Page 80 - 《应用声学》2021年第3期
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(a) ᧚ᡔܦฉॎ (b) ᧚ႃืฉॎ
图 16 测量超声波形和测量电流波形
Fig. 16 Measuring ultrasonic wave shape and measuring current waveform
0.30 0.12
0.25 0.10
ᑟ᧚/(mV 2 SHz -1 ) 0.20 ᑟ᧚/(mV 2 SHz -1 ) 0.08
0.06
0.15
0.10
0.02
0.05 0.04
0 0
0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5
ᮠဋf/MHz ᮠဋf/MHz
(a) ᡔܦฉॎᮠ៨Ѭౢ (b) ႃืฉॎᮠ៨Ѭౢ
图 17 超声波形频谱分析和电流波形频谱分析
Fig. 17 Ultrasonic shape spectrum analysis and current waveform spectrum analysis
此外,为进一步验证检测到的电信号确为声场 时间反演聚焦时各阵元的延迟信号可以通过
与磁场共同作用下产生,将导电样本分别放置于静 计算机模拟来获得,从而避免在人体组织植入声源
磁场和声场中,均未检测到电信号的产生,此实验联 造成损伤。通过搭建实验平台,对两种聚焦方式的
合声电场检测实验综合证明了经颅磁声电刺激可 声场归一化处理,验证了时间反演法可以补偿焦点
行性。 偏移,并通过对磁声耦合产生的电场与声场强度归
一化处理,分析得出了它们之间存在较高的一致性。
4 结论 但本实验仅考虑了颅骨对超声的影响,后续需进一
步考虑头皮、白质、灰质对超声聚焦的影响。基于
通过建立基于真实颅骨和大脑的物理场模型,
时间反演的经颅磁声电刺激拥有高空间分辨率以
分别运用传统相控聚焦方法和时间反演法对大脑
及有效精准刺激的优点,有助推动精准神经调控的
进行经颅磁声电刺激,并对结果进行分析。由于传 发展。
统相控阵聚焦方法只考虑聚焦点和各阵元的相对
位置,并未对真实经颅超声的传播过程进行计算,颅
参 考 文 献
骨的形状、厚度、轮廓引起的相位失真、能量衰减和
折射效应等未得到考量,运用时间反演法能够在非 [1] Bikson M, Bestmann S, Edwards D. Transcranial devices
均匀介质中实现自适应聚焦。仿真结果证明基于时 are not playthings[J]. Nature, 2013, 501(7466): 167.
[2] Bai Y, Xia X, Kang J, et al. TDCS modulates cortical
间反演的相位调控能够较好地解决因传播介质的
excitability in patients with disorders of consciousness[J].
非均匀性而导致的焦区偏移问题,提高了聚焦精度。 NeuroImage: Clinical, 2017, 15(C): 702–709.