[发明专利]一种带有磁引导模块的磁声耦合刺激装置及运行方法

说明书

本发明实施例公开了一种带有磁引导模块的磁声耦合刺激装置及运行方法。带有磁引导模块的磁声耦合刺激装置包括：超声波发射模块，用于向待治疗对象的待治疗部位发射超声波波束；第一静磁铁安置模块，用于在治疗阶段安置磁铁，使磁铁在待治疗部位构建磁场；液态磁引导模块，液态磁引导模块置于待治疗部位，液态磁引导模块包括液态金属和磁性颗粒；液态磁引导模块富集模块，用于引导液态磁引导模块流动至待治疗部位。液态金属在超声聚焦区域形成局部感应电流，产生的聚焦磁声刺激电场远大于由生物组织中带电粒子振动产生的感应电流。因此大大提高了磁声耦合聚焦电场强度，增强了治疗效果。

技术领域

本发明实施例涉及经颅磁声刺激技术，尤其涉及一种带有磁引导模块的磁声耦合刺激装置及运行方法。

背景技术

神经电刺激技术现已被广泛应用于脑部神经方面疾病的治疗。尤其是深部脑区的精准电刺激在重大脑疾病的诊疗等领域尤其需要。常见的无创神经电磁刺激如经颅直流电刺激、经颅磁刺激技术等，现阶段均无法实现毫米量级的高空间分辨率，且难以达到对深部脑区的刺激。而有创式的脑深部电刺激技术则需要打开颅骨进行电极植入，手术和应用风险性高，也存在较大操作风险。

经颅磁声刺激是一种新型的可兼顾刺激聚焦性与刺激深度的无创神经电刺激技术。该方法不同于此前直接利用电场磁场变化诱发电刺激的形式，而是基于导电组织的磁声耦合效应，利用超声的高聚焦特性实现高空间分辨的无创电刺激。该刺激方法可以实现包括深部脑区在内的全脑区毫米量级的经颅精准电刺激，是治疗脑部神经功能性疾病的有力手段。

然而，根据磁声耦合理论，磁声耦合聚焦电场的电场强度由聚焦点处的组织中带电粒子的振动速度与静磁场的磁感应强度共同决定的。对于生物组织来说，现有的经颅磁声技术中磁声耦合聚焦电场强度很低，远未达到神经动作电位阈值，因此治疗效果并不理想。

发明内容

本发明提供一种带有磁引导模块的磁声耦合刺激装置及运行方法，以提高待治疗部位的电刺激强度，提高治疗效果。

第一方面，本发明实施例提供了一种带有磁引导模块的磁声耦合刺激装置，包括：

超声波发射模块，用于向待治疗对象的待治疗部位发射超声波波束；

第一静磁铁安置模块，用于在治疗阶段安置磁铁，使所述磁铁在所述待治疗部位构建磁场；

液态磁引导模块，所述液态磁引导模块置于所述待治疗部位，所述液态磁引导模块包括液态金属和磁性颗粒；

液态磁引导模块富集模块，用于引导所述液态磁引导模块流动至所述待治疗部位；

其中，所述超声波波束与所述磁场的磁感线在所述待治疗部位所成夹角大于0度。

可选的，所述液态金属包括镓或镓基液态金属。

可选的，所述磁性颗粒包括磁性Fe₃O₄纳米颗粒。

可选的，所述超声波波束与所述磁场的磁感线在所述待治疗部位所成夹角为90度。

可选的，液态磁引导模块富集模块包括第二静磁铁安置模块和引导支架，所述第二静磁铁安置模块用于在引导阶段安置所述磁铁，所述第二静磁铁安置模块固定于所述引导支架上，所述引导支架用于调节所述第二静磁铁安置模块的位置和朝向。

可选的，所述超声波发射模块包括聚焦超声换能器和脉冲超声激励源，所述脉冲超声激励源用于向所述聚焦超声换能器提供激励。

可选的，所述超声波发射模块还包括控制部，所述控制部通过调节所述脉冲超声激励源的输出参数，来调节所述聚焦超声换能器的焦点位置。

可选的，所述超声波发射模块还包括换能器支架，所述聚焦超声换能器固定于所述换能器支架上，所述换能器支架用于调节所述聚焦超声换能器的位置和朝向。