CN114209355B - 深部神经超声自动定位和标测方法、装置、设备和介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深部神经超声自动定位和标测方法，包括：将多阵元超声阵列换能器覆盖于受试者的待定位靶区上方，再通过驱动多阵元超声阵列换能器发射多路超声波，就可以在人体内待定位靶区的任意一个预设探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取对应的刺激响应数据；这样就可以避免移动探头，只通过调整聚焦形成的焦点的位置便可以实现自动完整扫描靶区，因此也提高了与人体的耦合性。接着在获取的多个刺激响应数据中，将刺激响应数据大于预设的响应阈值对应的预设探测位置确定为待定位靶区中待定位神经的位置，本方案就可以首次实现超声波对待定位神经的精准定位。此外，还提出了神经定位装置、设备和存储介质。

Description

深部神经超声自动定位和标测方法、装置、设备和介质

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其是涉及深部神经超声自动定位和标测方法、装置、设备和介质。

背景技术

神经系统是人体内起主导作用的功能调节系统，内、外环境的各种信息，由感受器接受后，通过周围神经传递到脑和脊髓的各级中枢进行整合，再经外周神经控制和调节机体各系统器官的活动功能，以维持机体与内、外界环境的相对平衡。因此通过对神经进行精准定位，可更深入地了解人体机理。

基于电刺激的神经定位和标测方法，穿透性差，需采用电极直接接触神经部位，不能进行非接触深部刺激；若采用单电极进行刺激，需要人工改变靶点，存在灵活性较差的问题；而采用电极阵列进行刺激，则存在表面电极阵列穿透性差，植入电极阵列创伤大，空间指向性差，分辨力不高等问题。

超声波是一种在弹性介质（生物组织）中传播的机械波，兼具波动效应、热效应、力学效应等复杂声学效应，具有穿透力深、空间指向性好、可动态聚焦扫描等优势，在医学领域广泛应用。在传统生物医学超声中，超声诊断成像技术主要利用其波动效应，高强度聚焦超声治疗技术主要利用其热效应。现有技术中，仅存在通过超声波来定位生物组织治疗靶区的方案，并未存在通过超声波来对神经进行定位和标测的方案，且基本都是通过单阵元超声阵列换能器来发射超声波，而单阵元超声阵列换能器只能固定的刺激待测区域中某一相对位置的探测位置，因此需要通过位移装置来不断移动超声换能器中探头的位置，以实现自动完整扫描靶区的目的。但这种方案与人体的耦合性极差，且对探头的控制难以做到精确。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供深部神经超声自动定位和标测方法、装置、设备和介质，以解决因需要对探头进行移动，而导致的与人体的耦合性极差，且神经定位不够准确的问题。

一种深部神经自超声自动定位和标测方法，应用于神经定位系统，所述神经定位系统包括多阵元超声阵列换能器，所述多阵元超声阵列换能器覆盖于受试者的待定位靶区上方，所述方法，包括：

驱动所述多阵元超声阵列换能器发射多路超声波，所述多路超声波用于在目标探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取所述目标探测位置对应的刺激响应数据；其中，所述目标探测位置为多个预设探测位置中的任意一个，所述多个预设探测位置位于所述待定位靶区内，所述刺激响应数据指示因所述焦点处受超声刺激而产生的生理信息的变化量；

在获取的所述多个预设探测位置对应的多个刺激响应数据中，将刺激响应数据大于预设的响应阈值对应的预设探测位置确定为所述待定位靶区中待定位神经的位置。

在其中一个实施例中，所述驱动所述多阵元超声阵列换能器发射多路超声波，所述多路超声波用于在目标探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取所述目标探测位置对应的刺激响应数据，包括：

驱动所述多阵元超声阵列换能器的多个探头发射目标能量的多路超声波，以在所述目标探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取所述目标探测位置对应所述目标能量的刺激响应数据，以得到所述多个预设探测位置对应所述目标能量的多个刺激响应数据；

所述在获取的多个刺激响应数据中，将刺激响应数据大于预设的响应阈值对应的预设探测位置确定为所述待定位靶区中待定位神经的位置，包括：

在所述多个预设探测位置对应所述目标能量的多个刺激响应数据中，若存在小于或等于第一预设数量个刺激响应数据大于所述响应阈值，则将刺激响应数据大于预设的响应阈值对应的预设探测位置确定为所述待定位靶区中待定位神经的位置。

在其中一个实施例中，所述将刺激响应数据大于预设的响应阈值对应的预设探测位置确定为所述待定位靶区中待定位神经的位置，包括：

从刺激响应数据大于所述响应阈值对应的预设探测位置中，确定刺激响应数据最大的预设探测位置作为所述待定位神经的位置。

在其中一个实施例中，所述驱动所述多阵元超声阵列换能器的多个探头发射目标能量的多路超声波，以在所述目标探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取所述目标探测位置对应所述目标能量的刺激响应数据，以得到所述多个预设探测位置对应所述目标能量的多个刺激响应数据之前，还包括：

驱动所述多阵元超声阵列换能器的多个探头发射第一能量的多路超声波，以在所述目标探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取所述目标探测位置对应所述第一能量的第一刺激响应数据；

在获取的所述多个预设探测位置对应所述第一能量的多个第一刺激响应数据中，若存在大于或等于第二预设数量个第一刺激响应数据大于所述响应阈值，则将第一刺激响应数据大于所述响应阈值的第一刺激响应数据对应的预设探测位置作为保留探测位置；其中，所述第二预设数量大于所述第一预设数量；

若存在小于第二预设数量个第一刺激响应数据大于所述响应阈值，则增大所述第一能量，返回执行所述驱动所述多阵元超声阵列换能器的多个探头发射第一能量的多路超声波的步骤；

驱动所述多阵元超声阵列换能器的多个探头发射第二能量的多路超声波，以在目标保留探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取所述目标保留探测位置对应所述第二能量的第二刺激响应数据；其中，所述第二能量小于确定所述保留探测位置时对应的第一能量，所述目标保留探测位置为所述第二预设数量个保留探测位置中的任意一个；

在获取的所述保留探测位置对应所述第二能量的多个第二刺激响应数据中，若存在小于或等于所述第一预设数量个第二刺激响应数据大于所述响应阈值，则将当前所述多阵元超声阵列换能器发射的多路超声波的能量作为所述目标能量；

若存在大于所述第一预设数量个第二刺激响应数据大于所述响应阈值，则减小所述第二能量，返回执行所述驱动所述多阵元超声阵列换能器的多个探头发射第二能量的多路超声波的步骤。

在其中一个实施例中，所述增大所述第一能量，包括：以第一能量差值增大所述第一能量；

所述减小所述第二能量，包括：

以第二能量差值减小所述第二能量；其中，所述第二能量差值小于所述第一能量差值。

在其中一个实施例中，所述多个预设探测位置均匀分布于所述待定位靶区内，所述驱动所述多阵元超声阵列换能器发射多路超声波，包括：

获取基于所述多个预设探测位置构建的预设移动轨迹；

根据所述预设移动轨迹驱动所述多阵元超声阵列换能器发射多路超声波，以使得所述焦点沿着所述预设移动轨迹移动。

一种神经定位装置，应用于神经定位系统，所述神经定位系统包括多阵元超声阵列换能器，所述多阵元超声阵列换能器覆盖于受试者的待定位靶区上方，所述装置包括：

超声刺激模块，用于驱动所述多阵元超声阵列换能器发射多路超声波，所述多路超声波用于在目标探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，其中，所述目标探测位置为多个预设探测位置中的任意一个，所述多个预设探测位置位于所述待定位靶区内；

生理信息采集模块，用于在待定位神经关联作用部位获取所述目标探测位置对应的刺激响应数据，在获取的所述多个预设探测位置对应的多个刺激响应数据中，将刺激响应数据大于预设的响应阈值对应的预设探测位置确定为所述待定位靶区中待定位神经的位置；所述刺激响应数据指示因所述焦点处受超声刺激而产生的生理信息的变化量。

一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述深部神经超声自动定位和标测方法的步骤。

一种神经定位设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述深部神经超声自动定位和标测方法的步骤。

本发明提供了深部神经超声自动定位和标测方法、装置、设备和介质，将多阵元超声阵列换能器覆盖于受试者的待定位靶区上方，再通过驱动多阵元超声阵列换能器发射多路超声波，就可以在人体内待定位靶区的任意一个预设探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取一个对应的刺激响应数据；这样相较于现有技术中单阵元超声阵列换能器通过位移装置来不断移动单一探头的位置，以实现自动完整扫描靶区的方法，就可以避免移动探头，只通过调整聚焦形成的焦点的位置便可以实现自动完整扫描靶区，因此也提高了设备与人体的耦合性。同时相较于常规电刺激刺激到表层位置，超声刺激可以无创到达深部靶区。接着在获取的多个刺激响应数据中，将刺激响应数据大于预设的响应阈值对应的预设探测位置确定为待定位靶区中待定位神经的位置，这样相较于现有定位生物组织治疗靶区的方案，本方案就可以首次实现超声波对待定位神经的精准定位。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一个实施例中神经定位系统的结构示意图；

图2为一个实施例中多阵元超声阵列换能器的示意图；

图3为一个实施例中多阵元超声阵列换能器覆盖于受试者的待定位靶区上方的示意图；

图4为第一实施例中深部神经超声自动定位和标测方法的流程示意图；

图5为一个实施例中多阵元超声阵列换能器发射超声波的示意图；

图6为第二实施例中深部神经超声自动定位和标测方法的流程示意图；

图7为一个实施例中确定目标能量的流程示意图；

图8为一个实施例中控制焦点按预设移动轨迹移动的示意图；

图9为一个实施例中神经定位装置的结构示意图；

图10为一个实施例中神经定位设备的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

神经系统是人体内起主导作用的功能调节系统，内、外环境的各种信息，由感受器接受后，通过周围神经传递到脑和脊髓的各级中枢进行整合，再经外周神经控制和调节机体各系统器官的活动功能，以维持机体与内、外界环境的相对平衡。因此通过对神经进行精准定位，可更深入地了解人体机理。

大部分神经的直径为2-3mm左右，部分神经直径为1-2mm，影像学检查（例如超声等）可提供神经的粗略所在区域和解剖结构信息，但难以对神经进行清晰成像定位。超声波是一种在弹性介质（生物组织）中传播的机械波，兼具波动效应、热效应、力学效应等复杂声学效应，具有穿透力深、空间指向性好、可动态聚焦扫描等优势，在医学领域广泛应用。现有技术中，仅存在通过超声波来定位生物组织治疗靶区的方案，并未存在通过超声波来对神经进行定位和标测的方案且基本都是通过单阵元超声阵列换能器来发射超声波，而单阵元超声阵列换能器只能固定的刺激待测区域中某一相对位置的探测位置，因此需要通过位移装置来不断移动超声换能器中探头的位置，以实现自动完整扫描靶区的目的。但这种方案与人体的耦合性极差，且对探头的控制难以做到精确，这也导致神经定位不够准确。

针对上述问题，如图1所示，本申请提出了一种神经定位系统，该神经定位系统包括多阵元超声阵列换能器、脉冲激励发生模块、监测模块、成像模块和控制模块。

其中，控制模块对输入的控制指令进行编译，并通过数据传输器将编译后的指令送至各个模块，实现相应功能。

脉冲激励发生模块包括可编程逻辑器件（Field Programmable Gate Array ，FPGA），支持全通道输出，即每个物理通道对应驱动一个阵元。脉冲激励发生模块基于控制模块产生的波形函数数据，进行数模转换，转换后的信号经过低通滤波，产生脉冲序列波形，通过线性宽带功率放大器进行功率放大，输出给阻抗匹配电路，产生多通道的超声发射脉冲电信号。其中一个通道的超声发射脉冲电信号对应驱动一个阵元超声阵列换能器。

多阵元超声阵列换能器，联结脉冲激励发生模块，用于分别将每一通道的超声发射脉冲电信号转换成向待定位神经所在待定位靶区发送的多路超声波，以在待定位靶区内的任意一个位置电子聚焦形成焦点，以提供超声刺激，并在待定位神经关联作用部位实现遍历式超声刺激扫描搜索。如图2所示，多阵元超声阵列换能器可以包括半球阵、面阵、线阵、环阵，或其他可实现有效电子聚焦的阵列排布。多阵元超声阵列换能器可作用于人体不同部位的神经，如图3所示，多阵元超声阵列换能器覆盖脑部、心脏、甲状腺、血管等不同待定位靶区，而相应的多阵元超声阵列换能器可以采用不同尺度形状，非侵入式或侵入式。

监测模块包括接触检测装置、传感器，数据采集器和数据传输器。其中接触检测装置可以提供传感器是否与受测部位物理接触的指示。传感器可以包括电极、多普勒导丝、温度传感器、力传感器、位置编码器、加速度计、压电换能器、或其他能将生理、功能信号换成可变电信号的组合。每个传感器可以包括紧固装置，例如粘合材料/贴片等，以固定在待定位靶区附近。数据采集器可以包括滤波器，信号放大器，模数转换器，及其他能将传感器采集到的电信号转换成数字信号并转递给数据传输器的装置。数据传输器将采集到的数据传送至控制模块进行处理分析并显示。

成像模块可以包括超声成像、磁共振成像、电子计算机断层扫描（ComputedTomography，CT）成像、X光成像等成像设备，及其他任何医学成像设备或组合。成像模块用于显示靶区解剖结构信息、焦点扫描位置和神经定位信息。

如图4所示，图4为第一实施例中深部神经超声自动定位和标测方法的流程示意图，该深部神经超声自动定位和标测方法应用于上述神经定位系统中，而本第一实施例中深部神经超声自动定位和标测方法提供的步骤包括：

步骤402，驱动多阵元超声阵列换能器发射多路超声波，多路超声波用于在目标探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取目标探测位置对应的刺激响应数据。

首先，基于成像模块提供的解剖结构信息或影像学信息，由人为选择感兴趣的待定位靶区，例如图3中的脑部或心脏等部位，具体可根据用户的需求决定，在此不做具体限定。进一步的，还需要人为在待定位靶区内确定多个预设探测位置，而预设探测位置应尽量布满整个待定位靶区，这样就能确保不出现遗漏定位的情况。

然后将多阵元超声阵列换能器放置于待定位靶区上，如图5所示，多阵元超声阵列换能器对多通道的超声发射脉冲电信号进行转换，并通过多个探头发射出多路超声波，最后在待定位靶区内的目标探测位置处（图中实心点处）电子聚焦形成焦点。其中，目标探测位置为多个预设探测位置中的任意一个，由于脉冲激励发生模块每个通道的时序和波形参数均可以独立控制，通过改变各阵元对应电信号的相位延迟便可以改变每路超声波的射出方向，从而改变焦点的位置，使得例如图5中实心点处的焦点移动至空心点处。因此，不断改变电信号的相位延迟就可以实现自动完整扫描靶区的目的，这样就无需移动多阵元超声阵列换能器的探头，提高了超声阵列换能器与人体的耦合性。

本实施例中，刺激响应数据通过监测模块采集得到，指示因焦点处受超声刺激而产生的生理信息的变化量，每当焦点移动至其中一个预设探测位置处，便采集一个对应的刺激响应数据。取决于选定的待定位靶区的不同，本申请中的刺激响应数据也相应不同。例如，当待定位靶区靶区为脑部时，该刺激响应数据脑电；当待定位靶区靶区为心脏时，该刺激响应数据心电。同理，该刺激响应数据还可以是肌电信号、血压、心率、温度、血氧饱和度、血流动力学参数等数据。

步骤404，在获取的多个预设探测位置对应的多个刺激响应数据中，将刺激响应数据大于预设的响应阈值对应的预设探测位置确定为待定位靶区中待定位神经的位置。

遍历完这多个预设探测位置后，便可以得到对应的多个刺激响应数据。在这些预设探测位置中，并不是所有的位置都遍布待定位神经，而由于超声波的非线性效应能使声场中的介质（神经）会受到辐射力的作用，表达在神经元上的机械敏感性离子通道（Mechanosensitive channel of large conductance，MscL）能够响应超声产生的力学刺激，表现为一个较为明显的刺激响应数据。因此本实施例中，将刺激响应数据大于预设的响应阈值对应的预设探测位置确定为待定位靶区中待定位神经的位置，成像模块对这些位置进行标注显示，这样就能实现对待定位神经的精准定位。

上述深部神经超声自动定位和标测方法，将多阵元超声阵列换能器覆盖于受试者的待定位靶区上方，再通过驱动多阵元超声阵列换能器发射多路超声波，就可以在人体内待定位靶区的任意一个预设探测位置电子聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取一个对应的刺激响应数据；这样相较于现有技术中单阵元超声阵列换能器通过位移装置来不断移动单一探头的位置，以实现自动完整扫描靶区的方法，就可以避免移动探头，只通过调整聚焦形成的焦点的位置便可以实现自动完整扫描靶区，因此也提高了设备与人体的耦合性。同时相较于常规电刺激刺激到表层位置，超声刺激可以无创到达深部靶区。接着在获取的多个刺激响应数据中，将刺激响应数据大于预设的响应阈值对应的预设探测位置确定为待定位靶区中待定位神经的位置，这样相较于现有定位生物组织治疗靶区的方案，本方案就可以首次实现超声波对待定位神经的精准定位。

如图6所示，图6为第二实施例中深部神经超声自动定位和标测方法的流程示意图，同样应用于上述神经定位系统中，而本第二实施例中深部神经超声自动定位和标测方法提供的步骤包括：

步骤602，驱动多阵元超声阵列换能器的多个探头发射目标能量的多路超声波，以在目标探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取目标探测位置对应目标能量的刺激响应数据，以得到多个预设探测位置对应目标能量的多个刺激响应数据。

本实施例中，在驱动多阵元超声阵列换能器发射多路超声波以前，需在控制模块设定一个合适的目标能量，以控制超声波对待定位靶区进行适当的刺激。因为若目标能量设定的过高，将会导致待定位靶区内的大部分探测位置都有一个比较大的刺激响应数据，而这样就不能准确的找到待定位神经；而相反的，若目标能量设定的过低，将会导致待定位靶区内的大部分探测位置都有一个比较小的刺激响应数据，这样就不足以找到待定位神经。

因此，在一个具体实施例中，如图7所示，预先通过如下步骤找到该目标能量：

步骤602a，驱动多阵元超声阵列换能器的多个探头发射第一能量的多路超声波，以在目标探测位置电子聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取目标探测位置对应第一能量的第一刺激响应数据。

其中，初始设定该第一能量设定的相对较小，这样一开始就不会存在第一刺激响应数据大于响应阈值，或只存在极少量的第一刺激响应数据大于响应阈值。以该第一能量的多路超声波扫描整个待定位靶区，共得到多个对应第一能量的第一刺激响应数据。

步骤602b，在获取的多个预设探测位置对应第一能量的多个第一刺激响应数据中，判断是否存在大于或等于第二预设数量个第一刺激响应数据大于响应阈值。若存在，则执行步骤602c，将第一刺激响应数据大于响应阈值的第一刺激响应数据对应的预设探测位置作为保留探测位置。若不存在，则执行步骤602d，增大第一能量，返回执行步骤602a。

本实施例中，该第二预设数量是一个用于粗定位目标能量的数量值，也即一旦存在大于或等于第二预设数量个第一刺激响应数据大于响应阈值时，此时能粗略的定位到待定位神经，将满足第一刺激响应数据大于响应阈值这一条件的预设探测位置作为保留探测位置保留，而淘汰其余不满足第一刺激响应数据大于响应阈值的预设探测位置，此时第一能量接近于合适，可以直接通过后续步骤602e-602h来进行目标能量的精确定位。

相反的，若仅存在小于第二预设数量个第一刺激响应数据大于响应阈值，则说明还不能粗略的定位到待定位神经，继续增大第一能量，并返回执行步骤602a，直至满足存在大于或等于第二预设数量个第一刺激响应数据大于响应阈值，从而完成第一阶段对目标能量进行粗定位的任务。

步骤602e，驱动多阵元超声阵列换能器的多个探头发射第二能量的多路超声波，以在目标保留探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取目标保留探测位置对应第二能量的第二刺激响应数据。

其中，第二能量小于确定保留探测位置时对应的第一能量，而目标保留探测位置为多个保留探测位置中的任意一个。具体的，可以设定该第二能量稍小于第一能量，这样就不会在定位目标能量时出现遗漏。以该第二能量的多路超声波扫描步骤602a-602d确定的多个保留探测位置，共得到多个对应第二能量的多个第二刺激响应数据。

步骤602f，在获取的保留探测位置对应第二能量的多个第二刺激响应数据中，判断是否存在小于或等于第一预设数量个第二刺激响应数据大于响应阈值。若存在，则执行步骤602g，将当前多阵元超声阵列换能器发射的多路超声波的能量作为目标能量。若不存在，则执行步骤602h，减小第二能量，返回执行步骤602e。

本实施例中，该第一预设数量是一个用于精确定位目标能量的数量值，也即一旦存在小于或等于第一预设数量个第二刺激响应数据大于响应阈值时，能相对较为精确的定位到待定位神经，此时将当前多阵元超声阵列换能器发射的多路超声波的能量作为目标能量。可以理解的是，该第一预设数量小于第二预设数量。

相反的，若存在大于第一预设数量个第二刺激响应数据大于响应阈值，则说明还未能相对较为精确的定位到待定位神经，继续减小第一能量，并返回执行步骤602e，直至满足存在小于或等于第一预设数量个第二刺激响应数据大于响应阈值，从而完成第二阶段对目标能量进行精确定位的任务。

当然，在定位目标能量的过程中，为确保实现第一阶段粗定位，第二阶段精确定位的目的，本实施例中以第一能量差值增大第一能量，且以第二能量差值减小第二能量。并且还设定第二能量差值小于第一能量差值。

进一步的，考虑到预设探测位置的较多，在其中一个具体实施例中，通过成像模块预先基于这多个预设探测位置构建预设移动轨迹，例如构建如图7所示的螺旋移动轨迹，并为每个预设探测位置设定编号，当然也可以是其他预设移动轨迹，只要依次串联所有的预设探测位置即可，在此不做具体。相应的，在执行步骤602a-602d时，控制焦点沿着编号的顺序进行移动。然后在执行步骤602e-602h时，只需对剩余的保留探测位置进行编号，例如只有图7中1-5作为保留探测位置，则控制焦点沿着第二次的编号继续搜索，直到完成遍历。

步骤604，在多个预设探测位置对应目标能量的多个刺激响应数据中，若存在小于或等于第一预设数量个刺激响应数据大于响应阈值，则将刺激响应数据大于预设的响应阈值对应的预设探测位置确定为待定位靶区中待定位神经的位置。

在发射目标能量的多路超声波后，可得到仅存在小于或等于第一预设数量个刺激响应数据大于响应阈值。成像模块对这些数据对应的位置进行标注显示，这样就能实现对待定位神经的精准定位。

为进一步提高神经定位的精确性，在其中一个具体实施例中，从本步骤中确定的刺激响应数据大于响应阈值对应的预设探测位置中，确定刺激响应数据最大的预设探测位置作为待定位神经的位置，也即将受超声波刺激，反馈最强烈的位置处作为待定位神经的位置。

上述深部神经超声自动定位和标测方法，通过对超声波设定合理的目标能量，以控制超声波对待定位靶区进行适当的刺激，相较于现有定位生物组织治疗靶区的方案，这样就能最快的准确找到待定位神经，而避免定位不准或无法定位的问题。

在一个实施例中，如图9所示，提出了一种神经定位装置，应用于神经定位系统，神经定位系统包括多阵元超声阵列换能器，多阵元超声阵列换能器覆盖于受试者的待定位靶区上方，该装置包括：

超声刺激模块902，用于驱动多阵元超声阵列换能器发射多路超声波，多路超声波用于在目标探测位置电子聚焦形成焦点以提供超声刺激；其中，目标探测位置为多个预设探测位置中的任意一个，多个预设探测位置位于待定位靶区内；

生理信息采集模块904，用于在待定位神经关联作用部位获取目标探测位置对应的刺激响应数据，在获取的多个预设探测位置对应的多个刺激响应数据中，将刺激响应数据大于预设的响应阈值对应的预设探测位置确定为待定位靶区中待定位神经的位置，其中，刺激响应数据指示因焦点处受超声刺激而产生的生理信息的变化量。

图10示出了一个实施例中神经定位设备的内部结构图。如图10所示，该神经定位设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该神经定位设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现深部神经超声自动定位和标测方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行深部神经超声自动定位和标测方法。本领域技术人员可以理解，图10中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的神经定位设备的限定，具体的神经定位设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

一种神经定位设备，包括存储器、处理器以及存储在该存储器中并可在该处理器上执行的计算机程序，该处理器执行该计算机程序时实现如下步骤：驱动多阵元超声阵列换能器发射多路超声波，多路超声波用于在目标探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取目标探测位置对应的刺激响应数据；在获取的多个预设探测位置对应的多个刺激响应数据中，将刺激响应数据大于预设的响应阈值对应的预设探测位置确定为待定位靶区中待定位神经的位置。

一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：驱动多阵元超声阵列换能器发射多路超声波，多路超声波用于在目标探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取目标探测位置对应的刺激响应数据；在获取的多个预设探测位置对应的多个刺激响应数据中，将刺激响应数据大于预设的响应阈值对应的预设探测位置确定为待定位靶区中待定位神经的位置。

需要说明的是，上述深部神经超声自动定位和标测方法、装置、设备及计算机可读存储介质属于一个总的发明构思，深部神经超声自动定位和标测方法、装置、设备及计算机可读存储介质实施例中的内容可相互适用。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink) DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种深部神经超声自动定位和标测方法，其特征在于，应用于神经定位系统，所述神经定位系统包括多阵元超声阵列换能器，所述多阵元超声阵列换能器覆盖于受试者的待定位靶区上方，所述方法，包括：

驱动所述多阵元超声阵列换能器的多个探头发射目标能量的多路超声波，以在目标探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取所述目标探测位置对应所述目标能量的刺激响应数据，以得到所述多个预设探测位置对应所述目标能量的多个刺激响应数据；其中，所述目标探测位置为多个预设探测位置中的任意一个，所述多个预设探测位置位于所述待定位靶区内，所述刺激响应数据指示因所述焦点处受超声刺激而产生的生理信息的变化量；

在所述多个预设探测位置对应所述目标能量的多个刺激响应数据中，若存在小于或等于第一预设数量个刺激响应数据大于所述响应阈值，则将刺激响应数据大于预设的响应阈值对应的预设探测位置确定为所述待定位靶区中待定位神经的位置；

其中，所述将刺激响应数据大于预设的响应阈值对应的预设探测位置确定为所述待定位靶区中待定位神经的位置，包括：从刺激响应数据大于所述响应阈值对应的预设探测位置中，确定刺激响应数据最大的预设探测位置作为所述待定位神经的位置；

所述驱动所述多阵元超声阵列换能器的多个探头发射目标能量的多路超声波，以在目标探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取所述目标探测位置对应所述目标能量的刺激响应数据，以得到所述多个预设探测位置对应所述目标能量的多个刺激响应数据之前，还包括：

驱动所述多阵元超声阵列换能器的多个探头发射第一能量的多路超声波，以在所述目标探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取所述目标探测位置对应所述第一能量的第一刺激响应数据；

在获取的所述多个预设探测位置对应所述第一能量的多个第一刺激响应数据中，若存在大于或等于第二预设数量个第一刺激响应数据大于所述响应阈值，则将第一刺激响应数据大于所述响应阈值的第一刺激响应数据对应的预设探测位置作为保留探测位置；其中，所述第二预设数量大于所述第一预设数量；

若存在小于第二预设数量个第一刺激响应数据大于所述响应阈值，则增大所述第一能量，返回执行所述驱动所述多阵元超声阵列换能器的多个探头发射第一能量的多路超声波的步骤；

驱动所述多阵元超声阵列换能器的多个探头发射第二能量的多路超声波，以在目标保留探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取所述目标保留探测位置对应所述第二能量的第二刺激响应数据；其中，所述第二能量小于确定所述保留探测位置时对应的第一能量，所述目标保留探测位置为多个保留探测位置中的任意一个；

在获取的所述保留探测位置对应所述第二能量的多个第二刺激响应数据中，若存在小于或等于所述第一预设数量个第二刺激响应数据大于所述响应阈值，则将当前所述多阵元超声阵列换能器发射的多路超声波的能量作为所述目标能量；

若存在大于所述第一预设数量个第二刺激响应数据大于所述响应阈值，则减小所述第二能量，返回执行所述驱动所述多阵元超声阵列换能器的多个探头发射第二能量的多路超声波的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增大所述第一能量，包括：以第一能量差值增大所述第一能量；

所述减小所述第二能量，包括：

以第二能量差值减小所述第二能量；其中，所述第二能量差值小于所述第一能量差值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个预设探测位置均匀分布于所述待定位靶区内，所述驱动所述多阵元超声阵列换能器发射多路超声波，包括：

获取基于所述多个预设探测位置构建的预设移动轨迹；

根据所述预设移动轨迹驱动所述多阵元超声阵列换能器发射多路超声波，以使得所述焦点沿着所述预设移动轨迹移动。

4.一种神经定位装置，其特征在于，应用于神经定位系统，所述神经定位系统包括多阵元超声阵列换能器，所述多阵元超声阵列换能器覆盖于受试者的待定位靶区上方，所述装置包括：

超声刺激模块，用于驱动所述多阵元超声阵列换能器的多个探头发射目标能量的多路超声波，以在目标探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取所述目标探测位置对应所述目标能量的刺激响应数据，以得到所述多个预设探测位置对应所述目标能量的多个刺激响应数据；其中，所述目标探测位置为多个预设探测位置中的任意一个，所述多个预设探测位置位于所述待定位靶区内；

生理信息采集模块，用于在所述多个预设探测位置对应所述目标能量的多个刺激响应数据中，若存在小于或等于第一预设数量个刺激响应数据大于所述响应阈值，则将刺激响应数据大于预设的响应阈值对应的预设探测位置确定为所述待定位靶区中待定位神经的位置；其中，所述刺激响应数据指示因所述焦点处受超声刺激而产生的生理信息的变化量；

其中，所述生理信息采集模块，具体用于从刺激响应数据大于所述响应阈值对应的预设探测位置中，确定刺激响应数据最大的预设探测位置作为所述待定位神经的位置；

所述装置还用于，驱动所述多阵元超声阵列换能器的多个探头发射第一能量的多路超声波，以在所述目标探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取所述目标探测位置对应所述第一能量的第一刺激响应数据；

在获取的所述多个预设探测位置对应所述第一能量的多个第一刺激响应数据中，若存在大于或等于第二预设数量个第一刺激响应数据大于所述响应阈值，则将第一刺激响应数据大于所述响应阈值的第一刺激响应数据对应的预设探测位置作为保留探测位置；其中，所述第二预设数量大于所述第一预设数量；

若存在小于第二预设数量个第一刺激响应数据大于所述响应阈值，则增大所述第一能量，返回执行所述驱动所述多阵元超声阵列换能器的多个探头发射第一能量的多路超声波的步骤；

驱动所述多阵元超声阵列换能器的多个探头发射第二能量的多路超声波，以在目标保留探测位置聚焦形成焦点以提供超声刺激，在待定位神经关联作用部位获取所述目标保留探测位置对应所述第二能量的第二刺激响应数据；其中，所述第二能量小于确定所述保留探测位置时对应的第一能量，所述目标保留探测位置为多个保留探测位置中的任意一个；

在获取的所述保留探测位置对应所述第二能量的多个第二刺激响应数据中，若存在小于或等于所述第一预设数量个第二刺激响应数据大于所述响应阈值，则将当前所述多阵元超声阵列换能器发射的多路超声波的能量作为所述目标能量；

若存在大于所述第一预设数量个第二刺激响应数据大于所述响应阈值，则减小所述第二能量，返回执行所述驱动所述多阵元超声阵列换能器的多个探头发射第二能量的多路超声波的步骤。

5.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至3中任一项所述方法的步骤。

6.一种神经定位设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至3中任一项所述方法的步骤。

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