[發明專利]一種閉環超聲神經調控系統及方法

在審

• 申請號: 201911089154.1
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN112774048A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 鄭海榮;牛麗麗;鄒俊杰;孟龍;周慧;林爭榮;黃小偉;周偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: A61N7/00
• 分類號: A61N7/00
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛良

本申請公開了一種閉環超聲神經調控系統及方法，所述調控系統通過定位選擇模塊根據觀察到的患者顱內情況和顱骨結構，選擇相匹配的超聲換能器，并計算超聲換能器的固定位置和超聲作用距離；通過固定模塊對顱骨結構進行三維重建確定與其相匹配的固定裝置，制定相匹配的治療方案選擇超聲刺激目標點；通過超聲模塊用于在患者的超聲刺激目標點進行超聲刺激；通過反饋模塊控制超聲模塊工作，并觀察刺激后超聲刺激目標點的血氧變化，確定目標點的選擇是否準確，同時觀察治療效果，將治療效果輸出給評價模塊進行評價。本申請使患者能在無創或微創的條件下接受精確的治療并通過對病情的監控，快速得調整治療方案，從而更好改善患病情。

技術領域

本申請涉及神經調控技術領域，更具體的說，特別涉及一種閉環超聲神經調控系統及方法。

背景技術

神經調控技術和工具的改進是推動神經科學發展的重要動力。從1870年德國科學家報道了電刺激下犬的大腦皮層可引發其特定的軀體反應之后，電、磁、光等技術與神經科學相結合產生了深部腦電刺激、經顱磁刺激、光基因調控等神經刺激與調控技術。在近年來，隨著神經功能性疾病的患病率升高，以及神經調控技術的發展，聲學與神經科學的聯系也日漸緊密，同時也誕生了超聲調控技術，即出現了許多如深部腦刺激、迷走神經電刺激、經顱磁刺激、正中神經電刺激等技術，使廣大的患者得到較好的療效。目前，深部腦電刺激、經顱磁刺激等均有應用在慢性意識障礙的治療中。

深部腦電刺激(Deep Brain Stimulation,DBS)是在腦內特定部位或核團植入刺激電極，通過高頻放電調節神經活動的方法。DBS已被用于治療許多疾病，包括帕金森病、原發性震顫和癲癇。早在1969年，就有研究人員發表一份病例報告這也是DBS治療意識障礙的最早臨床描述之一，在該報告中，作者使用DBS刺激一名26歲患者的丘腦前核引起肢體運動。【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】。在美國一項對DBS治療可行性的研究中顯示，在DBS開啟前后的刺激反應基線顯著改善。【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】。但由于現實中參數設定只能憑借手術者的經驗，改變參數也只能在下次復查的時候，這種“開環式”的治療方法不能根據病情的變化得到及時的調整，因此，現在針對上述問題，對“閉環式”的研究及應用越來越多。

經顱磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation，TMS)是利用電磁感應原理，用儲能的高壓電容通過電子開關向刺激線圈放電，刺激線圈產生瞬變的磁場透過顱骨，在大腦表淺的皮層誘發感應電流，刺激顱內神經，引起神經細胞膜電位的變化、興奮性的變化而調節神經功能。經顱磁刺激廣泛應用于神經科學的基礎和臨床研究。近年來,經顱磁刺激在腦梗死、癲癇、帕金森病等神經系統疾病方面的研究有了很大的進展，在近年來，Bai等報道對16位意識障礙患者進行TMS治療，在TMS治療后，其中9名患者的CRS-R評分(昏迷康復評分)有所提高，在微意識狀態患者的腦電中觀察波形復雜，成份增多，有積極的效應。【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】。