[發(fā)明專利]一種經(jīng)顱磁聲耦合刺激方法與裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210497719.5
• 申請日: 2022-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN114870260A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏慧;劉國強(qiáng);張文偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電工研究所
• 主分類號(hào): A61N2/00
• 分類號(hào): A61N2/00;A61N2/04;A61N7/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 韓雪梅

1.一種經(jīng)顱磁聲耦合刺激方法，其特征在于，所述方法包括：

檢測感應(yīng)電動(dòng)勢；

將刺激對象特定刺激腦區(qū)的電導(dǎo)率分為n*n的區(qū)域，得到離散感應(yīng)電動(dòng)勢；

基于所述離散感應(yīng)電動(dòng)勢確定刺激對象特定腦區(qū)靶點(diǎn)處的電導(dǎo)率；

基于所述電導(dǎo)率和靜態(tài)磁場確定特定腦區(qū)靶點(diǎn)處的電流密度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的經(jīng)顱磁聲耦合刺激方法，其特征在于，所述感應(yīng)電動(dòng)勢的表達(dá)式如下：

其中，σ為刺激對象特定腦區(qū)靶點(diǎn)處的電導(dǎo)率，ρ₀為密度，p為聲壓，v為線性陣列超聲換能器在特定腦區(qū)靶點(diǎn)處引起的振動(dòng)速度為，B₀為靜態(tài)磁場，R為場點(diǎn)和源點(diǎn)的相量差，μ₀為真空磁導(dǎo)率，d為積分符號(hào)，表示無限微小的增量，dl為沿著檢測線圈的微小線元，▽′為Hamilton算子，此處表示對源點(diǎn)r'的微分，dv′為腦區(qū)靶點(diǎn)處的微小體元。

3.一種經(jīng)顱磁聲耦合刺激裝置，其特征在于，所述刺激裝置包括：

超聲聚焦模塊、刺激對象固定模塊以及刺激電流檢測模塊；

所述超聲聚焦模塊用于實(shí)現(xiàn)聚焦刺激；

所述刺激對象固定模塊用于固定刺激對象；

所述刺激電流檢測模塊用于實(shí)現(xiàn)刺激對象特定腦區(qū)靶點(diǎn)處電流密度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的經(jīng)顱磁聲耦合刺激裝置，其特征在于，所述超聲聚焦模塊具體包括：線性陣列超聲換能器、線性陣列超聲換能器發(fā)射接收系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制子系統(tǒng)；

所述線性陣列超聲換能器用于通過聲束聚焦實(shí)現(xiàn)腦區(qū)靶點(diǎn)的刺激；

所述線性陣列超聲換能器發(fā)射接收系統(tǒng)與所述線性陣列超聲換能器連接，所述線性陣列超聲換能器發(fā)射接收系統(tǒng)用于在進(jìn)行聲束聚焦時(shí)通過延時(shí)設(shè)置調(diào)節(jié)聲束的偏轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)聲束干涉和焦點(diǎn)的位置改變；

所述計(jì)算機(jī)控制子系統(tǒng)與所述線性陣列超聲換能器發(fā)射接收系統(tǒng)連接，所述計(jì)算機(jī)控制子系統(tǒng)用于根據(jù)要刺激的特定腦區(qū)靶點(diǎn)的位置，為所述線性陣列超聲換能器發(fā)射接收系統(tǒng)提供刺激參數(shù)要求，所述線性陣列超聲換能器發(fā)射接收系統(tǒng)為所述線性陣列超聲換能器發(fā)送具體延時(shí)參數(shù)和刺激波形，實(shí)現(xiàn)聚焦刺激。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的經(jīng)顱磁聲耦合刺激裝置，其特征在于，所述刺激對象固定模塊包括：耦合介質(zhì)和靜態(tài)磁場；

所述耦合介質(zhì)用于固定刺激對象，還用于為所述線性陣列超聲換能器與刺激對象之間提供耦合通道，實(shí)現(xiàn)超聲波的有效刺激；

所述靜態(tài)磁場與所述線性陣列超聲波換能器提供的刺激超聲波正交。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的經(jīng)顱磁聲耦合刺激裝置，其特征在于，所述刺激電流檢測模塊包括：檢測線圈和信號(hào)處理系統(tǒng)；

所述檢測線圈用于在所述線性陣列超聲換能器發(fā)射接收系統(tǒng)在進(jìn)行聚焦刺激的同時(shí)接收動(dòng)生電流產(chǎn)生的感應(yīng)電場信號(hào)，接收的感應(yīng)電場信號(hào)通過電導(dǎo)率反演算法直接獲取刺激對象特定腦區(qū)靶點(diǎn)的電導(dǎo)率，利用電導(dǎo)率和靜態(tài)磁場直接獲取特定腦區(qū)靶點(diǎn)的電流密度，實(shí)現(xiàn)刺激對象7特定腦區(qū)靶點(diǎn)8處電流密度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。