成装置包括超声激励模块、控制模块、监测模块及反馈模块，所述超声激励模块包括多个超声换能器，所述控制模块用于根据多个目标靶点的超声参数分别控制多个超声换能器发射超声脉冲信号至多个目标靶点，所述监测模块用于检测超声换能器发射的超声脉冲信号是否聚焦至目标靶点，所述反馈模块用于在超声换能器发射的超声脉冲信号未聚焦至目标靶点时发送反馈信号至所述控制模块，所述控制模块根据所述反馈信号调节超声换能器的位置，以使超声换能器发射的超声脉冲信号聚焦至目标靶点。本发明提供的多焦点超声波的生成装置能够根据需要实时、动态地对多个目标靶点进行精准刺激。

技术领域

本发明涉及超声波应用技术领域，尤其涉及一种多焦点超声波的生成装置及生成方法。

背景技术

随着环境变化、人口老龄化以及社会生活节奏的加快和日益加剧的竞争，神经精神系统疾病，特别是帕金森病、癫痫、和抑郁症等已成为全球重大医学问题和沉重社会负担。同样，我国人口基数庞大、老龄化逐年提高，神经精神系统疾病预防和治疗已成为我国社会沉重的经济负担和社会问题。目前，物理性脑部刺激神经调控技术(脑深部电刺激，Deep Brain Stimulation；经颅磁刺激，Transcranial Magnetic Stimulation等)为神经精神系统疾病患者提供了一种安全有效的临床治疗手段。除了经典的电、磁调控手段，超声作为一种机械波，同样具有能量，能够无创的对深部神经核团投递能量，超声对神经元细胞的刺激与调控作用为无创脑刺激技术打开了新的视野。

神经精神系统疾病的发生往往不局限于单一核团内神经元功能异常，常常与脑功能网络中多核团异常有着直接联系。例如，多功能环路功能异常在癫痫的发病过程中扮演着至关重要的角色，这其中主要包含了海马杏仁核环路、皮层-皮层下环路、基底神经节环路等等。现有的物理性脑部刺激神经调控技术存在以下不足：深部脑刺激技术的应用需通过开颅手术将电极植入脑深部组织，刺激靶点无法更换，整个电源供给装备要手术植入到身体中；经颅磁刺激技术存在刺激的深度不够、无法聚焦、刺激分辨率低和刺激区域难以确定等瓶颈；光感基因调控技术由于需要转染病毒蛋白，所以无法用于临床脑疾病治疗；新型超声神经调控技术相对前几种物理性脑部刺激神经调控技术虽然具有无创、深部脑刺激、焦点动态可调等独特优势，但是，超声神经调控技术的临床前研究及部分人的临床研究主要应用单一焦点刺激，对神经精神系统疾病干预效果较差。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种多焦点超声波的生成装置及生成方法，能够根据需要实时、动态地对多个目标靶点进行精准刺激。

本发明提出的具体技术方案为：提供一种多焦点超声波的生成装置，所述生成装置包括超声激励模块、控制模块、监测模块及反馈模块，所述超声激励模块包括多个超声换能器，所述控制模块用于根据多个目标靶点的超声参数分别控制多个超声换能器发射超声脉冲信号至多个目标靶点，所述监测模块用于检测超声换能器发射的超声脉冲信号是否聚焦至目标靶点，所述反馈模块用于在超声换能器发射的超声脉冲信号未聚焦至目标靶点时发送反馈信号至所述控制模块，所述控制模块根据所述反馈信号调节超声换能器的位置，以使超声换能器发射的超声脉冲信号聚焦至目标靶点。

进一步地，所述控制模块包括调制单元和参数确定单元，所述参数确定单元用于确定多个目标靶点的超声参数，所述调制单元用于根据多个目标靶点的超声参数选择需要开启的超声换能器。

进一步地，所述控制模块还包括延时单元，所述延时单元用于生成超声换能器中每一个阵元发射超声脉冲信号之间的时间间隔。

进一步地，所述延时单元根据目标靶点的位置信息和声学参数、超声换能器的阵元的位置信息生成所述时间间隔。

进一步地，所述声学参数包括密度、声速、衰减系数。

进一步地，所述控制模块还包括启动控制单元，所述启动控制单元用于根据所述时间间隔和所述超声参数控制超声换能器中的阵元发射超声脉冲信号。