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全息超声跨颅与神经环路调控系统及其设计方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-11-01 15:25:26
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-11-10 09:42:32
本发明涉及全息超声跨颅与神经环路调控系统及其设计方法，该系统包括全息超声聚焦模块、连接于所述全息超声聚焦模块的声场表征与测量系统、连接于所述全息超声聚焦模块的电子协同控制系统、以及连接于所述电子协同控制系统的有效性记录与反馈系统；本发明针对颅骨不规则的几何外形、非均匀的密度、声速、衰减系数等参数分布所引起的相位失真进行补偿，建立了全息超声精准跨颅聚焦进行了系统、详细的理论模型的计算和数值仿真验证，建立面向不同超声聚焦声场需求的全息超声聚焦理论模型，能够实现对超声精准、多变的声场调制；同时设计了针对不同靶点刺激需求的全息透镜结构，有利于提高超声深部脑内聚焦的分辨率与精准性。
.全息超声跨颅与神经环路调控系统，其特征在于，包括：
全息超声聚焦模块，所述全息超声聚焦模块包括至少两个超声换能器和分别耦合于对应的所述超声换能器上的全息透镜，所述全息透镜用于将对应的所述超声换能器的声场调制形成聚焦声场；
声场表征与测量系统，所述声场表征与测量系统用于对所述全息超声聚焦模块的声场和调制后形成的聚焦声场进行测量，和分析对比数值仿真结果，以优化所述全息透镜和所述超声换能器的结构设计与加工；
电子协同控制系统，所述电子协同控制系统连接于所述全息超声聚焦模块，用于实时调控所述全息超声聚焦模块的超声刺激参数和所述全息超声聚焦模块的位置；以及
有效性记录与反馈系统，所述有效性记录与反馈系统连接于所述电子协同控制系统，并用于实时监测、记录与反馈所述全息透镜调制后的聚焦声场对目标靶区的刺激位点的有效信息，并将该有效信息传输给所述电子协同控制系统，以经由所述电子协同控制系统实时调控所述全息超声聚焦模块的超声刺激参数和位置，从而实现对目标靶区的刺激位点的实时调控。
神经科学研究： 该系统可用于研究脑部神经结构和活动，深入了解神经环路的功能和相互关系。
神经调控治疗： 在神经精神疾病治疗中，该系统可以用于非侵入性地调控脑部神经活动，为治疗提供新的手段。
认知研究： 通过实时监测和调控脑部神经活动，可以在认知研究中探索思维、学习和记忆等过程。
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全息超声发射器： 负责产生全息超声波，通过头骨传播到脑部。
全息超声探测器： 接收脑部传播过来的全息超声信号，用于构建脑部的三维模型。
神经环路调控系统： 根据全息超声成像获取的信息，实现对脑部神经环路的调控。这可能涉及到对神经元的激活或抑制。
控制系统： 用于调节全息超声发射器和神经环路调控系统的参数，以实现对脑部神经活动的准确控
技术转让
设计全息超声跨颅与神经环路调控系统需要综合考虑声学、神经科学和控制系统方面的知识，确保系统具有足够的精度和安全性。这一领域的研究有望为神经科学和医学领域带来重要的突破和应用。
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