CN105944244B - 超声刺激系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种超声刺激系统，所述系统包含身体定位模块和超声探头模块；所述身体定位模块包含连接件和身体定位单元；其中所述身体定位单元包含颈部定位装置、身体定位装置和耳部定位装置；所述超声探头模块通过所述连接件活动固定于所述身体定位模块上，用于发送超声波刺激待治疗动物大脑深脑核团；所述身体定位装置用于限定待治疗动物躯体动作；所述颈部定位装置用于限定待治疗动物颈部晃动；所述耳部定位装置用于限定待治疗动物头部移动；所述面部定位装置用于抵靠待治疗动物头部，限定待治疗动物头部动作。

Description

超声刺激系统
技术领域
本发明涉及超声波治疗领域，尤指一种超声刺激系统。
背景技术
在当前医学领域中，超声波的使用随着技术的发展也相应得到广泛的应用，其中在超声波治疗这一领域中超声神经刺激与调控的优势是其非侵入性质；该超声在分子、细胞、动物和人脑水平的神经调控最新科学证据有力证明了超声可以穿过人的颅骨无创、有效调节突触可塑性、神经元调控和深部脑区神经核团。因此，采用超声刺激脑颅核团以达到脑部疾病的治疗效果，成为现今超声研究的热点。
虽然超声神经刺激与调控的前景较好，但是由于超声刺激脑颅核团的技术并不成熟，存在一定的技术风险，因此并不能直接运用到人体进行使用；为更好的使用该技术，行业中通常采用动物进行超声神经刺激实验，以该实验的结果为参考分析后期对人治疗方案；该实验过程中动物必须保持固定的形态，以此才能保证实验的准确和效率，基于此，如何在对动物进行超声刺激并以此获得准确的实验结果成为业者亟欲解决的问题。
发明内容
本发明目的在于提供了一种具有动物身体定位功能的超声刺激系统，该系统包括超声探头模块和身体定位模块，身体定位模块可以完全限制动物的动作，超声探头模块则可以对动物大脑细胞核团进行精准的超声刺激。
为达上述目的，本发明所提供的超声刺激系统具体包含身体定位模块和超声探头模块；所述身体定位模块包含连接件和身体定位单元；其中所述身体定位单元包含颈部定位装置、身体定位装置和耳部定位装置；所述超声探头模块通过所述连接件活动固定于所述身体定位模块上，用于发送超声波刺激待治疗动物大脑深脑核团；所述身体定位装置用于限定待治疗动物躯体动作；所述颈部定位装置用于限定待治疗动物颈部晃动；所述耳部定位装置用于限定待治疗动物头部移动；所述面部定位装置用于抵靠待治疗动物头部，限定待治疗动物头部动作。
在上述超声刺激系统中，优选的，所述超声探头模块包含二维面阵换能器、固定框、固定架和换能器插座；所述二维面阵换能器用于根据控制指令发送超声波刺激大脑深脑核团；所述换能器插座用于提供所述二维面阵换能器接收控制指令的数据接口；所述固定框用于通过所述固定架将所述二维面阵换能器固定于所述身体定位模块上。
在上述超声刺激系统中，优选的，所述连接件包含横杆、连接块和空心管；所述固定架通过所述空心管活动连接所述横杆的一端，所述空心管与所述横杆垂直，且提供所述换能器插座和所述二维面阵换能器的连接线缆通道；所述横杆另一端通过所述连接件活动固定在所述身体定位单元上；所述换能器插座固定与所述连接件上。
在上述超声刺激系统中，优选的，所述二维面阵换能器的超声频率为0.2M至5M，且所述二维面阵换能器包含多个超声波阵元，所述多个超声波阵元组成与待治疗动物的头部弯曲程度一致的弧面结构。
在上述超声刺激系统中，优选的，所述身体定位装置包含底板、左右夹板、前夹板、支撑板和至少两个支撑杆；所述支撑杆和所述支撑板分别垂直固定在所述底板上，构成长方形柱体结构；所述左右夹板分别设置于所述支撑杆与所述支撑板之间，所述前夹板设置于所述支撑杆之间。
在上述超声刺激系统中，优选的，所述身体定位装置还包含脚板，所述支撑杆上设置有锁环，所述支撑板上设置有滑动凹槽，所述脚板与所述底板平行，且通过所述锁环和所述滑动凹槽分别与所述支撑杆和所述支撑板活动连接。
在上述超声刺激系统中，优选的，所述耳部定位装置包含耳针和耳针连接件；所述耳针连接件与所述左右夹板活动连接；所述耳针固定于所述耳针连接件上；其中所述耳针用于插入待治疗动物耳部，以限制动物头部晃动；所述耳针连接件用于固定所述耳针，且通过相对于所述左右夹板移动，调节所述耳针位置。
在上述超声刺激系统中，优选的，所述颈部定位装置包含两块颈部定位板，所述颈部定位板分别活动固定于所述前夹板和所述支撑板上，且平行于所述底板；其中两块所述颈部定位板为错位设置的半圆限位结构。
在上述超声刺激系统中，优选的，所述面部定位装置包含脸抵片和至少两个螺杆定位件；所述前夹板上的所述颈部定位板上设置有滑槽；所述螺杆定位件通过螺母活动固定于位于所述前夹板上的所述颈部定位板上；所述螺杆定位件上设置有滑动槽，所述脸抵片活动设置在所述螺杆定位件的所述滑动槽上，用于限定动物头部前后移动。
在上述超声刺激系统中，优选的，所述身体定位模块由电木或环氧树脂或聚砜(psu，Polysulfone)构成。
本发明的有益技术效果在于：通过身体定位模块对动物的肢体和大脑进行完全的固定，再采用超声探头模块发射超声波对动物大脑细胞核团进行精准的超声刺激，从而探索和验证超声对灵长类动物的脑部疾病的治疗效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：
图1为本发明所提供的超声刺激系统结构示意图；
图2为本发明所提供的超声刺激系统爆炸示意图；
图3为本发明所提供的超声刺激系统中身体定位装置结构示意图；
图4为本发明所提供的超声刺激系统中超声探头模块结构示意图。
附图标号
10、身体定位模块；20、超声探头模块；11、底板；12、支架；13、脚板；14、脸抵片；15、耳针；16、颈部定位板；17、连接件；21、二维面阵换能器；22、固定框；23、固定架；24、换能器插座；121、支撑杆；122、支撑板；123、前夹板；124、左夹板；125、右夹板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
请参考图1和图2所示，本发明所提供的超声刺激系统具体包含身体定位模块10和超声探头模块20；所述身体定位模块10包含连接件17和身体定位单元；其中所述身体定位单元包含颈部定位装置、身体定位装置和耳部定位装置；所述超声探头模块20通过所述连接件17活动固定于所述身体定位模块上，用于发送超声波刺激待治疗动物大脑深脑核团；所述身体定位装置用于限定待治疗动物躯体动作；所述颈部定位装置用于限定待治疗动物颈部晃动；所述耳部定位装置用于限定待治疗动物头部移动；所述面部定位装置用于抵靠待治疗动物头部，限定待治疗动物头部动作。
请参考图4所示，在上述实施例中所述超声探头模块20包含二维面阵换能器21、固定框22、固定架23和换能器插座24；所述二维面阵换能器21用于根据控制指令发送超声波刺激大脑深脑核团；所述换能器插座24用于提供所述二维面阵换能器接收控制指令的数据接口；所述固定框23用于通过所述固定架24将所述二维面阵换能器固定于所述身体定位模块上；其中，所述二维面阵换能器的超声频率为0.2M至5M，且所述二维面阵换能器包含多个超声波阵元，所述多个超声波阵元组成与待治疗动物的头部弯曲程度一致的弧面结构。
实际工作中，上述超声探头模块20包括二维面阵换能器21、固定框22、固定架23和换能器插座24(图4中未示出)；二维面阵换能器21置于固定框22内，固定框22固定架23连接，固定架23与支撑板122通过连接件17连接，二维面阵换能器21与换能器插座24电连；二维面阵换能器21超声频率为0.2M～5M，阵元数为1～4096。本发明所使用二维面阵换能器21弯曲成与动物颅骨弯曲程度相一致的弧面，以便声波从颅骨垂直入射，减少声波在传播过程中的反射。
请参考图2和图3所示，在本发明一优选的实施例中所述连接件17包含横杆、连接块和空心管；所述固定架23通过所述空心管活动连接所述横杆的一端，所述空心管与所述横杆垂直，且提供所述换能器插座和所述二维面阵换能器的连接线缆通道；所述横杆另一端通过所述连接件活动固定在所述身体定位单元上；所述换能器插座固定与所述连接件上；在实际使用时，连接件17所包含的横杆的一端与固定架23通过空心管连接，空心管与横杆垂直，且可以上下活动，以调节超声探头模块20的高度，二维面阵换能器21的线缆可以通过该空心管导出；横杆的另一端通过连接块与支撑板122连接，连接块与横杆垂直，且连接块与支撑板122的连接高度可调，以进一步调节超声探头模块20的高度。
请参考图2和图3所示，本发明所提供的超声刺激系统中所述身体定位装置包含底板11、左右夹板124、125、前夹板123、支撑板122和至少两个支撑杆121；所述支撑杆121和所述支撑板122分别垂直固定在所述底板11上，构成长方形柱体结构；所述左右夹板124、125分别设置于所述支撑杆121与所述支撑板122之间，所述前夹板123设置于所述支撑杆121之间。进一步的，所述身体定位装置还包含脚板13，所述支撑杆121上设置有锁环，所述支撑板122上设置有滑动凹槽，所述脚板13与所述底板11平行，且通过所述锁环和所述滑动凹槽分别与所述支撑杆121和所述支撑板122活动连接。
请参考图2和图3所示，本发明所提供的超声刺激系统中所述耳部定位装置包含耳针15和耳针连接件；所述耳针连接件与所述左右夹板124、125活动连接；所述耳针15固定于所述耳针连接件上；其中所述耳针15用于插入待治疗动物耳部，以限制动物头部晃动；所述耳针连接件用于固定所述耳针15，且通过相对于所述左右夹板124、125移动，调节所述耳针15位置。
本发明所提供的超声刺激系统中所述颈部定位装置包含两块颈部定位板16，所述颈部定位板16分别活动固定于所述前夹板123和所述支撑板122上，且平行于所述底板11；其中两块所述颈部定位板16为错位设置的半圆限位结构。
本发明所提供的超声刺激系统中所述面部定位装置包含脸抵片14和至少两个螺杆定位件；所述前夹板123上的所述颈部定位板16上设置有滑槽；所述螺杆定位件通过螺母活动固定于位于所述前夹板123上的所述颈部定位板16上；所述螺杆定位件上设置有滑动槽，所述脸抵片14活动设置在所述螺杆定位件的所述滑动槽上，用于限定动物头部前后移动。
为更清楚的说明上述各结构之间的关系，以下通过图1至图3为例，对本发明所提供的超声刺激系统做详细说明；
本发明提供的超声刺激系统包括超声探头模块20和身体定位模块10，身体定位模块10包括底板11、支架12、脚板13、2个脸抵片14、2个耳针15、2块颈部定位板16、以及与所述超声探头模块20进行连接的连接件17。
其中，支架12包括与底板11垂直连接的两个竖直的支撑杆121和一块竖直的支撑板122。脚板13与底板11平行，并分别与支撑杆121和支撑板122活动连接，具体地，支撑杆121上设置有脚板13定位的锁环，支撑板122设置有提供脚板13上下活动的凹槽(可以是贯穿支撑板122的通孔)；其中上述结构中的脚板13为活动设置，以此兼容不同身高的动物。支架12的上侧，两支撑杆121之间设置有前夹板123，两支撑杆121与支撑板122之间设置有左夹板124和右夹板125，2个耳针15通过耳针连接件活动设置在左夹板124和右夹板125上，耳针15能够在夹板上上下滑动，以兼容不同大小的动物，耳针15通过插入动物的耳朵对动物进行定位。支架12的上端设置有与底板11平行的2块颈部定位板16，2块颈部定位板16错位设置，并可以相互靠拢滑动，以对动物的颈部进行定位。靠近前夹板123的颈部定位板16上设置有2个脸抵片14，脸抵片14可上下活动，且可以朝向动物的脸部的方向运动，具体地，脸抵片14通过带有两个螺母的螺杆定位，颈部定位板16上还设置有螺杆朝向动物脸部方向运动的通孔；以此，通过采用耳针15、颈部定位块和脸抵片14对动物的大脑进行完全的定位，方便超声探头模块20能够对动物大脑进行精准的超声刺激。为便于固定动物，该支架12上还可以设置多个可以绑绳子的通孔，通过绳子的捆绑，进一步固定动物的身体；上述动物具体可以是猴子，支架12具体可以是猴椅；基于环保和轻便的考虑，上述身体定位模块可由电木或环氧树脂或聚砜(psu，Polysulfone)等磁兼容材料构成；但本领域相关技术人员当可知道，该实施例仅为更清楚解释本发明所提供的超声刺激系统的具体结构，本发明并不以此为限。
本发明通过身体定位模块对动物的肢体和大脑进行完全的固定，再采用超声探头模块发射超声波对动物大脑细胞核团进行精准的超声刺激，从而探索和验证超声对灵长类动物的脑部疾病的治疗效果。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种超声刺激系统，其特征在于，所述系统包含身体定位模块和超声探头模块；
所述身体定位模块包含连接件和身体定位单元；
其中所述身体定位单元包含颈部定位装置、身体定位装置、面部定位装置和耳部定位装置；
所述超声探头模块通过所述连接件活动固定于所述身体定位模块上，用于发送超声波刺激待治疗动物大脑深脑核团；
所述身体定位装置用于限定待治疗动物躯体动作；
所述颈部定位装置用于限定待治疗动物颈部晃动；
所述耳部定位装置用于限定待治疗动物头部移动；
所述面部定位装置用于抵靠待治疗动物头部，限定待治疗动物头部动作；
所述超声探头模块包含二维面阵换能器、固定框、固定架和换能器插座；
所述二维面阵换能器用于根据控制指令发送超声波刺激大脑深脑核团；
所述换能器插座用于提供所述二维面阵换能器接收控制指令的数据接口；
所述固定框用于通过所述固定架将所述二维面阵换能器固定于所述身体定位模块上；
所述二维面阵换能器包含多个超声波阵元，所述多个超声波阵元组成与待治疗动物的头部弯曲程度一致的弧面结构，使所述超声波从颅骨垂直入射待治疗动物大脑深脑核团。
2.根据权利要求1所述的超声刺激系统，其特征在于，所述连接件包含横杆、连接块和空心管；
所述固定架通过所述空心管活动连接所述横杆的一端，所述空心管与所述横杆垂直，且提供所述换能器插座和所述二维面阵换能器的连接线缆通道；
所述横杆另一端通过所述连接件活动固定在所述身体定位单元上；
所述换能器插座固定于所述连接件上。
3.根据权利要求1所述的超声刺激系统，其特征在于，所述二维面阵换能器的超声频率为0.2M至5M。
4.根据权利要求1所述的超声刺激系统，其特征在于，所述身体定位装置包含底板、左右夹板、前夹板、支撑板和至少两个支撑杆；
所述支撑杆和所述支撑板分别垂直固定在所述底板上，构成长方形柱体结构；
所述左右夹板分别设置于所述支撑杆与所述支撑板之间，所述前夹板设置于所述支撑杆之间。
5.根据权利要求4所述的超声刺激系统，其特征在于，所述身体定位装置还包含脚板，所述支撑杆上设置有锁环，所述支撑板上设置有滑动凹槽，所述脚板与所述底板平行，且通过所述锁环和所述滑动凹槽分别与所述支撑杆和所述支撑板活动连接。
6.根据权利要求4所述的超声刺激系统，其特征在于，所述耳部定位装置包含耳针和耳针连接件；
所述耳针连接件与所述左右夹板活动连接；所述耳针固定于所述耳针连接件上；
其中所述耳针用于插入待治疗动物耳部，以限制动物头部晃动；
所述耳针连接件用于固定所述耳针，且通过相对于所述左右夹板移动，调节所述耳针位置。
7.根据权利要求4所述的超声刺激系统，其特征在于，所述颈部定位装置包含两块颈部定位板，所述颈部定位板分别活动固定于所述前夹板和所述支撑板上，且平行于所述底板；其中两块所述颈部定位板为错位设置的半圆限位结构。
8.根据权利要求7所述的超声刺激系统，其特征在于，所述面部定位装置包含脸抵片和至少两个螺杆定位件；
所述前夹板上的所述颈部定位板上设置有滑槽；
所述螺杆定位件通过螺母活动固定于位于所述前夹板上的所述颈部定位板上；
所述螺杆定位件上设置有滑动槽，所述脸抵片活动设置在所述螺杆定位件的所述滑动槽上，用于限定动物头部前后移动。
9.根据权利要求1至8中任意一项中所述的超声刺激系统，其特征在于，所述身体定位模块由电木或环氧树脂或聚砜构成。
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