【技术实现步骤摘要】
本申请涉及超声换能，特别是涉及用于神经调控的可穿戴式柔性超声换能装置及其所应用的系统。
技术介绍
1、外周神经系统的病变(比如糖尿病神经病变等)会引起慢性疼痛。长期的慢性疼痛会影响患者的生活和精神质量。
2、针对神经病变产生的慢性疼痛常采用阿片类药物进行治疗，然而，神经病变的治疗是一个长期的过程，长期使用阿片类药物会存在滥用等风险，阿片类药物不适合长期对慢性神经痛进行有效的控制。目前，一些其他新型的神经治疗方法，比如脊髓电刺激(spinal cord stimulation,scs)，已广泛用于各种慢性疼痛的治疗，对糖尿病神经病变的调控展现出良好的前景。scs通过在脊椎处植入电极，施加电刺激后能够在脊椎中枢阻断疼痛信号，使疼痛信号无法到达大脑皮层，从而达到控制疼痛的目的。相关研究表明，长期scs治疗具有良好的疗效，随访患者疼痛能得到明显缓解，并且减少或消除了口服镇痛药物摄入量。但是，这种方法需要在脊柱之间永久植入侵入式scs导线，随着时间的推移，植入的导线会发生位置偏移、断裂，从而影响神经调节的治疗效果，同时内置电池电量耗尽需要通过手术方能重新取出，这会对患者造成二次损伤。
3、超声神经调控是一种极具潜力的新一代神经调控技术，超声能够穿透人体并将能量聚焦在目标神经毫米级区域实现神经调控治疗。有研究表明，超声能够打开目标神经元上的离子通道，从而实现神经调控治疗相关神经疾病。目前实验证明超声热效应能够打开与痛觉相关的离子通道trpv1，通过超声热效应调控trpv1通道，可以实现对慢性疼痛的管理。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供用于神经调控的可穿戴式柔性超声换能装置及其所应用的系统，用于解决目前的超声换能器体积大，难以与人体皮肤表面耦合，不适合穿戴使用，每次使用前需要涂抹水凝胶的技术问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第一方面提供一种用于神经调控的可穿戴式柔性超声换能装置，包括：超声换能器阵列，包括多个超声换能器，所述多个超声换能器排布于由内向外依次设置的多个环形圈；柔性可拉伸环形铜电极单元，包括用于引出超声信号的上电极单元和用于接地的下电极单元；所述上电极单元和下电极单元分别覆盖于超声换能器阵列的上方与下方；所述上电极单元和下电极单元均分别设置有与超声换能器的环形圈的圈数相等且形状适配的柔性可拉伸铜线圈，且各个铜线圈按照对应环形圈上所排布的各个超声换能器在相应位置嵌设对应的铜电极；所述上电极单元和下电极单元还分别设有额外用于接地的铜电极；柔性打印电路板，用于连接由所述上电极单元引出的多根柔性可拉伸电极引出线；所述多根柔性可拉伸电极引出线中的一根电极引出线为接地线，其余则为信号线。
3、于本申请的第一方面的一些实施例中，所述超声换能器阵列覆盖连接所述柔性可拉伸环形铜电极单元后，通过弹性医用硅胶进行柔性封装，在进行柔性封装后通过柔性打印电路板连接到阻抗匹配电路，以使所述超声换能器阵列的阻抗匹配至标准电阻值。
4、于本申请的第一方面的一些实施例中，所述标准电阻值为50ω。
5、于本申请的第一方面的一些实施例中，所述阻抗匹配电路连接超声激励器；所述超声激励器包括多个信号通道；每个信号通道对应连接一个柔性可拉伸环形圈上的超声换能器，用于在给定电压下对每圈超声换能器施加不同的时间延迟以调整每圈超声换能器的相位及声束聚焦的深度。
6、于本申请的第一方面的一些实施例中，所述超声激励器通过给超声换能器阵列施加不同等级的电压来调整焦点处的温升。
7、于本申请的第一方面的一些实施例中，所述多个超声换能器排布于由内向外依次设置的多个柔性可拉伸环形圈为同心圆。
8、于本申请的第一方面的一些实施例中，所述上电极单元引出的多根柔性可拉伸电极引出线中的信号线数量与铜线圈数量相等，电极引出线中的接地线连接所述额外用于接地的铜电极。
9、为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第二方面提供一种用于神经调控的可穿戴式柔性超声换能系统，包括所述可穿戴式柔性超声换能装置、阻抗匹配电路；所述可穿戴式柔性超声换能装置中的柔性打印电路板连接所述阻抗匹配电路，以使所述超声换能器阵列的阻抗匹配至标准电阻值。
10、于本申请的第二方面的一些实施例中，所述柔性超声换能系统还包括超声激励器；所述超声激励器包括多个信号通道；每个信号通道对应连接一个柔性可拉伸环形圈上的超声换能器，用于在给定电压下对每圈超声换能器施加不同的时间延迟以调整每圈超声换能器的相位及声束聚焦的深度。
11、如上所述，本申请的用于神经调控的可穿戴式柔性超声换能装置及其所应用的系统，具有以下有益效果：本申请提出一种柔性可穿戴的螺旋相控聚焦超声阵列设备，通过超声热效应在焦点处产生的温升来治疗因外周神经病变而产生的慢性疼痛，同时螺旋型的超声阵列排布设计能够减小旁瓣处的温升以免对人体其他部位的伤害，适合慢性疼痛患者长期佩戴。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于神经调控的可穿戴式柔性超声换能装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于神经调控的可穿戴式柔性超声换能装置，其特征在于，所述超声换能器阵列覆盖连接所述柔性可拉伸环形铜电极单元后，通过弹性医用硅胶进行柔性封装，在进行柔性封装后通过柔性打印电路板连接到阻抗匹配电路，以使所述超声换能器阵列的阻抗匹配至标准电阻值。
3.根据权利要求2所述的用于神经调控的可穿戴式柔性超声换能装置，其特征在于，所述标准电阻值为50Ω。
4.根据权利要求2所述的用于神经调控的可穿戴式柔性超声换能装置，其特征在于，所述阻抗匹配电路连接超声激励器；所述超声激励器包括多个信号通道；每个信号通道对应连接一个柔性可拉伸环形圈上的超声换能器，用于在给定电压下对每圈超声换能器施加不同的时间延迟以调整每圈超声换能器的相位及声束聚焦的深度。
5.根据权利要求4所述的用于神经调控的可穿戴式柔性超声换能装置，其特征在于，所述超声激励器通过给超声换能器阵列施加不同等级的电压来调整焦点处的温升。
6.根据权利要求1所述的用于神经调控的可穿戴式柔性超声换
7.根据权利要求1所述的用于神经调控的可穿戴式柔性超声换能装置，其特征在于，所述上电极单元引出的多根电极引出线中的信号线数量与柔性可拉伸铜线圈数量相等，电极引出线中的接地线连接所述额外用于接地的铜电极。
8.一种用于神经调控的可穿戴式柔性超声换能系统，其特征在于，包括如权利要求1所述的可穿戴式柔性超声换能装置、阻抗匹配电路；所述可穿戴式柔性超声换能装置中的柔性打印电路板连接所述阻抗匹配电路，以使所述超声换能器阵列的阻抗匹配至标准电阻值。
9.根据权利要求8所述的可穿戴式柔性超声换能系统，其特征在于，所述柔性超声换能系统还包括超声激励器；所述超声激励器包括多个信号通道；每个信号通道对应连接一个柔性可拉伸环形圈上的超声换能器，用于在给定电压下对每圈超声换能器施加不同的时间延迟以调整每圈超声换能器的相位及声束聚焦的深度。
...【技术特征摘要】
1.一种用于神经调控的可穿戴式柔性超声换能装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于神经调控的可穿戴式柔性超声换能装置，其特征在于，所述超声换能器阵列覆盖连接所述柔性可拉伸环形铜电极单元后，通过弹性医用硅胶进行柔性封装，在进行柔性封装后通过柔性打印电路板连接到阻抗匹配电路，以使所述超声换能器阵列的阻抗匹配至标准电阻值。
3.根据权利要求2所述的用于神经调控的可穿戴式柔性超声换能装置，其特征在于，所述标准电阻值为50ω。
4.根据权利要求2所述的用于神经调控的可穿戴式柔性超声换能装置，其特征在于，所述阻抗匹配电路连接超声激励器；所述超声激励器包括多个信号通道；每个信号通道对应连接一个柔性可拉伸环形圈上的超声换能器，用于在给定电压下对每圈超声换能器施加不同的时间延迟以调整每圈超声换能器的相位及声束聚焦的深度。
5.根据权利要求4所述的用于神经调控的可穿戴式柔性超声换能装置，其特征在于，所述超声激励器通过给超声换能器阵列施加不同等级的电压来调整焦点处的温升。...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。