一个带有机器人手臂的分相阵列超声系统用于神经调节
Jongbum Seo1, Hyunsoo Shin2, Sungtaek Cho2
1Department of Biomedical Engineering, Yonsei University, Wonju, Gangwon-do, Korea.
Medical engineering & physics
|August 3, 2023
概括
一种新的分相阵列系统通过电子控制焦点,实现精确的非侵入性超声波神经调节 (UNMOD). 这项技术展示了高度选择性大脑刺激的潜力,并在动物模型中获得可重现的结果.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗器械 医疗器械
背景情况:
- 使用超声波神经调节 (UNMOD) 的非侵入性脑刺激因机械定位错误而面临区域特异性的限制.
- 具有机械系统的单元传感器限制了UNMOD的精度.
研究的目的:
- 为了研究一个阶段阵列系统的潜力,以电子控制的高度选择性神经调节.
- 评估UNMOD的区域特异性和可重复性,使用非人类灵长类动物模型中的分相阵列系统.
主要方法:
- 在 rhesus 子模型中使用了与机器人手臂集成的专用阶段阵列超声波系统.
- 刺激的目标是控制尾巴,手和嘴巴的初级运动皮质区域,步骤大小为200微米.
- 使用了特定的超声波参数 (840 mW/cm2,100 Hz PRF,5%的工作周期,600 kHz),并记录了诱导的运动.
主要成果:
- 阶段阵列系统的电子控制成功地诱导了单独的数字,嘴巴和舌头的明显运动.
- 通过将电子焦点重新定位到相同的主要运动皮层区域来实现可重复的运动.
- 这项研究在 rhesus 子模型中部分验证了 UNMOD 的可重现性.
结论:
- 阶段阵列系统为非侵入性和区域选择性神经调节提供了一个有希望的方法.
- 电子控制提高了超声波神经调节的精度和可重复性.
- 这项技术有可能用于先进的大脑刺激疗法.
