一个可穿戴的双模式探测器用于图像引导的闭环超声波神经调节.

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 神经科学是一个神经科学.
• 医疗成像医学成像

背景情况:

• 低强度聚焦超声波 (FUS) 为精确的神经调节提供了一种非侵入性的方法.
• 目前的方法缺乏慢性,患者特异性和实时适应能力.

研究的目的:

• 开发和演示用于慢性,患者特定的FUS神经调节的图像引导平台.
• 为了实现实时反控制,实现强大的神经调节.

主要方法:

• 设计定制的可穿戴探头,在柔性PCB上集成超声波成像和调制阵列.
• 利用模板匹配算法用于神经定位和光束方向.
• 实现了一个闭环比例积分 (PI) 控制器,用于基于肌肉抽反的实时传输电压优化.

主要成果:

• 在组织幻影上制造并测试了双模式探头 (4 MHz成像,1.3 MHz调制).
• 在一个体外活性组织幻体中,证明了精确的神经向和闭环神经调节.
• 实现了对探测器定位错误和主体间变量的稳定性.

结论:

• 开发的图像引导,闭环FUS平台可以实现精确和自适应的神经调节.
• 这项技术有可能用于慢性,患者特异的外围神经疗法.
• 进一步的研究可以探索体内应用和先进的控制策略.