[发明专利]一种聚焦经颅磁声耦合刺激装置与方法

权利要求书

1.一种聚焦经颅磁声耦合刺激装置，其特征在于，所述刺激装置包括：

超声聚焦模块，用于发射和调节聚焦超声波；

刺激对象固定模块，用于固定刺激对象；

刺激电流检测模块，用于实时监控聚焦点处的电流密度；

控制模块，与所述超声聚焦模块、所述刺激对象固定模块以及所述刺激电流检测模块连接，用于控制所述超声聚焦模块的超声发射和波形的输出，还用于控制刺激对象的多方位移动，还用于控制刺激电流检测模块的实时检测与电流密度重构。

2.根据权利要求1所述的聚焦经颅磁声耦合刺激装置，其特征在于，所述超声聚焦模块包括：

环形相控阵列，用于发射聚焦超声波；

超声发射和接收子系统，与所述环形相控阵列连接，用于调节所述聚焦超声波的波形。

3.根据权利要求1所述的聚焦经颅磁声耦合刺激装置，其特征在于，所述刺激对象固定模块包括：

大鼠固定架，用于固定实验鼠；

三维控制子系统，与所述大鼠固定架连接，用于对所述大鼠固定架进行三维控制。

4.根据权利要求1所述的聚焦经颅磁声耦合刺激装置，其特征在于，所述刺激电流检测模块包括：

检测线圈，用于接收动生电流产生的感应电场信号；

信号处理子系统，与所述检测线圈连接，用于基于所述感应电场信号确定监控聚焦点处的电流密度。

5.一种聚焦经颅磁声耦合刺激方法，其特征在于，所述刺激方法包括：

获取磁矢位、电标位和涡流密度；

将所述磁矢位、所述电标位以及所述涡流密度进行时空分离，得到电场标量电位的空间分量满足的泊松方程；

基于所述泊松方程确定互易过程的感应电流密度的空间分量方程；

对所述空间分量方程进行求解，得到特定脑区靶点处的电流密度。

6.根据权利要求5所述的聚焦经颅磁声耦合刺激方法，其特征在于，所述泊松方程的表达式如下：

其中，表示散度算符，分别表示磁矢位电标位u₂(r,t)的空间分量。

7.根据权利要求5所述的聚焦经颅磁声耦合刺激方法，其特征在于，互易过程的感应电流密度的空间分量方程的表达式如下：

其中，σ为特定脑区靶点的电导率。