超声刺激人类语言神经中枢的系统技术方案

本发明专利技术公开了一种超声刺激人类语言神经中枢的系统。涉及康复系统领域，包括：超声调控子系统：语言评估子系统：用于在语言能力评估模式中，评估用户当前的语言能力，得到评级结果；控制子系统：用于进行任务分发和资源调配，使所述超声调控子系统、所述语言评估子系统协调工作。通过超声对特定穴位的刺激改变大脑语言功能区的激活强度，增强大脑语言功能区功能活性，评估达到改善语言能力的效果，同时取代针灸穴位治疗，降低操作复杂性，不依赖于进行针灸治疗的熟练医生的手动操作，具有无创性、自动化、效率高等优点。

Ultrasound stimulates the system of human language nerve center

【技术实现步骤摘要】
超声刺激人类语言神经中枢的系统
本专利技术涉及康复系统领域，尤其是涉及一种超声刺激人类语言神经中枢的系统。
技术介绍
如今颅脑损伤较为常见，即便康复，严重的后遗症仍然影响患者的正常生活。现在常见的非侵入性神经调控技术，如经颅电刺激(tDCS或tACS)和经颅磁刺激(TMS)，可以通过增加或减少人脑的兴奋性来调节局部脑活动，进而达到治疗神经性疾病、促进健康人脑功能的目的，但这些技术在空间特异性和穿透深度上非常有限，难以达到良好的治疗效果。经颅超声刺激(TFUS)技术创造了一种可以无创地将超声声束传输到局部组织的方法，具有空间分辨率高、穿透性好等特点。在一系列动物实验中已经证明了聚焦超声对其大脑功能具有良好的调节作用，例如可以无创地调节小鼠、兔子、绵羊甚至健康的灵长类动物的大脑功能而不造成组织损伤。但是经颅超声刺激在健康人脑上很难实现，因为当超声声束通过人脑颅骨传输时，声束能量急剧下降，这将大大降低刺激效果。因此需要提出一种能够具有高空间分辨率、强穿透性，且能有效调节大脑语言神经中枢活性的超声刺激人类语言神经中枢的系统。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出超声刺激人类语言神经中枢的系统，能够增强大脑语言功能区的活性，改善用户的语言能力。第一方面，本专利技术的一个实施例提供了：一种超声刺激人类语言神经中枢的系统，工作模式包括：超声穴位刺激模式和语言能力评估模式，包括：超声调控子系统：用于根据超声刺激参数生成超声信号，当处于超声穴位刺激模式时作用于用户的预设穴位；语言评估子系统：用于在语言能力评估模式中，评估用户当前的语言能力，得到评级结果；控制子系统：用于进行任务分发和资源调配，使所述超声调控子系统、所述语言评估子系统协调工作，并根据所述评级结果调整所述超声刺激参数。进一步地，所述预设穴位包括：通里穴和/或悬钟穴。进一步地，所述超声调控子系统包括：信号发生模块、功率放大模块和超声换能器；所述信号发生模块根据所述超声刺激参数产生信号发送给所述功率放大模块，所述功率放大模块将所述信号进行功率放大，以驱动所述超声换能器将功率放大后的信号转换为超声信号。进一步地，所述语言评估子系统通过预设语言能力任务对用户语言能力进行评级，所述预设语言能力任务包括：字命名任务和/或句子理解任务。进一步地，所述语言评估子系统根据用户完成所述预设语言能力任务时的结果进行语言能力评级，并将所述评级结果发送至所述控制子系统。进一步地，所述超声刺激参数包括：超声频率、脉冲重复频率、脉冲周期数目、脉冲串长度、脉冲串间隔、串循环次数。进一步地，还包括异常管理子系统，用于监控系统工作状态并处理异常情况。进一步地，还包括显示模块，用于显示包括穴位指导和语言评估过程、设置超声刺激参数、超声参数历史数据在内的信息。本专利技术的有益效果是：本专利技术的超声刺激人类语言神经中枢的系统的工作模式包括：超声穴位刺激模式和语言能力评估模式，系统包括：超声调控子系统：用于根据超声刺激参数生成超声信号，当处于超声穴位刺激模式时作用于用户的预设穴位；语言评估子系统：用于在语言能力评估模式中，评估用户当前的语言能力，得到评级结果；控制子系统：用于进行任务分发和资源调配，使所述超声调控子系统、所述语言评估子系统协调工作。通过超声对特定穴位的刺激改变大脑语言功能区的激活强度，增强大脑语言功能区功能活性，评估达到改善语言能力的效果，同时取代针灸穴位治疗，降低操作复杂性，不依赖于进行针灸治疗的熟练医生的手动操作，具有无创性、自动化、效率高等优点。附图说明图1是本专利技术实施例中超声刺激人类语言神经中枢的系统实施例一的结构框图；图2是本专利技术实施例中超声刺激人类语言神经中枢的系统实施例一的使用流程图；图3是本专利技术实施例中超声刺激人类语言神经中枢的系统实施例二的具体结构示意图图4是本专利技术实施例中超声刺激人类语言神经中枢的系统实施例二的超声探头结构示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本专利技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。实施例一：针灸是传统中医学的重要组成部分，研究证明针灸悬钟或通里等穴位可有效调节大脑语言中枢的神经活动。一般情况下，针灸针插入皮肤的穴位15-25毫米。与针刺相似，聚焦超声脉冲所产生的声束(直径约4-6mm)可将超声能量直接作用于人体穴位。低强度聚焦超声可以通过声波传播过程中激发受波作用媒质产生机械振动，如作用于神经细胞时激发细胞膜产生机械振动拉伸脂质双分子层构成的薄膜，从而实现对针灸效果的模拟。针灸法对神经系统可以起到显著的调节作用，而部分穴位的针灸能起到显著调节语言功能的作用，现有研究认为神经递质的变化在针灸对中枢神经的调节中可能起着重要的作用。因此本实施例中利用超声模拟针灸穴位从而引起大脑活动的改变，进行无创性神经调节。本专利技术实施例一提供超声刺激人类语言神经中枢的系统，工作模式包括：超声穴位刺激模式和/或语言能力评估模式，其中两种模式可以择一选择，也可以进行配合选择，例如单独进行语言能力评估、单独进行超声穴位刺激。图1为本专利技术实施例提供的超声刺激人类语言神经中枢的系统的结构框图，如图1所示，该评估系统包括以下功能部件：超声调控子系统100：用于根据超声刺激参数生成超声信号，当处于超声穴位刺激模式时作用于用户的预设穴位。语言评估子系统200：用于在语言能力评估模式中，评估用户当前的语言能力得到评级结果。控制子系统300：用于进行任务分发和资源调配，使超声调控子系统、语言评估子系统200协调工作，并根据评级结果调整超声刺激参数。评估模式切换键400，用于切换超声穴位刺激模式或语言能力评估模式。显示模块500，用于显示包括穴位指导、语言评估过程、设置超声刺激参数、超声参数历史数据在内的信息，例如在使用评估之前，通过图文、视频等方式为用户提供穴位定位指导，协助用户在独自使用的情况下，快速准确的找到本实施例的预设穴位。数据存储模块600：用于存储该超声刺激人类语言神经中枢的系统的使用日志、超声刺激参数、预设语言能力任务评估等信息。超声参数调节旋钮700：用于选择各项超声刺激参数，例如通过按压并旋转旋钮可以选择各参数项，无按压旋转旋钮可调整参数大小等，随时根据用户需要对超声脉冲参数进行调节。异常管理子系统800：用于监控系统工作状态并处理异常情况，例如对诸如各连接线接合松动、硬件部件通讯不畅、系统电源电压不足、系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声刺激人类语言神经中枢的系统，其特征在于，工作模式包括：超声穴位刺激模式和语言能力评估模式，包括：/n超声调控子系统：用于根据超声刺激参数生成超声信号，当处于超声穴位刺激模式时作用于用户的预设穴位；/n语言评估子系统：用于在语言能力评估模式中，评估用户当前的语言能力，得到评级结果；/n控制子系统：用于进行任务分发和资源调配，使所述超声调控子系统、所述语言评估子系统协调工作，并根据所述评级结果调整所述超声刺激参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声刺激人类语言神经中枢的系统，其特征在于，工作模式包括：超声穴位刺激模式和语言能力评估模式，包括：
超声调控子系统：用于根据超声刺激参数生成超声信号，当处于超声穴位刺激模式时作用于用户的预设穴位；
语言评估子系统：用于在语言能力评估模式中，评估用户当前的语言能力，得到评级结果；
控制子系统：用于进行任务分发和资源调配，使所述超声调控子系统、所述语言评估子系统协调工作，并根据所述评级结果调整所述超声刺激参数。


2.根据权利要求1所述的一种超声刺激人类语言神经中枢的系统，其特征在于，所述预设穴位包括：通里穴和/或悬钟穴。


3.根据权利要求1所述的一种超声刺激人类语言神经中枢的系统，其特征在于，所述超声调控子系统包括：信号发生模块、功率放大模块和超声换能器；
所述信号发生模块根据所述超声刺激参数产生信号发送给所述功率放大模块，所述功率放大模块将所述信号进行功率放大，以驱动所述超声换能器将功率放大后的信号转换为超声信号。


4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭力海，陈昕，邱士军，周玉龙，孙通，刘洁，
申请(专利权)人：深圳市神经科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44