经颅超声刺激的靶点定位系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种经颅超声刺激的靶点定位系统及方法。经颅超声刺激的靶点定位系统包括：超声换能器，超声换能器用于向超声刺激对象的脑部发出超声信号；核磁显影外壳，核磁显影外壳套设在超声换能器上，核磁显影外壳的内部容纳空间与超声换能器的外轮廓相适配，核磁显影外壳为能够在脑部医学影像中成像的外壳；超声定位装置，超声定位装置根据超声刺激对象的脑部医学影像，生成三维脑部模型；根据核磁显影外壳在脑部医学影像中的成像位置，计算超声换能器在三维脑部模型中的第一靶点位置；根据第一靶点位置，计算第一靶点位置对应的超声信号焦点在三维脑部模型中的焦点位置；在三维脑部模型的焦点位置处显示代表超声信息焦点的焦点标识。的焦点标识。的焦点标识。

【技术实现步骤摘要】
经颅超声刺激的靶点定位系统及方法


[0001]本专利技术涉及超声刺激
，更具体地，涉及一种经颅超声刺激的靶点定位系统及经颅超声刺激的靶点定位方法。

技术介绍

[0002]随着经颅超声刺激技术的不断发展，经颅超声刺激技术与核磁共振成像技术的融合也已经成为研究大脑功能与大脑活动的重要工具。
[0003]目前，在经颅超声刺激技术的实际应用中，超声治疗人员无法在超声刺激对象的颅内直接检测超声信号的焦点位置，也无法判断超声信号是否对准超声刺激对象的脑部治疗位置，因此通常采用手动方式或依赖于专家经验的方式找到对应于超声刺激对象的脑部治疗位置的常规超声刺激靶区，然后再对其进行经颅超声刺激。但是，通过这种方式找到的超声刺激靶区往往不够精准，也就无法保证对超声刺激对象的脑部治疗位置进行超声刺激后所达到的治疗效果。

技术实现思路

[0004]本公开实施例的一个目的是提供一种关于经颅超声刺激的靶点定位系统的新的技术方案。
[0005]根据本公开的第一方面，提供了一种经颅超声刺激的靶点定位系统，经颅超声刺激的靶点定位系统包括：超声换能器，超声换能器用于向超声刺激对象的脑部发出超声信号；核磁显影外壳，核磁显影外壳套设在超声换能器上，核磁显影外壳的内部容纳空间与超声换能器的外轮廓相适配，核磁显影外壳为能够在脑部医学影像中成像的外壳；超声定位装置，超声定位装置根据超声刺激对象的脑部医学影像，生成三维脑部模型；根据核磁显影外壳在脑部医学影像中的成像位置，计算超声换能器在三维脑部模型中的第一靶点位置；根据第一靶点位置，计算第一靶点位置对应的超声信号焦点在三维脑部模型中的焦点位置；以及，在三维脑部模型的焦点位置处显示代表超声信息焦点的焦点标识。
[0006]可选地，靶点定位系统还包括机械操控装置，机械操控装置用于带动超声换能器运动，以调整超声换能器相对于超声刺激对象的头部的第二靶点位置，超声换能器的第二靶点位置与第一靶点位置具有设定的关联关系；超声定位装置还用于根据焦点位置与超声刺激对象在三维脑部模型中的脑部治疗位置间的偏差，确定减小偏差所需的第二靶点位置的调整量；根据调整量，生成控制机械操控装置动作的控制指令；以及，将控制指令发送至机械操控装置；其中，控制指令用于触发机械控制装置带动超声换能器移动至调整后的第二靶点位置。
[0007]可选地，超声换能器设有基准点，超声换能器的基准点作用在第二靶点位置上，根据核磁显影外壳在脑部医学影像中的成像位置，计算超声换能器在三维脑部模型中的第一靶点位置，包括：根据核磁显影外壳在脑部医学影像中的成像位置，及超声换能器的基准点与核磁显影外壳间的相对位置关系，确定超声换能器的基准点在三维脑部模型中的位置，
作为第一靶点位置。
[0008]可选地，超声换能器的底部具有内凹的圆弧面，核磁显影外壳为圆柱形外壳，圆柱形外壳的中轴线与圆弧面的交点为超声换能器的基准点；其中，相对位置关系为基准点位于核磁显影外壳的中轴线上；根据核磁显影外壳在脑部医学影像中的成像位置，及超声换能器的基准点与核磁显影外壳间的相对位置关系，确定超声换能器的基准点在三维脑部模型中的位置，包括：根据核磁显影外壳在脑部医学影像的成像位置，确定核磁显影外壳在三维脑部模型中的中轴线；根据核磁显影外壳在三维脑部模型中的中轴线和预先测得的核磁显影外壳的顶面与超声换能器的底部圆弧面的中心点之间的垂直距离，确定超声换能器的基准点在三维脑部模型中的位置。
[0009]可选地，根据第一靶点位置，计算第一靶点位置对应的超声信号焦点在三维脑部模型中的焦点位置，包括：根据预设的超声数据库包括的超声信号焦点相对于基准点的位置偏移信息和第一靶点位置，计算以第一靶点位置为基准点的超声信号焦点在三维脑部模型中的位置，作为焦点位置。
[0010]根据本公开的第二方面，还提供了一种经颅超声刺激的靶点定位方法，经颅超声刺激的靶点定位方法包括：根据预设的超声数据库，获取与超声刺激对象的头骨参数对应的超声信号的位置偏移信息；其中，位置偏移信息包括超声信号焦点相对于超声换能器的基准点的位置关系；根据超声刺激对象的脑部医学影像，生成对应于超声刺激对象的三维脑部模型；根据核磁显影外壳在脑部医学影像中的成像位置，确定超声换能器的基准点在三维脑部模型中的第一靶点位置；根据第一靶点位置和位置偏移信息，计算第一靶点位置对应的超声声信号焦点在三维脑部模型中的位置，作为焦点位置；根据三维脑部模型显示的对应于超声刺激对象的脑部治疗位置的坐标位置与焦点位置间的位置偏差，移动超声换能器的基准位置至调整后的相对于超声刺激对象的头部的第二靶点位置，直至超声换能器所在第一靶点位置对应的焦点位置与脑部治疗位置重合；其中，调整后的第二靶点位置的位置偏差小于调整前的第二靶点位置的位置偏差；将焦点位置与脑部治疗位置重合时的超声换能器所在的第一靶点位置，作为经颅超声刺激的目标靶点位置。
[0011]可选地，在根据预设的超声数据库，获取与超声刺激对象的头骨参数对应的超声信号的位置偏移信息之前，还包括：采集超声换能器发送的超声信号在不同头骨参数下得到的超声信号焦点相对于超声换能器的基准点的位置偏移信息，建立超声数据库。
[0012]可选地，根据核磁显影外壳在脑部医学影像中的成像位置，确定超声换能器的基准点在三维脑部模型中的第一靶点位置，包括：根据核磁显影外壳在脑部医学影像中的成像位置，及超声换能器的基准点与核磁显影外壳间的相对位置关系，确定超声换能器的基准点在三维脑部模型中的位置，作为第一靶点位置。
[0013]可选地，相对位置关系为基准点位于核磁显影外壳的中轴线上，根据核磁显影外壳在脑部医学影像中的成像位置，及超声换能器的基准点与核磁显影外壳间的相对位置关系，确定超声换能器的基准点在三维脑部模型中的位置，包括：根据核磁显影外壳在脑部医学影像的成像位置，确定核磁显影外壳在三维脑部模型中的中轴线；根据核磁显影外壳在三维脑部模型中的中轴线和预先测得的核磁显影外壳的顶面与超声换能器的底部圆弧面的中心点之间的垂直距离，确定超声换能器的基准点在三维脑部模型中的位置。
[0014]可选地，根据第一靶点位置和位置偏移信息，计算第一靶点位置对应的超声声信
号焦点在三维脑部模型中的位置，作为焦点位置，包括：根据第一靶点位置和位置偏移信息包括的超声信号焦点与基准点的相对位置关系，计算以第一靶点位置为基准点的超声信号焦点在三维脑部模型中的位置，作为焦点位置。
[0015]根据本申请实施例提供的经颅超声刺激的靶点定位系统，靶点定位系统包括超声换能器、核磁显影外壳和超声定位装置。超声换能器用于向超声刺激对象的脑部发出超声信号。核磁显影外壳套设在超声换能器上，核磁显影外壳的内部容纳空间与超声换能器的外轮廓相适配，核磁显影外壳为能够在脑部医学影像中成像的外壳。超声定位装置根据超声刺激对象的脑部医学影像，生成三维脑部模型；根据核磁显影外壳在脑部医学影像中的成像位置，计算超声换能器在三维脑部模型中的第一靶点位置；根据第一靶点位置，计算第一靶点位置对应的超声信号焦点在三维脑部模型中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种经颅超声刺激的靶点定位系统，其特征在于，包括：超声换能器，所述超声换能器用于向所述超声刺激对象的脑部发出超声信号；核磁显影外壳，所述核磁显影外壳套设在所述超声换能器上，所述核磁显影外壳的内部容纳空间与所述超声换能器的外轮廓相适配，所述核磁显影外壳为能够在脑部医学影像中成像的外壳；以及，超声定位装置，所述超声定位装置根据所述超声刺激对象的脑部医学影像，生成三维脑部模型；根据所述核磁显影外壳在所述脑部医学影像中的成像位置，计算所述超声换能器在所述三维脑部模型中的第一靶点位置；根据所述第一靶点位置，计算所述第一靶点位置对应的超声信号焦点在所述三维脑部模型中的焦点位置；以及，在所述三维脑部模型的所述焦点位置处显示代表所述超声信息焦点的焦点标识。2.根据权利要求1所述的靶点定位系统，其特征在于，所述靶点定位系统还包括机械操控装置，所述机械操控装置用于带动所述超声换能器运动，以调整所述超声换能器相对于所述超声刺激对象的头部的第二靶点位置，所述超声换能器的所述第二靶点位置与所述第一靶点位置具有设定的关联关系；所述超声定位装置还用于根据所述焦点位置与所述超声刺激对象在所述三维脑部模型中的脑部治疗位置间的偏差，确定减小所述偏差所需的所述第二靶点位置的调整量；根据所述调整量，生成控制所述机械操控装置动作的控制指令；以及，将所述控制指令发送至所述机械操控装置；其中，所述控制指令用于触发所述机械控制装置带动所述超声换能器移动至调整后的第二靶点位置。3.根据权利要求2所述的经颅超声刺激的靶点定位系统，其特征在于，所述超声换能器设有基准点，所述超声换能器的基准点作用在所述第二靶点位置上，所述根据所述核磁显影外壳在所述脑部医学影像中的成像位置，计算所述超声换能器在所述三维脑部模型中的第一靶点位置，包括：根据所述核磁显影外壳在所述脑部医学影像中的成像位置，及所述超声换能器的基准点与所述核磁显影外壳间的相对位置关系，确定所述超声换能器的基准点在所述三维脑部模型中的位置，作为所述第一靶点位置。4.根据权利要求3所述的经颅超声刺激的靶点定位系统，其特征在于，所述超声换能器的底部具有内凹的圆弧面，所述核磁显影外壳为圆柱形外壳，所述圆柱形外壳的中轴线与所述圆弧面的交点为所述超声换能器的基准点；其中，所述相对位置关系为所述基准点位于所述核磁显影外壳的中轴线上；所述根据所述核磁显影外壳在所述脑部医学影像中的成像位置，及所述超声换能器的基准点与所述核磁显影外壳间的相对位置关系，确定所述超声换能器的基准点在所述三维脑部模型中的位置，包括：根据所述核磁显影外壳在所述脑部医学影像的成像位置，确定所述核磁显影外壳在所述三维脑部模型中的中轴线；根据所述核磁显影外壳在所述三维脑部模型中的中轴线和预先测得的所述核磁显影外壳的顶面与所述超声换能器的底部圆弧面的中心点之间的垂直距离，确定所述超声换能器的基准点在所述三维脑部模型中的位置。
5.根据权利要求3所述的经颅超声刺激的靶点定位系统，其特征在于，所述根据所述第一靶点位置，计算所述第一靶点位置对应的超声信号焦点在所述三维脑部模型中的焦点位置，包括：根据预设的超声数据库包括的所述超声信号焦点相对于所述基准点的所述位置偏移信息和所述第一靶点位置，计算以所述第一靶点位置为所述基准点的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小俚，李英伟，李志威，王翰文，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：