声学合用于双盲人类低强度聚焦超声波神经调节的声学合

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
• 声学工程 声学工程

背景情况:

• 低强度聚焦超声波 (LIFU) 是一种非侵入性神经调节技术,用于精确准大脑电路.
• 在LIFU研究中实施双盲是减轻实验偏差和确保可重复结果的关键.
• 现有的超声波合方法在创建有效的双盲协议方面存在挑战.

研究的目的:

• 开发和评估一种新的,基于3D打印的热塑性合装置,用于在人类LIFU研究中实现双盲.
• 为了创建视觉和触觉上无法区分的verum (超声传输) 和sham (超声阻塞) 合装置.
• 评估开发的合装置的声学特性,包括插入损失和光束特性.

主要方法:

• 用3D打印的不同厚度 (1.5-2.5毫米) 和灌装密度 (25-100%) 的烯二甲乙 styrene (ABS) 盘被嵌入到凝聚合物矩阵中.
• 对人类神经调节频率 (0.2-1 MHz) 的声学插入损失和光束特征进行了评估.
• 维鲁姆设备的设计是为了实现声学透明度,而假装设备则包含一个内部空气间隙来阻止超声波传输.

主要成果:

• 在1.5毫米厚度和50%灌装的ABS显示出低插入损失 (0.9±0.04dB在0.50MHz),适用于verum设备.
• 假装设备由于内部空气间隙,实现了显著的插入损失 (31dB在0.50MHz).
• Verum 装置对光束形状的影响最小,辐射偏移 (0.3 ± 0.2 mm) 和轴偏移 (0.5 mm) 较小.

结论:

• 一种新的,具有成本效益的凝塑料合装置,可以在LIFU研究中实现有效的双盲.
• 该设备可根据各种LIFU传感器形状进行定制,保持视觉和触觉无法区分.
• 这种方法提高了人类LIFU实验结果的可靠性和严格性,因为它提供了对盲目的实际解决方案.