一種超聲腦調(diào)控與激光多普勒測(cè)速一體化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無損調(diào)控與測(cè)試技術(shù)，特別涉及一種超聲腦調(diào)控與激光多普勒測(cè)速一體化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]低強(qiáng)度超聲腦調(diào)控具有無創(chuàng)性、高空間分辨率、高穿透深度有效性、安全性、易操作性等優(yōu)勢(shì)。早在上個(gè)世紀(jì)60年代，超聲腦調(diào)控就被證實(shí)對(duì)神經(jīng)組織具有可逆的生理效應(yīng)，包括興奮與抑制效應(yīng)。光學(xué)多普勒效應(yīng)是光學(xué)領(lǐng)域中具有廣闊應(yīng)用前景的學(xué)科分支之一，激光多普勒測(cè)速儀是利用激光多普勒效應(yīng)來測(cè)量流體運(yùn)動(dòng)速度的一種儀器，它具有空間分辨率高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、測(cè)量范圍廣、非接觸測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]研究超聲腦調(diào)控作用下腦部血管的血流對(duì)于分析神經(jīng)血管耦合有著重要意義。開展超聲腦調(diào)控與血流測(cè)量的小動(dòng)物研究，能夠探索超聲調(diào)控作用下腦部血流的變化情況，為超聲腦調(diào)控的臨床應(yīng)用提供指導(dǎo)。
[0004]通過對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，過去的專利中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?201210576849.4，名稱為:經(jīng)顱超聲刺激修復(fù)腦神經(jīng)功能的裝置及方法，雖然提供了一種神經(jīng)修復(fù)治療的裝置及方法，但是該裝置不能實(shí)現(xiàn)對(duì)刺激部位血流變化的測(cè)量；中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?201310351623.9，名稱為:一種經(jīng)顱超聲腦調(diào)控的方法與裝置，雖然能夠用腦電信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)監(jiān)控腦電信號(hào)的變化，但是該裝置不能實(shí)現(xiàn)對(duì)刺激部位血流變化的測(cè)量；中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?CN200410009261.6，名稱為:基于雙頻激光器的自混合干涉多普勒測(cè)速儀，雖然該裝置是一種結(jié)構(gòu)緊湊簡單，性價(jià)比高，并且易于實(shí)現(xiàn)速度方向識(shí)別的測(cè)速裝置，但是該裝置進(jìn)局限于血流測(cè)量，不能同步實(shí)現(xiàn)超聲腦調(diào)控和腦血流測(cè)量；
[0005]為克服已有技術(shù)的上述不足和缺陷，本發(fā)明提出了一種超聲腦調(diào)控與激光多普勒測(cè)速一體化裝置，該裝置能夠同步進(jìn)行超聲腦調(diào)控和腦血流速度測(cè)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的在于提供操控方便、結(jié)構(gòu)合理、腦調(diào)控與腦血流測(cè)量同步的一種超聲腦調(diào)控與激光多普勒測(cè)速一體化裝置。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用了以下技術(shù)方案:本發(fā)明所述裝置包括激光器、分光系統(tǒng)、聚焦透鏡1、聚焦透鏡2、反光鏡、光電探測(cè)器、前置放大器、計(jì)算機(jī)、信號(hào)發(fā)生器、功率放大器、超聲換能器;其中，光電探測(cè)器通過數(shù)據(jù)線與前置放大器連接，前置放大器通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)連接，信號(hào)發(fā)生器的輸出端通過數(shù)據(jù)線與功率放大器的信號(hào)輸入端連接，功率放大器的輸出端通過數(shù)據(jù)線與超聲換能器的輸入端連接。
[0008]工作過程如下:
[0009]低強(qiáng)度超聲波以脈沖波的形式傳送到組織，通過機(jī)械效應(yīng)引起腦神經(jīng)的生理變化實(shí)現(xiàn)腦功能調(diào)控。激光多普勒測(cè)速儀是測(cè)量通過激光探頭的示蹤粒子的多普勒信號(hào)，再根據(jù)速度與多普勒頻率的關(guān)系得到血流速度。超聲對(duì)腦神經(jīng)進(jìn)行調(diào)控的同時(shí)，利用激光多普勒測(cè)量調(diào)控部位的腦血流，實(shí)現(xiàn)腦調(diào)控與腦血流測(cè)量的同步。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0011]該裝置能夠同步進(jìn)行超聲腦調(diào)控和腦血流速度的測(cè)量。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
[0014]如圖1所示的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖中，本發(fā)明所述裝置包括激光器5、分光系統(tǒng)6、聚焦透鏡a9、聚焦透鏡b8、反光鏡7、光電探測(cè)器12、前置放大器11、計(jì)算機(jī)10、信號(hào)發(fā)生器1、功率放大器2、超聲換能器3;其中，光電探測(cè)器12通過數(shù)據(jù)線與前置放大器11連接，前置放大器11通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)10連接，信號(hào)發(fā)生器I內(nèi)置于計(jì)算機(jī)10中，信號(hào)發(fā)生器I的輸出端通過數(shù)據(jù)線與功率放大器2的信號(hào)輸入端連接，功率放大器2的輸出端通過數(shù)據(jù)線與超聲換能器3的輸入端連接。超聲換能器3與小動(dòng)物頭部4相接觸。
[0015]所述激光器5為He-Ni激光器。
[0016]所述聚焦超聲換能器3為DAPING-F30聚焦換能器型號(hào)。
[0017]所述信號(hào)發(fā)生器I型號(hào)為N1-PCI 5412產(chǎn)生的脈沖信號(hào)基波頻率在0.35MHz?
0.7MHz之間。
[0018]應(yīng)用該裝置的方法，包括以下操作步驟:
[0019](I)固定小動(dòng)物的頭部4，通過開顱手術(shù)去掉動(dòng)物的部分顱骨，保留硬膜。將聚焦透鏡a9放置在動(dòng)物頭部開顱位置的右上方，與待測(cè)量部位形成傾斜角，調(diào)整聚焦透鏡與待測(cè)量部位的距離，以便于聚焦透鏡a9的焦點(diǎn)能夠聚焦在頭部的血管位置；
[0020](2)將超聲換能器3放置在小動(dòng)物的頭部4的左上方，超聲換能器3與動(dòng)物頭4部形成一定的角度，調(diào)整超聲換能器3與動(dòng)物頭部4的距離，以便于超聲換能器3發(fā)出的超聲波能聚焦在動(dòng)物的頭部組織；
[0021](3)計(jì)算機(jī)10設(shè)定信號(hào)發(fā)生器I產(chǎn)生超聲腦調(diào)控所需的信號(hào)；
[0022](4)信號(hào)發(fā)生器I產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過功率放大器2，放大至超聲換能器3所需要的脈沖信號(hào)；
[0023](5)超聲換能器3接收到脈沖信號(hào)后，產(chǎn)生超聲波，對(duì)小動(dòng)物頭部組織進(jìn)行調(diào)控；
[0024](6)超聲腦調(diào)控的同時(shí)，打開激光器5開關(guān)，激光器5發(fā)出的激光經(jīng)分光系統(tǒng)將光源分解為等光強(qiáng)的兩束平行光源，兩束平行光源通過聚焦透鏡a9在其交點(diǎn)處聚焦，其焦點(diǎn)正好在頭部組織的血管并且與血管形成角度；
[0025](7)光源照射在頭部血管后，經(jīng)過血流的散射作用后，散射光又通過反射鏡，通過反射鏡的散射光再通過聚焦透鏡b8聚焦到光電探測(cè)器12處；
[0026](8)光電探測(cè)器12接收到散射光信號(hào)后，將散射光信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)；
[0027](9)光電探測(cè)器將電信號(hào)傳遞給前置放大器11，經(jīng)前置放大器11的放大作用后，傳遞給帶有計(jì)算機(jī)10;
[0028](10)計(jì)算機(jī)10接收到電信號(hào)之后，計(jì)算機(jī)中的上位機(jī)對(duì)電信號(hào)處理從而得到超聲調(diào)控部位的腦血流速度。
[0029]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變形、改進(jìn)、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超聲腦調(diào)控與激光多普勒測(cè)速一體化裝置，其特征是:所述裝置包括激光器、分光系統(tǒng)、聚焦透鏡a、聚焦透鏡b、反光鏡、光電探測(cè)器、前置放大器、計(jì)算機(jī)、信號(hào)發(fā)生器、功率放大器、超聲換能器;其中，光電探測(cè)器通過數(shù)據(jù)線與前置放大器連接，前置放大器通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)連接，信號(hào)發(fā)生器的輸出端通過數(shù)據(jù)線與功率放大器的信號(hào)輸入端連接，功率放大器的輸出端通過數(shù)據(jù)線與超聲換能器的輸入端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲腦調(diào)控與激光多普勒測(cè)速一體化裝置，其特征是:所述一體化裝置可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)腦神經(jīng)調(diào)控和腦血流測(cè)量。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲腦調(diào)控與激光多普勒測(cè)速一體化裝置，其特征是:信號(hào)發(fā)生器安裝于計(jì)算機(jī)內(nèi)部。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲腦調(diào)控與激光多普勒測(cè)速一體化裝置，其特征是:由一臺(tái)計(jì)算機(jī)同時(shí)控制超聲發(fā)射和腦血流測(cè)量。
【專利摘要】一種超聲腦調(diào)控與激光多普勒測(cè)速一體化裝置，本實(shí)用新型所述裝置包括激光器、分光系統(tǒng)、聚焦透鏡1、聚焦透鏡2、反光鏡、光電探測(cè)器、前置放大器、計(jì)算機(jī)、信號(hào)發(fā)生器、功率放大器、超聲換能器；其中，光電探測(cè)器通過數(shù)據(jù)線與前置放大器連接，前置放大器通過數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)連接，信號(hào)發(fā)生器的輸出端通過數(shù)據(jù)線與功率放大器的信號(hào)輸入端連接，功率放大器的輸出端通過數(shù)據(jù)線與超聲換能器的輸入端連接。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、操控方便、能同步進(jìn)行超聲腦調(diào)控與腦血流速度測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】A61B5/1455, A61N7/00, G01S17/58
【公開號(hào)】CN205215972
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520826822
【發(fā)明人】袁毅, 王懷寶, 馬志濤, 王紅
【申請(qǐng)人】燕山大學(xué)
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年10月23日