CN117653862A - 一种经腹超声神经调控装置 - Google Patents
一种经腹超声神经调控装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117653862A CN117653862A CN202311657667.4A CN202311657667A CN117653862A CN 117653862 A CN117653862 A CN 117653862A CN 202311657667 A CN202311657667 A CN 202311657667A CN 117653862 A CN117653862 A CN 117653862A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- ultrasonic
- abdomen
- signal generator
- transabdominal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 title claims abstract description 59
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 claims abstract description 96
- 238000009557 abdominal ultrasonography Methods 0.000 claims abstract description 13
- 210000003792 cranial nerve Anatomy 0.000 claims abstract description 12
- 230000004007 neuromodulation Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 23
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 27
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 27
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 24
- 210000001320 hippocampus Anatomy 0.000 description 14
- 210000003710 cerebral cortex Anatomy 0.000 description 12
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 12
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 4
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000000926 neurological effect Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 4
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 4
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 3
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 3
- 230000003444 anaesthetic effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 3
- 210000000196 olfactory nerve Anatomy 0.000 description 3
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 210000000105 enteric nervous system Anatomy 0.000 description 2
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 238000012879 PET imaging Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000003920 cognitive function Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N7/00—Ultrasound therapy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
- A61M2021/0005—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
- A61M2021/0027—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus by the hearing sense
- A61M2021/0038—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus by the hearing sense ultrasonic
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N7/00—Ultrasound therapy
- A61N2007/0004—Applications of ultrasound therapy
- A61N2007/0021—Neural system treatment
- A61N2007/0026—Stimulation of nerve tissue
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N7/00—Ultrasound therapy
- A61N2007/0056—Beam shaping elements
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Psychology (AREA)
- Anesthesiology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Hematology (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
Abstract
本申请提供了一种经腹超声神经调控装置,所述装置包括:上位机、信号发生器、超声换能器、准直器和示波器;所述上位机与所述信号发生器连接,所述上位机用于配置所述信号发生器的第一信号参数;所述信号发生器用于基于所述第一信号参数输出第一电信号;所述超声换能器与所述信号发生器连接,用于接收所述信号发生器输出的第一电信号,将所述第一电信号转换为对应的第一超声信号;所述准直器与所述超声换能器连接,用于接收所述第一超声信号,对所述第一超声信号进行聚焦,将聚焦后的第一超声信号作用于腹部,以对待刺激的颅部神经进行调控;所述示波器与超声换能器连接,用于显示经所述待刺激的神经反射的超声回波信号。
Description
技术领域
本申请涉及神经调控技术,尤其涉及一种经腹超声神经调控装置。
背景技术
肠脑轴是大脑与肠道互相沟通的一条双向调节轴,主要由肠神经系统、神经免疫系统、中枢神经系统和下丘脑-垂体-肾上腺轴等构成。肠道菌群通过肠脑轴的作用机制对中枢神经系统产生影响,从而影响至大脑的认知功能。因此利用经腹超声刺激肠神经系统,进而间接刺激颅部神经系统成为一种新的神经调控研究方向。
发明内容
本申请实施例提供一种经腹超声神经调控装置,能够利用经腹超声刺激肠神经系统,进而调控颅部神经系统。
本申请实施例的技术方案是这样实现的:
本申请实施例提供一种经腹超声神经调控装置,所述装置包括:上位机、信号发生器、超声换能器、准直器和示波器;
所述上位机与所述信号发生器连接,所述上位机用于配置所述信号发生器的第一信号参数;
所述信号发生器用于基于所述第一信号参数输出第一电信号;
所述超声换能器与所述信号发生器连接,用于接收所述信号发生器输出的第一电信号,将所述第一电信号转换为对应的第一超声信号;
所述准直器与所述超声换能器连接,用于接收所述第一超声信号,对所述第一超声信号进行聚焦,将聚焦后的第一超声信号作用于腹部,以对待刺激的颅部神经进行调控;
所述示波器与超声换能器连接,用于显示经所述待刺激的神经反射的超声回波信号。
在一些可选实施例中,所述装置还包括:经腹定位带;
所述经腹定位带缠绕于所述待刺激的神经所属对象的腹部。
在一些可选实施例中,所述经腹定位带包括:点式经腹定位带,所述聚焦后的第一超声信号经所述点式经腹定位带,作用于所述对象的腹部的一个区域;
或所述经腹定位带包括:阵列式经腹定位带,所述超声换能器位于所述阵列式经腹定位带内部,所述聚焦后的第一超声信号经所述阵列式经腹定位带,作用于所述对象的腹部的一个或多个区域。
在一些可选实施例中,所述阵列式经腹定位带包括至少两个阵列超声元件,每个所述阵列超声元件在预设时间工作,以实现所述第一超声信号在所述预设时间作用于工作的阵列超声元件对应的腹部区域。
在一些可选实施例中,所述经腹定位带的表面设置有压感电极,所述压感电极用于检测所述经腹定位腰带与所述对象的腹部之间的贴合度。
在一些可选实施例中,
所述信号发生器,还用于基于所述上位机配置的第二信号参数输出第二电信号,所述第二电信号与所述第一电信号在同一时刻输出;
其中,所述第一电信号用于转换为作用于腹部的第一超声信号,所述第二电信号用于转换为作用于颅部的第二超声信号。
在一些可选实施例中,
所述信号发生器,还用于基于所述上位机配置的第二信号参数在第二时间输出第二电信号;
其中,所述第一电信号用于转换为作用于腹部的第一超声信号,所述第二电信号用于转换为作用于颅部的第二超声信号;所述第一时间早于所述第二时间,或者所述第二时间早于所述第一时间。
在一些可选实施例中,所述信号发生器至少包括第一信号发生器和第二信号发生器;
所述第一信号发生器用于基于所述上位机配置的第一信号参数输出第一电信号;
所述第二信号发生器用于基于所述上位机配置的第二信号参数输出第二电信号;
其中,所述第一电信号用于转换为作用于腹部的第一超声信号,所述第二电信号用于转换为作用于颅部的第二超声信号。
在一些可选实施例中,所述装置还包括:经颅头带;所述经颅头带缠绕于所述颅部。
在一些可选实施例中,所述装置还包括:功率放大器;所述功率放大器用于对所述第一电信号进行功率放大。
本申请实施例提供的经腹超声神经调控装置包括:上位机、信号发生器、超声换能器、准直器和示波器;所述上位机用于配置所述信号发生器的第一信号参数;所述信号发生器用于基于所述第一信号参数输出第一电信号;所述超声换能器用于接收所述信号发生器输出的第一电信号,将所述第一电信号转换为对应的第一超声信号;所述准直器用于接收所述第一超声信号,对所述第一超声信号进行聚焦,将聚焦后的第一超声信号作用于腹部,以对待刺激的神经进行调控;所述示波器用于显示经所述待刺激的神经反射的超声回波信号。本申请实施例提供的经腹超声神经调控装置通过对腹部进行刺激,实现对颅部神经的调控。
附图说明
图1是本申请实施例提供的经腹超声神经调控装置的一种可选结构示意图;
图2是本申请实施例提供的经腹超声神经调控装置的另一种可选结构示意图;
图3是本申请实施例提供的点式经腹定位带处于闭合状态的示意图;
图4是本申请实施例提供的点式经腹定位带处于展开状态的示意图;
图5是本申请实施例提供的阵列式经腹定位带的示意图;
图6是本申请实施例提供的经腹超声神经调控装置的又一种可选结构示意图;
图7是本申请实施例提供的准直器的探头直接接触和介导的超声位置示意图;
图8a是本申请实施例提供的针对脑部皮层的一种神经调控结果比对图;
图8b是本申请实施例提供的针对脑部皮层的一种神经调控结果比对图;
图9a是本申请实施例提供的针对脑部海马体的一种神经调控结果比对图;
图9b是本申请实施例提供的针对脑部海马体的另一种神经调控结果比对图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述,所描述的实施例不应视为对本申请的限制,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
在以下的描述中,涉及到“一些实施例”,其描述了所有可能实施例的子集,但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集,并且可以在不冲突的情况下相互结合。
在以下的描述中,所涉及的术语“第一\第二”仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序,可以理解地,“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序,以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的,不是旨在限制本申请。
应理解,在本申请的各种实施例中,各实施过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
实施例一
本申请实施例提供的经腹超声神经调控装置的一种可选结构示意图,如图1所示,经腹超声神经调控装置100至少包括:上位机10、信号发生器20、超声换能器30、准直器40和示波器50;
所述上位机10与所述信号发生器20连接,所述上位机用于配置所述信号发生器20的第一信号参数。其中,第一信号参数至少可以包括:信号发生器20输出的信号强度和信号频率。
在一些实施例中,所述上位机10中可安装有所述信号发生器20对应的控制程序,通过所述控制程序配置信号发生器20的信号强度和信号频率。
所述信号发生器20与超声换能器30连接,所述信号发生器20基于所述第一信号参数输出第一电信号,所述第一电信号输入至所述超声换能器30,所述超声换能器30将接收到的所述第一电信号转换为对应的第一超声信号。
所述超声换能器30与准直器40连接,所述超声换能器30将所述第一超声信号输入至准直器40,准直器40对所述第一超声信号进行聚焦,得到聚焦后的第一超声信号。聚焦后的第一超声信号作用于腹部,通过聚焦后的第一超声信号对腹部神经的调控,实现聚焦后的第一超声信号对待刺激的颅部神经的调控。
聚焦后的第一超声信号作用于腹部之后,待刺激的颅部神经反射的超声回波信号输入至超声换能器30,超声换能器30与示波器50连接,超声换能器30将待刺激的颅部神经反射的超声回波信号输出至示波器50,示波器50显示经所述待刺激的神经反射的超声回波信号。
本申请实施例中,为了提高超声信号的强度,所述经腹超声神经调控装置还可以包括功率放大器60(也可以不包括功率放大器60),利用功率放大器60对第一电信号进行功率放大。具体地,功率放大器60与信号发生器20连接,信号发生器20输出的第一电信号经功率放大器进行功率放大后,输出至超声换能器30。
本申请实施例中,为了精准地将聚焦后的第一超声信号作用于腹部,可以为腹部所述的对象佩戴麻醉面罩,以使所述对象处于麻醉状态,进而控制聚焦后的第一超声信号精准地作用于腹部。
实施例二
本申请实施例提供的经腹超声神经调控装置的另一种可选结构示意图,如图2所示,经腹超声神经调控装置至少包括:上位机10、信号发生器20、超声换能器30、准直器40、示波器50和经腹定位带70;
所述上位机10与所述信号发生器20连接,所述上位机用于配置所述信号发生器20的第一信号参数。其中,第一信号参数至少可以包括:信号发生器20输出的信号强度和信号频率。
在一些实施例中,所述上位机10中可安装有所述信号发生器20对应的控制程序,通过所述控制程序配置信号发生器20的信号强度和信号频率。
所述信号发生器20与超声换能器30连接,所述信号发生器20基于所述第一信号参数输出第一电信号,所述第一电信号输入至所述超声换能器30,所述超声换能器30将接收到的所述第一电信号转换为对应的第一超声信号。
所述超声换能器30与准直器40连接,所述超声换能器30将所述第一超声信号输入至准直器40,准直器40对所述第一超声信号进行聚焦,得到聚焦后的第一超声信号。聚焦后的第一超声信号作用于腹部,通过聚焦后的第一超声信号对腹部神经的调控,实现聚焦后的第一超声信号对待刺激的颅部神经的调控。
在一些实施例中,为了使聚焦后的第一超声信号精准地作用于腹部的特定区域,可在所述待刺激的神经所属对象的腹部缠绕经腹定位带70。经腹定位带70上设置有至少一个定位孔,所述定位孔用于放置所述准直器40包括的超声探头,所述超声探头用于输出聚焦后的第一超声信号;所述超声探头通过放置于定位孔内,使得超声探头输出的聚焦后的第一超声信号能够精准地作用于定位孔对应的腹部区域。因此,在确定聚焦后的第一超声信号作用的腹部区域后,将经腹定位带70缠绕于腹部,并控制经腹定位带的定位孔位于聚焦后的第一超声信号作用的腹部区域。如此,通过在腹部缠绕经腹定位带70,使得
聚焦后的第一超声信号作用于腹部之后,待刺激的颅部神经反射的超声回波信号输入至超声换能器30,超声换能器30与示波器50连接,超声换能器30将待刺激的颅部神经反射的超声回波信号输出至示波器50,示波器50显示经所述待刺激的神经反射的超声回波信号。
在一些实施例中,经腹定位带70可以是点式经腹定位带,也可以是阵列式经腹定位带。点式经腹定位带处于闭合状态的示意图,如图3所示;点式经腹定位带处于展开状态的示意图,如图4所示。点式经腹定位带包括两个定位孔,定位孔用于放置准直器40的探头。定位时可以选择两个定位孔中的一个进行腹部特定部位定位;也可以两个定位孔同时与准直器40的探头连接,进行双位点定位。在一些实施例中,经腹定位带上还可以分布多个定位孔,用于多个点定位的操作。
本申请实施例提供的阵列式经腹定位带的示意图,如图5所示,阵列式经腹定位带包括至少两个阵列超声元件,每个所述阵列超声元件在预设时间工作,以实现所述第一超声信号在所述预设时间作用于工作的阵列超声元件对应的腹部区域。作为示例,阵列式经腹定位带包括2N个阵列超声元件,每个阵列超声元件对应腹部的一个区域,在阵列超声元件工作时,聚焦后的第一超声信号能够作用于该阵列超声元件对应的腹部区域。在实际应用中可设置每个阵列超声元件工作的时刻以及工作的时长,也可以设置阵列超声元件的工作次序。举例来说,2N个阵列超声元件中,按照时间顺序依次工作,且每个阵列超声元件的工作时长为30秒。或者,2N个阵列超声元件中,在第一时刻,序号为奇数的阵列超声元件工作1分钟;之后,序号为偶数的阵列超声元件工作1分钟。
在一些实施例中,经腹定位带的表面设置有压感电极,所述压感电极用于检测所述经腹定位腰带与所述对象的腹部之间的贴合度。经腹定位腰带与所述对象的腹部之间的贴合度低,表征聚焦后的第一超声信号不能够有效地作用于腹部;腹定位腰带与所述对象的腹部之间的贴合度高,可能会引起腹部区域的神经位置发生变化,导致聚焦后的第一超声信号作用于腹部的区域不是需要第一超声信号刺激的目标腹部区域。因此,通过在经腹定位带的表面设置压感电极,使得经腹定位腰带与所述对象的腹部之间的贴合度适当,聚焦后的第一超声信号精准地作用于腹部的区域。
聚焦后的第一超声信号作用于腹部之后,待刺激的颅部神经反射的超声回波信号输入至超声换能器30,超声换能器30与示波器50连接,超声换能器30将待刺激的颅部神经反射的超声回波信号输出至示波器50,示波器50显示经所述待刺激的神经反射的超声回波信号。
本申请实施例中,为了提高超声信号的强度,所述经腹超声神经调控装置还可以包括功率放大器60(也可以不包括功率放大器60),利用功率放大器60对第一电信号进行功率放大。具体地,功率放大器60与信号发生器20连接,信号发生器20输出的第一电信号经功率放大器进行功率放大后,输出至超声换能器30。
本申请实施例中,为了精准地将聚焦后的第一超声信号作用于腹部,可以为腹部所述的对象佩戴麻醉面罩,以使所述对象处于麻醉状态,进而控制聚焦后的第一超声信号精准地作用于腹部。
实施例三
本申请实施例提供的经腹超声神经调控装置的又一种可选结构示意图,如图6所示,经腹超声神经调控装置至少包括:上位机10、信号发生器20、超声换能器30、准直器40、示波器50和经腹定位带70;
所述上位机10与所述信号发生器20连接,所述上位机用于配置所述信号发生器20的第一信号参数和第二信号参数。其中,第一信号参数和第二信号参数均可以包括:信号发生器20输出的信号强度和信号频率。
在一些实施例中,所述上位机10中可安装有所述信号发生器20对应的控制程序,通过所述控制程序配置信号发生器20的信号强度和信号频率。
所述信号发生器20与超声换能器30连接,所述信号发生器20基于所述第一信号参数输出第一电信号,所述第一电信号输入至所述超声换能器30,所述超声换能器30将接收到的所述第一电信号转换为对应的第一超声信号。所述信号发生器20基于所述第二信号参数输出第二电信号,所述第二电信号输入至所述超声换能器30,所述超声换能器30将接收到的所述第二电信号转换为对应的第二超声信号。其中,所述第一电信号和所述第二电信号在同一时刻输出。
所述超声换能器30与准直器40连接,所述超声换能器30将所述第一超声信号输入至准直器40,准直器40对所述第一超声信号进行聚焦,得到聚焦后的第一超声信号。聚焦后的第一超声信号作用于腹部,通过聚焦后的第一超声信号对腹部神经的调控,实现聚焦后的第一超声信号对待刺激的颅部神经的调控。所述超声换能器30将所述第二超声信号输入至准直器40,准直器40对所述第二超声信号进行聚焦,得到聚焦后的第二超声信号。聚焦后的第二超声信号作用于颅部,通过聚焦后的第二超声信号对颅部神经的调控。
本申请实施例在同一时刻通过第一超声信号对腹部神经进行调控,通过第二超声信号对颅部神经进行调控,通过对腹部神经调控和对颅部神经调控结合的方式,实现对颅部神经的多维度、精准调控。
在一些实施例中,为了使聚焦后的第一超声信号精准地作用于腹部的特定区域,可在所述待刺激的神经所属对象的腹部缠绕经腹定位带70。经腹定位带70上设置有至少一个定位孔,所述定位孔用于放置所述准直器40包括的超声探头,所述超声探头用于输出聚焦后的第一超声信号;所述超声探头通过放置于定位孔内,使得超声探头输出的聚焦后的第一超声信号能够精准地作用于定位孔对应的腹部区域。因此,在确定聚焦后的第一超声信号作用的腹部区域后,将经腹定位带70缠绕于腹部,并控制经腹定位带的定位孔位于聚焦后的第一超声信号作用的腹部区域。如此,通过在腹部缠绕经腹定位带70,使得聚焦后的第一超声信号作用于腹部之后,待刺激的颅部神经反射的超声回波信号输入至超声换能器30,超声换能器30与示波器50连接,超声换能器30将待刺激的颅部神经反射的超声回波信号输出至示波器50,示波器50显示经所述待刺激的神经反射的超声回波信号。
在实施例三中,第一电信号和第二电信号在同一时刻输出,在实际应用中,第一电信号和第二电信号可以在不同的时刻输出。作为示例,在第一时间输出第一电信号,在第二时间输出第二电信号,第一时间可以早于第二时间,或者第一时间也可以晚于第二时间。通过在不同的时间输出第一电信号和第二电信号,能够实现第一超声信号先作用于腹部,第二超声信号再作用于颅部;或者实现第二超声信号先作用于颅部,第二超声信号再作用于腹部。
在实施例三中,第一电信号和第二电信号均由一个信号发生器输出,在实际应用中,第一电信号和第二电信号还可以由两台不同的信号发生器输出。作为示例,第一信号发生器基于上位机配置的第一信号参数输出第一电信号,第二信号发生器用于基于所述上位机配置的第二信号参数输出第二电信号。
在实施例三以及实施例三的衍生实施例中,均是以第一超声信号和第二超声信号分别进行一次神经调控为例进行说明;在实际应用中,第一超声信号可以作用于腹部多次,第二超声信号也可以作用于颅部多次。举例来说,第一超声信号先作用于腹部,第二超声信号再作用于颅部,之后,第一超声信号再作用于腹部;或者,第二超声信号先作用于颅部,第一超声信号再作用于腹部,之后,第二超声信号再作用于颅部。基于本申请实施例,超声信号对腹部神经调控与超声信号对颅部神经调控结合的方式均在本申请实施例的范围内。
本申请实施例中,在对颅部神经调控时,为了事第二超声信号作用于颅部的区域或位置更精确,还可以利用经颅头带缠绕于颅部。
本申请实施例中,为了精准地将聚焦后的第一超声信号作用于腹部,可以为腹部所述的对象佩戴麻醉面罩,以使所述对象处于麻醉状态,进而控制聚焦后的第一超声信号精准地作用于腹部。
本申请实施例中,为了提高超声信号的强度,所述经腹超声神经调控装置还可以包括功率放大器60(也可以不包括功率放大器60),利用功率放大器60对第一电信号进行功率放大。具体地,功率放大器60与信号发生器20连接,信号发生器20输出的第一电信号经功率放大器进行功率放大后,输出至超声换能器30。
本申请实施例中,以超声的对象是小鼠为例,准直器的探头直接接触和介导的超声位置示意图,如图7所示,A小鼠为侧卧位,超声位置在后肢大腿上方;B小鼠为仰卧位,超声位置在小鼠右侧腹部位置,后肢大腿斜上方;C小鼠为仰卧位,超声位置在小鼠左侧腹部位置,后肢大腿斜上方;D小鼠为仰卧位,超声位置在小鼠左侧及右侧腹部位置,位置在后肢大腿斜上方。
实施例四
基于实施例一或实施例二所示的经腹超声调控装置对小鼠腹部进行神经调控之后,再利用PET成像、或荧光成像等成像装置得到如图8a、8b、9a和9b所示的一种神经调控结果比对图。其中,图8a是本申请实施例提供的针对脑部皮层的一种神经调控结果比对图,图8a中纵坐标表示脑部皮层(cortex)Aβ蛋白的数量,TBS-O表示利用实施例一或实施例二所示的经腹超声调控装置对小鼠腹部进行神经调控后的脑部皮层Aβ蛋白的数量,图8a中TBS-O-C表示未对小鼠腹部进行神经调控后的脑部皮层Aβ蛋白的数量,可以看出利用实施例一或实施例二所示的经腹超声调控装置对小鼠腹部进行神经调控后的脑部皮层Aβ蛋白的数量明显低于未对小鼠腹部进行神经调控后的脑部皮层Aβ蛋白的数量。图8b是本申请实施例提供的针对脑部皮层的一种神经调控结果比对图,图8b中纵坐标表示脑部皮层Aβ蛋白的面积,TBS-O表示利用实施例一或实施例二所示的经腹超声调控装置对小鼠腹部进行神经调控后的脑部皮层Aβ蛋白的面积,图8b中TBS-O-C表示未对小鼠腹部进行神经调控后的脑部皮层Aβ蛋白的面积,可以看出利用实施例一或实施例二所示的经腹超声调控装置对小鼠腹部进行神经调控后的脑部皮层Aβ蛋白的面积明显低于未对小鼠腹部进行神经调控后的脑部皮层Aβ蛋白的面积。
图9a是本申请实施例提供的针对脑部海马体的一种神经调控结果比对图,图9a中纵坐标表示脑部海马体(Hip)Aβ蛋白的数量,TBS-O表示利用实施例一或实施例二所示的经腹超声调控装置对小鼠腹部进行神经调控后的脑部海马体Aβ蛋白的数量,图9a中TBS-O-C表示未对小鼠腹部进行神经调控后的脑部海马体Aβ蛋白的数量,可以看出利用实施例一或实施例二所示的经腹超声调控装置对小鼠腹部进行神经调控后的脑部海马体Aβ蛋白的数量明显低于未对小鼠腹部进行神经调控后的脑部海马体Aβ蛋白的数量。图9b是本申请实施例提供的针对脑部海马体的另一种神经调控结果比对图,图9b中纵坐标表示脑部海马体Aβ蛋白的面积,TBS-O表示利用实施例一或实施例二所示的经腹超声调控装置对小鼠腹部进行神经调控后的脑部海马体Aβ蛋白的面积,图9b中TBS-O-C表示未对小鼠腹部进行神经调控后的脑部海马体Aβ蛋白的面积,可以看出利用实施例一或实施例二所示的经腹超声调控装置对小鼠腹部进行神经调控后的脑部海马体Aβ蛋白的面积明显低于未对小鼠腹部进行神经调控后的脑部海马体Aβ蛋白的面积。
需要说明的是,图8a、图8b、图9a和图9b均是利用本申请实施例一或实施例二所示的经腹超声调控装置对小鼠腹部进行神经调控的脑部Aβ蛋白,与未利用本申请实施例一或实施例二所示的经腹超声调控装置对小鼠腹部进行神经调控的脑部Aβ蛋白的对比。在实际应用中,还可以将利用本申请实施例一或实施例二所示的经腹超声调控装置对小鼠腹部进行神经调控第一时长后的脑部Aβ蛋白,与利用本申请实施例一或实施例二所示的经腹超声调控装置对小鼠腹部进行神经调控第二时长后的脑部Aβ蛋白进行对比;通过对比能够实时、动态地检测经腹超声调控装置对小鼠腹部进行神经调控过程中,脑部Aβ蛋白的变化情况。其中,第一时长和第二时长可根据实际需要零活设定,如第一时长与第二时长之间的时长差为1小时、或1天、或2天等。此外,针对腹部还可以利用超声进行多次腹部神经的调控刺激。
需要说明的是,上述以本申请实施例提供的经腹超声调控装置对小鼠腹部进行神经调控为例进行说明,在实际应用中,本申请实施例提供的经腹超声调控装置还可以对其他生物体进行神经调控,本申请实施例对经腹超声调控装置所作用的对象不做限定。
基于图8a、图8b、图9a和图9b可知,本申请实施例利用超声对腹部进行神经调控刺激,能够影响颅部蛋白聚合物的变化、和大脑不同细胞特定蛋白表达的响应,从而实现对颅部神经调控的目的。
以上,仅为本申请的实施例而已,并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和范围之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种经腹超声神经调控装置,其特征在于,所述装置包括:上位机、信号发生器、超声换能器、准直器和示波器;
所述上位机与所述信号发生器连接,所述上位机用于配置所述信号发生器的第一信号参数;
所述信号发生器用于基于所述第一信号参数输出第一电信号;
所述超声换能器与所述信号发生器连接,用于接收所述信号发生器输出的第一电信号,将所述第一电信号转换为对应的第一超声信号;
所述准直器与所述超声换能器连接,用于接收所述第一超声信号,对所述第一超声信号进行聚焦,将聚焦后的第一超声信号作用于腹部,以对待刺激的颅部神经进行调控;
所述示波器与超声换能器连接,用于显示经所述待刺激的神经反射的超声回波信号。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:经腹定位带;
所述经腹定位带缠绕于所述待刺激的神经所属对象的腹部。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述经腹定位带包括:点式经腹定位带,所述聚焦后的第一超声信号经所述点式经腹定位带,作用于所述对象的腹部的一个区域;
或所述经腹定位带包括:阵列式经腹定位带,所述超声换能器位于所述阵列式经腹定位带内部,所述聚焦后的第一超声信号经所述阵列式经腹定位带,作用于所述对象的腹部的一个或多个区域。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述阵列式经腹定位带包括至少两个阵列超声元件,每个所述阵列超声元件在预设时间工作,以实现所述第一超声信号在所述预设时间作用于工作的阵列超声元件对应的腹部区域。
5.根据权利要求2至4任一项所述的装置,其特征在于,所述经腹定位带的表面设置有压感电极,所述压感电极用于检测所述经腹定位腰带与所述对象的腹部之间的贴合度。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述信号发生器,还用于基于所述上位机配置的第二信号参数输出第二电信号,所述第二电信号与所述第一电信号在同一时刻输出;
其中,所述第一电信号用于转换为作用于腹部的第一超声信号,所述第二电信号用于转换为作用于颅部的第二超声信号。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述信号发生器,还用于基于所述上位机配置的第二信号参数在第二时间输出第二电信号;
其中,所述第一电信号用于转换为作用于腹部的第一超声信号,所述第二电信号用于转换为作用于颅部的第二超声信号;所述第一时间早于所述第二时间,或者所述第二时间早于所述第一时间。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述信号发生器至少包括第一信号发生器和第二信号发生器;
所述第一信号发生器用于基于所述上位机配置的第一信号参数输出第一电信号;
所述第二信号发生器用于基于所述上位机配置的第二信号参数输出第二电信号;
其中,所述第一电信号用于转换为作用于腹部的第一超声信号,所述第二电信号用于转换为作用于颅部的第二超声信号。
9.根据权利要求6至8任一项所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:经颅头带;所述经颅头带缠绕于所述颅部。
10.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:功率放大器;所述功率放大器用于对所述第一电信号进行功率放大。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311657667.4A CN117653862A (zh) | 2023-12-01 | 2023-12-01 | 一种经腹超声神经调控装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311657667.4A CN117653862A (zh) | 2023-12-01 | 2023-12-01 | 一种经腹超声神经调控装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117653862A true CN117653862A (zh) | 2024-03-08 |
Family
ID=90069360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311657667.4A Pending CN117653862A (zh) | 2023-12-01 | 2023-12-01 | 一种经腹超声神经调控装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117653862A (zh) |
-
2023
- 2023-12-01 CN CN202311657667.4A patent/CN117653862A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pashaei et al. | Flexible body-conformal ultrasound patches for image-guided neuromodulation | |
US10471268B2 (en) | Systems and methods for monitoring muscle rehabilitation | |
KR101750294B1 (ko) | 단일 뇌에 적용되는 뇌-뇌 인터페이스 시스템 | |
US20220080206A1 (en) | Autotitration of therapy using detected electrical activity | |
KR101700883B1 (ko) | 통증 조절 및 근육 강화를 위한 저강도 집속 초음파 자극 장치 | |
US6505079B1 (en) | Electrical stimulation of tissue for therapeutic and diagnostic purposes | |
CN109731227B (zh) | 一种经颅磁刺激的系统 | |
US7117038B1 (en) | Method and system for obtaining stapedial reflexes in cochlear implant users using multiband stimuli | |
CN105943031B (zh) | 可穿戴经颅超声神经刺激与电生理记录联合系统与方法 | |
US11896828B2 (en) | Implantable lead location using ECAP | |
US20150148710A1 (en) | Ultrasound Modulation of the Brain for Treatment of Stroke, Brain Injury, and Other Neurological Disorders | |
CN105251141A (zh) | 一种闭环式经颅磁声刺激装置 | |
US11013919B2 (en) | Systems and methods for controlling brain activity | |
CN105251125A (zh) | 一种经颅磁声刺激与脑电检测的一体化装置 | |
CN110975153B (zh) | 一种深度脑刺激的配置方法及系统、电子设备、存储介质 | |
CN110251126B (zh) | 实现基于cnap的听觉脑干植入体的电生理测试方法的设备 | |
CN112774048A (zh) | 一种闭环超声神经调控系统及方法 | |
CN117653862A (zh) | 一种经腹超声神经调控装置 | |
CN110420384B (zh) | 一种多模态信号采集的高密度电极电刺激装置 | |
CN110882004B (zh) | 超声调控及成像装置、方法、服务器及存储介质 | |
CN116266484A (zh) | 全息超声跨颅与神经环路调控系统及其设计方法 | |
Huang et al. | Development of a novel fMRI compatible stimulator system for tactile study | |
US20230364422A1 (en) | Deep Brain Stimulation System with Wireless Power | |
Pashaei et al. | Live Demonstration: An Open-Source Test-Bench for Autonomous Ultrasound Imaging | |
KR102067536B1 (ko) | 헬스케어를 이용한 두면부 밴드 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |