一種用于神經(jīng)刺激研究的觸屏控制小型超聲發(fā)生器

丁孝宇，王婷婷，陸心怡，鄭政

上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)院，上海200093

前言

低強(qiáng)度超聲對(duì)神經(jīng)組織的刺激作用已經(jīng)被許多研究證實(shí)［1-4］，由于超聲可以聚焦到目標(biāo)區(qū)域，所以具有重要的臨床應(yīng)用潛力，然而闡明刺激機(jī)理尚待更多的實(shí)驗(yàn)研究［5-10］。超聲發(fā)生器是該項(xiàng)研究的重要工具。實(shí)驗(yàn)室所需的超聲發(fā)生器不僅要求能產(chǎn)生常用的刺激波形，輸出足夠的聲功率，而且要求體積小，控制方便，以節(jié)省實(shí)驗(yàn)空間，降低對(duì)記錄系統(tǒng)的干擾，提高實(shí)驗(yàn)效率。目前多數(shù)實(shí)驗(yàn)室所用的超聲發(fā)生器由通用儀器構(gòu)成，雖也有若干專用設(shè)備的報(bào)道，但體積仍然偏大，使用也不夠方便。

超聲發(fā)生器通常由脈沖發(fā)生器和末級(jí)功放組成，前者的體積主要由控制界面決定，而功放的體積和所選用的電路類型有很大關(guān)系。超聲刺激實(shí)驗(yàn)中，換能器和受試組織必須保持規(guī)定的距離，而圍繞受試組織通常還有其它許多實(shí)驗(yàn)裝置，空間十分擁擠。如果不能把功放的體積減到足夠小，那就只能放置到遠(yuǎn)處，此時(shí)必須給換能器配備一個(gè)專門的阻抗匹配器，并用功率電纜連接到遠(yuǎn)處的放大器輸出。本文采用開關(guān)型的E 類放大器，體積十分小巧，可放置在換能器附近從而省去傳統(tǒng)的阻抗匹配器，所占體積卻只和匹配電路相仿［11］。控制界面采用觸屏方案，集顯示和參數(shù)輸入于一體，有效減小了脈沖發(fā)生器體積，其和功放的信號(hào)連線由于只傳輸小信號(hào)，可用任意長(zhǎng)度的細(xì)軟電纜，所以可放置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)附近的任何位置，極大地方便了操作，提高了實(shí)驗(yàn)效率。……