一个新的多模式,高压便携式跨头超声波刺激系统

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:

• 超超声刺激 (TUS) 是一种非侵入性神经调节技术,具有治疗大脑疾病的潜力.
• 目前的TUS系统,无论是定制的还是商业的,都有局限性,包括不方便的操作,有限的波形能力和声压不足.
• 这些局限性阻碍了研究人员广泛采用和应用TUS技术.

研究的目的:

• 开发一个便携式的TUS系统,克服现有设备的局限性.
• 为了实现多模式刺激,并实现高级神经调制的高声压.
• 为复杂的神经调制研究提供可访问的TUS解决方案.

主要方法:

• 设计了一种高功率的多模式刺激器,并与配备阻抗匹配模块的超声波传感器集成.
• 该系统支持四种不同的刺激波形:连续脉冲连续刺激 (CPCS),间歇脉冲连续刺激 (IPCS),连续脉冲间歇刺激 (CPIS) 和间歇脉冲间歇刺激 (IPIS).
• 系统的声学输出得到了特征,并使用大鼠海马区大脑切片进行了体外实验.

主要成果:

• 开发的TUS系统实现了高声压,定制传感器达到0.95MPa的最大负压峰值,远高于商业传感器.
• 该系统在使用相同的传感器时,向商业设备展示了可比的负压峰值.
• 在体外实验证实了该系统在神经刺激方面的有效性.

结论:

• 拟议的便携式TUS系统为神经调节研究提供了一个多功能和强大的平台.
• 该系统的多模式功能和高声压输出方便复杂的神经调制协议.
• 这种设计为推进神经科学和脑疾病研究中的TUS应用提供了宝贵的工具.