用于将超声波多焦点传递到人类深层大脑区域的设备

科学领域:

• 神经外科 神经外科
• 生物医学工程 生物医学工程
• 医疗器械 医疗器械

背景情况:

• 低强度聚焦超声波 (LIFU) 提供非侵入性的深度大脑刺激和药物输送能力.
• 临床应用LIFU受到骨声传输,电子方向盘和精确准方面的挑战所阻碍,特别是在减少MRI依赖的情况下.

研究的目的:

• 开发和验证一种新的硬件设备,以有效,非侵入性地将LIFU输送到大脑深层的目标.
• 为解决LIFU临床转换的声传输,电子方向盘和MRI依赖的准的局限性.

主要方法:

• 一个252元素相位阵列传感器被设计用于通过部和部头骨窗口输送超声波,以最大限度地减少衰减.
• 实施了一种机械注册系统,以准确,可重复的深脑准,减少对重复核磁共振扫描的依赖.
• 该设备的功能通过在两名患有治疗耐药性抑郁症的患者中暂时调节特定的深脑区域来验证.

主要成果:

• 该设备通过优化状和状窗口,通过头骨进行有效的超声波传输.
• 独立的元件控制允许高时空分辨率调制多个深脑目标,而无需设备或对象重新定位.
• 使用机械注册方法实现了准确和可重复的准,使得在初始扫描后可以进行无MRI治疗.

结论:

• 开发的LIFU设备克服了临床翻译的关键硬件挑战,提供非侵入性,精确和可重复的深度大脑调制.
• 该系统能够以高分辨率和最小的MRI依赖性准深层大脑区域,这表明它有望用于治疗神经系统疾病.
• 对治疗耐药抑郁症患者的初步患者验证表明,这项技术在更广泛的治疗应用中具有潜力.