[发明专利]一种穿颅多点超声聚焦声全息透镜

权利要求书

1.一种穿颅多点超声聚焦声全息透镜，其特征在于，其通过以下方法形成：

提供颅骨模型；

选择位于颅骨中的刺激靶点的位置做为虚拟声源点；

对超声神经调控器件选择预定超声波频率；

以刺激靶点的位置作为虚拟声源反向计算声波穿过颅骨模型之后在超声神经调控器件位置的相位信息；

结合声全息透镜材料对声波相位的调控特性设计声全息透镜表面；

根据获得的声全息透镜表面制备出穿颅多点超声聚焦声全息透镜。

2.根据权利要求1所述的穿颅多点超声聚焦声全息透镜，其特征在于，所述相位信息是利用时间反演计算方法获得。

3.根据权利要求2所述的穿颅多点超声聚焦声全息透镜，其特征在于，所述相位信息是利用时间反演计算方法获得具体为：

将颅骨后刺激靶点的位置作为虚拟声源进行反向计算，计算发射源超声神经调控器件到目标面颅骨模型的表面的声场分布p(r,ω)，表达式如下所示：

其中：

k＝2π/λ为波矢，

λ＝c₀/f为声波波长，

ω＝2πf为角频率，

f为激发声场的频率，

c₀和ρ₀分别为水的声速和密度；

v₀(r₀)为坐标在r₀(x₀,y₀,z₀)的声源表面振动速度；

根据上述公式获得目标面颅骨模型的表面的相位分布。

4.根据权利要求1所述的穿颅多点超声聚焦声全息透镜，其特征在于，

所述声全息透镜材料对声波相位的调控特性具体为：

所述声全息透镜材料厚度对声波相位调控满足下列公式：

其中，λ＝c₀/f为声波波长，c₀为水的声速；

c₁是全息透镜所用材料的纵波波速，t为材料厚度。

5.根据权利要求3所述的穿颅多点超声聚焦声全息透镜，其特征在于，

所述声全息透镜材料对声波相位的调控特性具体为；

所述声全息透镜材料厚度对声波相位调控满足下列公式：

其中，c₁是全息透镜所用材料的纵波波速，t为材料厚度。

6.根据权利要求1所述的穿颅多点超声聚焦声全息透镜，其特征在于，所述根据获得的声全息透镜表面制备出穿颅多点超声聚焦声全息透镜是利用3D打印制备而成。

7.根据权利要求1或5所述的穿颅多点超声聚焦声全息透镜，其特征在于，所述声全息透镜的材料为PLA材料。

8.根据权利要求1或5所述的穿颅多点超声聚焦声全息透镜，其特征在于，所述声全息透镜的材料为光敏树脂。

9.根据权利要求1或5所述的穿颅多点超声聚焦声全息透镜，其特征在于，所述声全息透镜的材料为医用硅橡胶材料。

10.根据权利要求1所述的穿颅多点超声聚焦声全息透镜，其特征在于，所述预定超声波频在0.5MHz到5MHz之间。