[实用新型]一种超声神经刺激设备及系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及动物神经刺激技术领域，具体地，涉及一种超声神经刺激设备及系统。

背景技术

超声波的机械波力学效应控制神经元电活动的新机制的发现，使其成为能无创地开展 神经刺激和神经科学研究的新手段。近来神经科学家发现超声瞬态刺激在分子、动物和人 脑水平的神经调控实验表明超声可以控制神经元的活动。超声还可以通过不同的强度、频 率、脉冲重复频率、脉冲宽度、持续时间等参数使刺激部位的中枢神经产生兴奋或抑制效 应。从而对神经功能产生双向调节的可逆性变化。无创的超声作为一种新工具，对神经科 学研究、神经环路的调控机制、深部脑刺激、脑疾病的发病机理和治疗干预等研究具有重 要价值。

实用新型内容

目前传统的超声神经刺激方法是使用信号发生器加功率放大仪器产生超声波换能器 的信号，从而驱动超声换能器输出超声波实现对动物神经的刺激，这种方法的缺点在于采 用分离式的几种大仪器组合方式而非一个独立的仪器，占用空间大，便携性差，需要手动 连接配套线缆，而且容易引入干扰和噪声。

为了克服以上问题，本实用新型实施例提供一种超声神经刺激设备及系统。

本实用新型实施例提供一种超声神经刺激设备，包括：箱体，装设于所述箱体表面的 输入装置，装设于所述箱体内部的数字信号处理器、激励信号处理电路和阻抗匹配电路， 以及装设于所述箱体外部的超声波换能器；

所述输入装置接收配置参数并转发给所述数字信号处理器；

所述数字信号处理器根据所述配置参数产生数字信号，并将所述数字信号和一控制信 号输出至所述激励信号处理电路；

所述激励信号处理电路接收所述控制信号时启动工作状态或关闭工作状态，并在工作 状态下将所述数字信号转换成模拟信号，将所述模拟信号输出至所述阻抗匹配电路；

所述阻抗匹配电路提供与所述激励信号处理电路的输出阻抗和所述超声波换能器的 输入阻抗相匹配的阻抗；

所述超声波换能器从所述阻抗匹配电路接收所述模拟信号并产生超声波信号。

本实用新型还提供一种超声神经刺激系统，包括：如上所述的超声神经刺激设备、电 生理采集设备、计算机。

借助于上述技术方案，本实用新型提供了一种超声神经刺激设备，该设备将进行超声 神经刺激所需的各种元器件集成在一个独立的箱体中，使用时无需手动连接，便携性好， 操作简单，而且具备阻抗匹配、低功耗等优点，适用于针对鼠、线虫、果蝇、人等进行各 类神经生物学实验研究。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述 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实用新型的 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性的前提下，还可以根 据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型中超声神经刺激设备的结构框图；

图2是本实用新型中超声神经刺激设备的各个器件的连接示意图；

图3是本实用新型中超声波换能器的结构示意图；

图4是本实用新型中超声波换能器的形状示意图；

图5是本实用新型中超声神经刺激设备输出的超声波信号的波形示意图；

图6是本实用新型中实施例一的激励信号处理电路的电路结构图；

图7是本实用新型中实施例二的激励信号处理电路的电路结构图；

图8是本实用新型中实施例三的激励信号处理电路的电路结构图；

图9是本实用新型中超声神经刺激系统的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

示例性设备

本实用新型提供一种超声神经刺激设备，如图1所示，该设备包括：箱体11、输入装 置12、数字信号处理器13、激励信号处理电路14、阻抗匹配电路15、超声波换能器16。