[发明专利]一种超声刺激的功率控制系统

说明书

本公开提供了一种超声刺激的功率控制系统，超声刺激的功率控制系统包括超声刺激装置，按照设置的电压值产生具有对应功率值的原始脉冲信号，及脉冲同步信号；功率放大器，对原始脉冲信号进行功率放大处理，得到第一脉冲信号；双定向耦合器，对第一脉冲信号进行信号分离处理，得到具有前向功率值的第一检测信号和具有反向功率值的第二检测信号和功率差值；超声换能器，根据双定向耦合器输出的功率差值，输出对应的超声信号；信号处理装置，对第一检测信号和第二检测信号进行采样得到第一平均功率值和第二平均功率值，得到并输出目标脉冲功率值；功率控制装置，根据目标脉冲功率值与预设的声强标准值，调整超声刺激装置所设置的电压值。

技术领域

本公开实施例涉及超声刺激技术领域，更具体地，涉及一种超声刺激的功率控制系统。

背景技术

经颅超声刺激技术是近几年发展起来的一种新的脑刺激方法，具有无损伤、高空间分辨率、刺激深度深等优点。经颅超声刺激技术通常使用脉冲波进行刺激，而目前很多功率检测的方法和电路都是适用于连续波模式的，仅有少部分电路与方法涉及经颅超声刺激领域的脉冲波检测。

在现有技术中，使用测量连续波输出功率的传统方法来测量脉冲波的输出功率，会导致测量得到的数值波动幅度偏大，且无法分离输出功率的前向功率和反向功率。此外，现有技术还无法根据检测得到的脉冲波功率值与设定好的ISPTA值之间的大小关系自动调节输入超声换能器的脉冲信号的功率值，也就无法对超声刺激实现闭环控制。

发明内容

本公开实施例的一个目的是提供一种超声刺激的功率控制系统的新的技术方案。

根据本公开实施例的第一方面，提供了一种超声刺激的功率控制系统，超声刺激的功率控制系统包括超声刺激装置，超声刺激装置按照设置的电压值产生具有对应功率值的原始脉冲信号，及产生与原始脉冲信号同步的脉冲同步信号；功率放大器，功率放大器接收超声刺激装置输出的原始脉冲信号，并对原始脉冲信号进行功率放大处理，得到并输出第一脉冲信号；双定向耦合器，双定向耦合器接收功率放大器输出的第一脉冲信号，对第一脉冲信号进行信号分离处理，得到并输出具有前向功率值的第一检测信号和具有反向功率值的第二检测信号，以及前向功率值与反向功率值的功率差值；超声换能器，超声换能器根据双定向耦合器输出的功率差值，输出对应的超声信号；信号处理装置，信号处理装置接收超声刺激装置输出的脉冲同步信号，以及双定向耦合器输出的第一检测信号和第二检测信号；信号处理装置根据脉冲同步信号，分别对第一检测信号和第二检测信号进行采样，得到第一检测信号的第一平均功率值和第二检测信号的第二平均功率值，并根据第一平均功率值和第二平均功率值，以及第一检测信号和第二检测信号的占空比，得到并输出目标脉冲功率值；功率控制装置，功率控制装置接收信号处理装置输出的目标脉冲功率值，并根据目标脉冲功率值与预设的声强标准值，调整超声刺激装置所设置的电压值。

可选地，信号处理装置还用于计算脉冲同步信号的占空比作为第一检测信号和第二检测信号的占空比。

可选地，信号处理装置根据脉冲同步信号，分别对第一检测信号和第二检测信号进行采样，得到第一检测信号的第一平均功率值和第二检测信号的第二平均功率值，包括：信号处理装置在脉冲同步信号的高电平期间，分别对第一检测信号和第二检测信号进行多次采样处理，得到对应于第一检测信号的多个第一采样值和对应于第二检测信号的多个第二采样值；根据多个第一采样值，得到第一平均功率值；及根据多个第二采样值，得到第二平均功率值。

可选地，根据第一平均功率值和第二平均功率值，以及第一检测信号和第二检测信号的占空比，得到并输出目标脉冲功率值，包括：计算第一平均功率值和第二平均功率值的差值，作为采样平均差值；根据采样平均差值与占空比，得到并输出目标脉冲功率值。

可选地，双定向耦合器实时将具备功率差值的功率信号输出至超声换能器，及将检测信号输出至信号处理装置；其中，检测信号包括第一检测信号和第二检测信号。