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Title:
HEAD-MOUNTED ULTRASONIC TRANSMISSION APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/041256
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided is a head-mounted ultrasonic transmission apparatus, wherein same falls within the technical field of ultrasonic neural stimulation research, and comprises a base (2) capable of being arranged on a laboratory animal skull (9) and a top cover (1) connected to the base (2), wherein an inner cavity for accommodating a coupling agent is provided in the base (2), and the top cover (1) is connected to an ultrasonic transducer with a working face facing a bottom portion of the inner cavity. The head-mounted ultrasonic transmission apparatus further comprises a fixing device for fixing the base (2) to the laboratory animal skull (9), wherein the fixing device comprises a skull connector (31), with a front end thereof being capable of being embedded into the laboratory animal skull (9), and the base (2) is attached to the laboratory animal skull (9) and is directly connected to the fixing device or is connected to the fixing device via a binder (32). The head-mounted ultrasonic transmission apparatus can implement positionally accurate and controllable and reproducible ultrasonic stimulation on the brain of a free-moving laboratory animal, and is suitable for carrying out animal experiments related to feelings, emotions, cognition and memory.

Inventors:
ZHENG HAIRONG (CN)
QIU WEIBAO (CN)
LI GUOFENG (CN)
SU MIN (CN)
CAI RUILIN (CN)
LI YONGCHUAN (CN)
Application Number:
PCT/CN2017/099996
Publication Date:
March 07, 2019
Filing Date:
August 31, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SHENZHEN INST ADV TECH (CN)
International Classes:
A61N7/00
Foreign References:
CN107693962A2018-02-16
CN106861061A2017-06-20
CN203677751U2014-07-02
CN105944245A2016-09-21
US20130345599A12013-12-26
Attorney, Agent or Firm:
SHENZHEN YOUTH PATENT AND TRADEMARK AGENCY LTD. (CN)
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Claims:
权利要求书

一种头戴式超声传导装置, 其特征在于, 包括可置于实验动物颅骨上 的底座和连接于所述底座的顶盖, 所述底座内具有用于容纳耦合剂的 内腔, 所述顶盖连接有工作面朝向于所述内腔底部的超声换能器; 所 述头戴式超声传导装置还包括用于将所述底座固定于实验动物颅骨的 固定器件, 所述固定器件包括前端可嵌入实验动物颅骨的颅骨连接件 , 所述底座贴于实验动物颅骨且与所述固定器件直接连接或通过粘结 剂连接。

如权利要求 1所述的一种头戴式超声传导装置, 其特征在于, 所述底 座靠近底部的侧面设置有凸起结构; 或者 /和, 所述底座靠近底部的 侧面设置有凹槽结构。

如权利要求 2所述的一种头戴式超声传导装置, 其特征在于, 所述颅 骨连接件为螺纹连接件, 所述粘结剂为牙科水泥;

所述凸起结构为外翻凸沿, 所述粘结剂连接于所述颅骨连接件和所述 外翻凸沿;

或者, 所述凹槽结构为设置于所述底座外侧面的凹槽, 所述粘结剂连 接于所述颅骨连接件且嵌于所述凹槽内。

如权利要求 1所述的一种头戴式超声传导装置, 其特征在于, 所述底 座靠近于所述实验动物颅骨前侧的一侧设置有第一凸出部, 或者 /和 , 所述底座靠近于所述实验动物颅骨后侧的一侧设置有第二凸出部。 如权利要求 1至 4中任一项所述的一种头戴式超声传导装置, 其特征在 于, 所述底座的底部设置为曲面结构, 或者 /和, 所述底座的底部设 置有弹性垫圈。

如权利要求 1至 4中任一项所述的一种头戴式超声传导装置, 其特征在 于, 所述底座呈上大下小的倒锥状, 或者 /和, 所述顶盖固定或可拆 卸式连接于所述底座的顶部。

如权利要求 1至 4中任一项所述的一种头戴式超声传导装置, 其特征在 于, 所述顶盖通过旋卡结构、 卡扣结构或螺纹结构连接于所述底座。 [权利要求 8] 如权利要求 1至 4中任一项所述的一种头戴式超声传导装置, 其特征在 于, 所述底座设置有至少一个 L形锁槽, 所述 L形锁槽上端幵口, 且 所述 L形锁槽上端幵口位于所述底座的上端面, 所述顶盖设置有可卡 于所述 L形锁槽的锁块。

[权利要求 9] 如权利要求 1至 4中任一项所述的一种头戴式超声传导装置, 其特征在 于, 所述顶盖内侧设置有用于对所述超声换能器进行限位的凸起结构 ; 或者 /和, 所述顶盖内侧设置有于容纳线缆的导线凹槽。

[权利要求 10] 如权利要求 1至 4中任一项所述的一种头戴式超声传导装置, 其特征在 于, 所述底座的侧面设置有用于实现超声刺激与电生理采集、 电刺激 、 给药、 微透析、 光刺激、 光成像中至少一种的导管结构, 所述导管 结构包括至少一根导管, 所述导管内设置有电极、 细管或光纤中的至 少一种。

Description:
一种头戴式超声传导装置

技术领域

[0001] 本发明属于超声神经刺激研究技术领域, 尤其涉及一种头戴式超声传导装置。

背景技术

[0002] 神经刺激和神经调控是指采用电、 光、 声、 冷热或者机械等物理性刺激以及化 学性刺激, 作用于活体神经系统 (如生物体、 器官、 组织、 细胞等) 并引起反 应的过程。 按刺激调控的效果可分为使功能显示或增强的 兴奋性刺激和使功能 消失或减弱的抑制性刺激。 通过刺激, 调控神经活动, 有助于研究神经系统疾 病及精神疾病, 同吋也是研究人脑感受、 动作和认知功能的基本手段。

[0003] 超声刺激属于既古老又新兴的无创神经刺激手 段。 早在 1929年, 已经出现超声 对蛙、 龟的神经 (心) 肌肉的有效调控的文献报道。 随后在 1958年, 有文献记 录超声穿透幵颅猫的颅骨, 并能可逆地抑制视网膜的光激发电位。 高强度聚焦 超声 (HIFU) 常用作中枢神经系统的干预手段。 2008年, Tyler等证实超声刺激 海马脑片, 可激发动作电位、 压控钠离子、 钙离子瞬态及突触传递。 2010年, T yler团队首次正面经颅超声刺激小鼠颅脑运动 层, 可诱发动作电位, 引起肢体 及尾巴的动作响应。 从此, 采用超声作为神经刺激和调控的手段引起人们 的广 泛关注。

[0004] 然而, 超声刺激的作用机制和应用参数尚未足够明确 。 除了幵展基于细胞和离 体组织的研究外, 针对清醒、 可自由活动的啮齿类小动物 (尤其是疾病模型丰 富、 在生物医药领域被广泛使用的小鼠) 幵展与记忆学习认知相关的行为学实 验也非常重要。 但是, 目前针对动物的超声刺激, 通常采用体积庞大的单阵元 聚焦超声换能器来实现。 由于这种换能器体积大, 重量重, 在使用过程中, 探 头必须由相应的定位装置来固定, 而被刺激的动物则需要被麻醉, 其头部也需 要被固定。 上述这些步骤极大限制了行为学实验的幵展。 设计适用于清醒、 自 由活动小动物的超声刺激装置, 将有助于推动超声刺激技术在神经科学的研究 应用。 [0005] 现有技术中, 申请号为 201610326489 .0的专利文献 "可穿戴经颅超声神经刺激 与电生理记录联合系统与方法", 提出了一种可穿戴经颅超声神经刺激与电生理 记录联合系统, 包括: 计算机控制与数据处理单元、 数模 /模数转换单元、 功率 放大器、 可穿戴超声换能器、 电极组件和信号放大单元。 当中提及的"可穿戴超 声换能器"仅提及换能器与实验对象通过密封 布固定, 相互接触面要耦合处理 。 显然, 对于清醒动物, 其活动频繁且头皮相对颅骨极容易滑动, 仅用密封胶 布是难以准确可靠地固定超声探头来实施超声 刺激。 此外, 专利中提及的电极 组件是通过在超声换能器上设置通孔来实现记 录电极的安装, 上述的密封胶布 固定换能器的方法难以保证记录电极的合理安 装。

[0006] 申请号为申请号为 201610327257 .7的文献"一种无线控制的可穿戴式超声神经 刺激装置", 提出了一种无线可穿戴式的超声神经刺激的装 置, 包括: 用户控制 终端、 控制发射芯片、 超声换能器和贴片外壳。 当中提及的"贴片外壳"仅提及 贴片外壳与作用对象间填充耦合剂并通过密封 胶布固定。 显然, 对于清醒动物 , 其活动频繁且头皮相对颅骨极容易滑动, 仅用密封胶布是难以准确可靠地固 定超声探头; 而超声换能器与作用对象之间并未提及采用有 效结构来防止耦合 剂滑落流失。

[0007] 申请号为 201710138442.6的专利文献"清醒动物超声神经调控 装置", 提出了清 醒动物神经调控装置, 包括: 脉冲信号发生模块、 超声换能器模块和固定模块 。 当中提及的 "固定模块"仅笼统地描述通过行业通用的方法 固定模块固定在 动物神经调控靶点。 然而, 如何设计合理的结构来实现超声换能器与颅骨 的可 靠连接并保证超声能有效传导至颅骨内部, 对整个超声刺激系统来说是极其关 键的技术, 上述专利并没有对此提出可行方案。

[0008] 现有技术中, 超声神经刺激技术采用体积较大、 重量较重的超声探头来实现超 声刺激, 被刺激的动物则需要被麻醉, 其头部也需要被固定, 因此上述超声刺 激不适合用于幵展与感觉、 情感、 认知和记忆有关的动物实验。 而且, 现有的 可穿戴式超声刺激方案 (申请号为 201610326489 .0、 201610327257

.7、 201710138442.6的文献) , 并未明确提出如何把超声换能器可靠固定在头 颅 的技术或仅简单提及采用密封胶布的固定方式 。 [0009] 综上, 现有技术中, 针对超声神经刺激技术领域中对小动物的刺激 装置, 其难 以对清醒、 可自由活动的小动作施以准确可控、 可重复的刺激, 具有实施效果 欠佳等问题。

技术问题

[0010] 本发明的目的在于克服上述现有技术的不足, 提供了一种头戴式超声传导装置

, 其可以在实验动物清醒、 可自由活动的情况对实验动物进行超声神经刺 激研 究等, 通过对自由活动的实验动物的大脑实施位置准 确可控、 可重复操作的超 声刺激, 适合用于幵展与感觉、 情感、 认知等和记忆有关的动物实验, 实施效 果佳。

问题的解决方案

技术解决方案

[0011] 本发明的技术方案是: 一种头戴式超声传导装置, 其特征在于, 包括可置于实 验动物颅骨上的底座和连接于所述底座的顶盖 , 所述底座内具有用于容纳耦合 剂的内腔, 所述顶盖连接有工作面朝向于所述内腔底部的 超声换能器; 所述头 戴式超声传导装置还包括用于将所述底座固定 于实验动物颅骨的固定器件, 所 述固定器件包括前端可嵌入实验动物颅骨的颅 骨连接件, 所述底座贴于实验动 物颅骨且与所述固定器件直接连接或通过粘结 剂连接。

[0012] 可选地, 所述底座靠近底部的侧面设置有凸起结构; 或者 /和, 所述底座靠近 底部的侧面设置有凹槽结构。

[0013] 可选地, 所述颅骨连接件为螺纹连接件, 所述粘结剂为牙科水泥;

[0014] 所述凸起结构为外翻凸沿, 所述粘结剂连接于所述颅骨连接件和所述外翻 凸沿

[0015] 或者, 所述凹槽结构为设置于所述底座外侧面的凹槽 , 所述粘结剂连接于所述 颅骨连接件且嵌于所述凹槽内。

[0016] 可选地, 所述底座靠近于所述实验动物颅骨前侧的一侧 设置有第一凸出部, 或 者 /和, 所述底座靠近于所述实验动物颅骨后侧的一侧 设置有第二凸出部。

[0017] 可选地, 所述底座的底部设置为曲面结构, 或者 /和, 所述底座的底部设置有 弹性垫圈。 [0018] 可选地, 所述底座呈上大下小的倒锥状, 或者 /和, 所述顶盖固定或可拆卸式 连接于所述底座的顶部。

[0019] 可选地, 所述顶盖通过旋卡结构、 卡扣结构或螺纹结构连接于所述底座。

[0020] 可选地, 所述底座设置有至少一个 L形锁槽, 所述 L形锁槽上端幵口, 且所述 L 形锁槽上端幵口位于所述底座的上端面, 所述顶盖设置有可卡于所述 L形锁槽的 锁块。

[0021] 可选地, 所述顶盖内侧设置有用于对所述超声换能器进 行限位的凸起结构; 或 者 /和, 所述顶盖内侧设置有于容纳线缆的导线凹槽。

[0022] 可选地, 所述底座的侧面设置有用于实现超声刺激与电 生理采集、 电刺激、 给 药、 微透析、 光刺激、 光成像中至少一种的导管结构, 所述导管结构包括至少 一根导管, 所述导管内设置有电极、 细管或光纤中的至少一种。

发明的有益效果

有益效果

[0023] 本发明所提供的本发明实施例所提供的一种头 戴式超声传导装置, 其可实现对 自由活动的实验动物的大脑实施位置准确可控 、 可重复操作的超声刺激, 并且 允许在超声刺激的同吋附加颅内给药、 微透析、 电刺激、 光刺激或者电生理采 集的功能。

对附图的简要说明

附图说明

[0024] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案 , 下面将对实施例中所需要使用 的附图作简单地介绍, 显而易见地, 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实 施例, 对于本领域普通技术人员来讲, 在不付出创造性劳动的前提下, 还可以 根据这些附图获得其他的附图。

[0025] 图 1是本发明实施例提供的一种头戴式超声传导 置连接于实验动物颅骨的主 视图;

[0026] 图 2是本发明实施例提供的一种头戴式超声传导 置连接于实验动物颅骨的右 视图;

[0027] 图 3是本发明实施例提供的一种头戴式超声传导 置连接于实验动物颅骨的主 视图。

本发明的实施方式

[0028] 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白, 以下结合附图及实施例 , 对本发明进行进一步详细说明。 应当理解, 此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明, 并不用于限定本发明。

[0029] 需要说明的是, 当元件被称为 "固定于"或"设置于"另一个元件, 它可以直接在 另一个元件上或者可能同吋存在居中元件。 当一个元件被称为是 "连接于"另一个 元件, 它可以是直接连接到另一个元件或者可能同吋 存在居中元件。

[0030] 还需要说明的是, 本发明实施例中的左、 右、 上、 下等方位用语, 仅是互为相 对概念或是以产品的正常使用状态为参考的, 而不应该认为是具有限制性的。

[0031] 如图 1和图 2所示, 本发明实施例提供的一种头戴式超声传导装置 , 包括可置于 实验动物颅骨 9上的底座 2和连接于底座 2的顶盖 1, 底座 2内具有用于容纳耦合剂 的内腔, 底座 2的上下两端幵口, 下端幵口位于实验动物颅骨 9上, 上端幵口用 于连接顶盖 1 ; 顶盖 1连接有工作面朝向于内腔底部 (即实验动物颅骨 9) 的超声 换能器 (图中未示出) , 头戴式超声传导装置还包括用于将底座 2固定于实验动 物颅骨 9的固定器件, 固定器件包括前端可嵌入实验动物颅骨的颅骨 连接件 31, 颅骨连接件 31的前端可以嵌入连接于实验动物颅骨 9, 颅骨连接件 31不易松脱, 其连接可靠性佳, 底座 2的底部贴于实验动物颅骨 9, 且底座 2与颅骨连接件 31直 接连接或通过粘结剂 32连接。 即底座 2可以直接由颅骨连接件 31固定, 或者, 底 座 2也可以通过粘结剂 32与颅骨连接件 31连接而固定。 颅骨连接件 31可为螺纹连 接件 (例如颅骨螺钉) , 其前端可以螺纹固定于实验动物颅骨 9而不损伤实验动 物的脑组织, 且可以使底座 2可以稳定、 可靠地贴于实验动物颅骨 9, 从而可以 在实验动物清醒、 可自由活动的情况对实验动物进行超声神经刺 激研究等, 通 过对自由活动的实验动物的大脑实施位置准确 可控、 可重复操作的超声刺激, 适合用于幵展与感觉、 情感、 认知等和记忆有关的动物实验, 而且, 本实施例 所提供的一种头戴式超声传导装置, 其体积小、 重量轻, 不仅可以适用于兔子 等中小型动物的研究, 还可以适用于小白鼠等小型动物的研究。 [0032] 可选地, 所述底座 2靠近底部的侧面设置有用于连接所述粘结剂 32或所述颅骨 连接件 31的凸起结构; 或者 /和, 如图 3所示, 所述底座 2靠近底部的侧面设置有 用于连接所述粘结剂 32或所述颅骨连接件 31的凹槽结构。

[0033] 可选地, 凸起结构可为外翻凸沿 23, 以增加与粘结剂 32的接触面, 连接可靠性 高。 当然, 也可以使颅骨连接件 31直接压于外翻凸沿 23, 或者, 在外翻凸沿 23 设置用于供颅骨连接件 31穿过的孔位。 具体应用中, 颅骨连接件 31设置有一颗 或至少两颗且位于外翻凸沿 23的周围, 粘结剂 32连接于颅骨连接件 31和外翻凸 沿 23。 颅骨连接件 31设置有多个吋, 粘结剂 32和颅骨连接件 31可以分设于左右 两侧或 /和前后两侧。 粘结剂 32和颅骨连接件 31的数量和排布方式也可以根据实 际情况设定。 外翻凸沿 23可呈环状, 也可以呈柱状、 块状或片状等。

[0034] 可选地, 如图 3所示, 所述凹槽结构为设置于所述底座 2外侧面的凹槽 20, 所述 粘结剂 32连接于所述颅骨连接件 31且嵌于所述凹槽 20内。 凹槽 20可为环形凹槽 或沿底座 2周向设置的独立凹槽 (例如圆形凹槽或矩形凹槽) , 部分粘结剂 32 ( 例如牙科水泥) 嵌入凹槽 20内形成倒扣结构, 连接稳固性高。

[0035] 可选地, 粘结剂 32可为凝固后具有足够机械强度的粘合剂, 例如牙科水泥或其 它类型的粘结剂 32。

[0036] 可选地, 底座 2靠近于实验动物颅骨 9前侧的一侧设置有第一凸出部 21, 或者 / 和, 底座 2靠近于实验动物颅骨 9后侧的一侧设置有第二凸出部 22, 凸出部 (第 一凸出部 21和第二凸出部 22) 的数量和具体结构可以根据实际实况设定, 用于 增加牙科水泥对底座 2的固定强度。

[0037] 可选地, 底座 2的底部 (外翻凸沿 23) 设置为曲面结构, 其可以与实验动物颅 骨 9的颅骨形状匹配, 例如, 底座 2的底部可以呈马鞍形等合适形状。

[0038] 可选地, 底座 2的底部可以设置有弹性垫圈 (图中未示出) , 弹性垫圈可以硅 胶垫圈等, 密封性佳, 且具有一定缓冲的作用。

[0039] 可选地, 底座 2呈上大下小的倒锥状, 底座 2下端幵口尺寸相对较小, 以与实验 动物的头部大小所匹配。 底座 2上端幵口尺寸较大, 可以安装直径较大的超声换 能器, 可以采用低频、 高强的超声波对实验动物进行刺激。

[0040] 可选地, 顶盖 1内超声换能器的压电材料可以采用压电复合 料、 压电陶瓷、 压电单晶材料及其它压电材料, 压电材料的厚度可在 0.01-3mm范围; 超声换能 器可以是单阵元超声换能器或多阵元超声换能 器, 也可以是聚焦超声换能器或 平面超声换能器。 顶盖 1内的超声换能器可采用空气背衬, 也可填充其他材料作 为背衬。

[0041] 可选地, 顶盖 1固定或可拆卸式连接于底座 2的顶部。 具体应用中, 顶盖 1可以 通过旋卡结构、 卡扣结构或螺纹结构等可拆卸连接于底座 2, 顶盖 1可以方便、 快捷地反复拆顶盖 1装。 当然, 作为替代方案, 顶盖 1也可以固定连接于底座 2, 或者, 顶盖 1与底座 2—体连接。

[0042] 可选地, 为了更便于拆装顶盖 1, 可以在顶盖 1外侧设置有防滑结构。 防滑结构 可为凸起 11或 /和凹槽。

[0043] 本实施例中, 底座 2设置有至少两个 L形锁槽 24, L形锁槽 24贯通于底座 2的侧壁

, L形锁槽 24上端幵口, 且 L形锁槽 24上端幵口位于底座 2的上端面, 顶盖 1设置 有可卡于 L形锁槽 24的锁块 14, 锁块 14的数量可与 L形锁槽 24的数量相等。 锁块 1 4可呈柱状或蘑菇状。 锁块 14可以从 L形锁槽 24上端幵口纵向卡入, 然后旋转顶 盖 1, 使锁块 14横向卡于 L形锁槽 24内, 操作方便且可靠性佳。 安装顶盖 1和超声 换能器吋, 预先灌入底座 2的超声耦合剂能在填满底座 2内腔空间后从 L形锁槽 24 自动溢出, 保证超声耦合剂充满于超声换能器与实验动物 颅骨 9之间。 L形锁槽 2 4也可以采用其它结构形状的锁槽, L形锁槽 24的数量可以根据实际情况设定

[0044] 可选地, 可以在底座 2靠近上端处设置有溢流孔, 若顶盖 1与底座 2之间通过螺 纹结构连接, 安装顶盖 1和超声换能器吋, 预先灌入底座 2的超声耦合剂能在填 满底座 2内腔空间后从溢流孔流出。

[0045] 可选地, 顶盖 1的顶部可以设置有导线过孔和螺丝孔, 以便于安装超声换能器 等。

[0046] 可选地, 顶盖 1内侧设置有用于对超声换能器进行限位的凸 结构 (图中未示 出) , 以便于超声换能器的安装和定位。 具体应用中, 凸起结构可为一体成型 于顶盖 1内侧或固定连接于顶盖 1内侧的凸环或凸杆等。

[0047] 可选地, 顶盖 1内侧设置有于容纳线缆的导线凹槽 (图中未示出) , 线缆连接 于超声换能器, 超声换能器的直径可以与顶盖 1的内径匹配, 超声换能器不会松 动, 利于对实验动物进行稳定的超声波刺激。

[0048] 可选地, 底座 2的侧面设置有用于实现超声刺激与电生理采 、 电刺激、 给药

(非治疗目的) 、 微透析、 光刺激、 光成像中至少一种的导管结构 4, 导管结构 4包括至少一根导管, 导管内设置有电极、 细管或光纤中的至少一种, 从而可以 实现超声刺激共靶点的颅内给药、 微透析、 电刺激、 光刺激或者电生理采集的 功能。

[0049] 图 1展示了安装于实验动物颅骨 9上的头戴式超声传导装置示意图。 最底端的虚 线椭圆表示小动物颅骨 9的矢状面, 颅骨与上方的头戴式超声传导装置紧密结合 , 并由颅骨连接件 31及牙科水泥固定; 上方的头戴式超声传导装置包含顶盖 1和 底座 2两部分; 底座 2和顶盖 1可采用金属、 塑料、 有机玻璃等任何加工后常温下 呈固体状态的材料加工。 顶盖 1与底座 2可通过 L形锁槽 24结构连接; 顶盖 1内部 可安装圆形的超声换能器, 超声换能器可包括超声压电材料、 匹配层及引线 ( 图中未示出) , 用于产生超声波往下方辐射; 顶盖 1外围底部有三个锁块 14, 用 于与底座 2的 L形锁槽 24互扣连接; 顶盖 1外侧顶部有两个对称的防滑凸出结构 ( 凸起 11) ; 底座 2呈倒置空心圆锥体形状, 包含上幵口和下幵口; 倒置空心圆锥 体形状, 既能减少了底座 2占用颅骨的面积, 又允许超声换能器具有较大的辐射 面积, 从而保证该装置能应用于小动物并且具有较高 的超声辐射强度和较低的 辐射频率; 底座 2上出口四周有三个 L形锁槽 24, 可与上述顶盖 1外围的三个锁块 14互扣; 底座 2下出口周围有外翻的外沿结构, 外沿结构的底面并非平面, 而是 圆柱面或弧面, 该圆柱面的外翻外沿结构与小动物呈弧面拱起 的颅骨表面刚好 吻合, 从而实现底座 2与颅骨的无缝紧贴安装; 上述外翻的外沿结构的前后方分 别有一个凸出结构, 该前后分布的凸出结构, 可在不增加底座 2外沿左右宽度的 前提下增加牙科水泥的接触面积, 防止底座 2绕中心轴转动, 提高安装底座 2的 机械强度。 图 2所示为头戴式超声传导装置侧视图, 标注了类似图 1所示的结构 , 特别地, 在图 2中底座 2的右侧 (即实验动物头颅的后方) , 设计了导管结构 4 ; 通过该导管结构 4, 可附加安装电生理采集或刺激电极、 给药管、 透析管、 光 纤等管道, 这些管道的下端可延伸至超声作用靶点区域的 不同深度, 实现电生 理信号采集、 定点药物输送、 微透析、 光刺激等功能。 [0050] 本发明实施例所提供的一种头戴式超声传导装 置, 主要应用于对清醒且自由活 动小动物进行可重复操作的超声刺激, 主要包含顶盖 1和底座 2两部分, 顶盖 1内 置超声换能器, 超声换能器包括压电材料和匹配层, 可产生超声实现超声刺激 ; 底座 2可呈倒置空心圆锥体形状, 具有上、 下两幵口; 上幵口周围有若干个 L 形锁槽 24, 便于与顶盖 1可拆卸式连接; 下幵口有底面为弧面的外翻外沿结构以 及位于外沿结构先后侧的两个外沿凸出结构 (第一凸出部 21、 第二凸出部 22) ; 上幵口和下幵口分别用于连接顶盖 1和实验动物颅骨 9; 且顶盖 1可被反复便捷 地安装与拆卸。 本发明实施例所提供的一种头戴式超声传导装 置, 其至少具有 以下优点:

[0051] (1) 底座 2的下出口的底面呈曲面状, 外翻凸沿 23及凸出部也可以呈曲面状, 使底座 2能与实验动物弧面状的颅骨紧密可靠接触, 提高了底座 2安装位置的准 确度和装置的使用寿命;

[0052] (2) 底座 2呈倒置空心圆锥体形状, 既减少了底座 2占用颅骨的面积, 又能允许 超声换能器具有较大的辐射面积, 从而保证该装置能应用于小动物并且具有较 高的超声辐射强度和较低的辐射频率;

[0053] (3) 底座 2和顶盖 1的卡口结构, 保证顶盖 1可被反复安装与拆卸, 便于灵活幵 展需反复超声刺激的实验;

[0054] (4) 底座 2和顶盖 1的卡口结构, 允许安装顶盖 1吋预先灌入的超声耦合剂能在 填满底座 2内腔空间后自动溢出, 保证超声能通过底座 2内腔可靠传导而不增加 底座 2腔内压力;

[0055] (5) 顶盖 1内侧的凸起结构和导线凹槽结构, 可使超声传感器 (超声换能器) 工作于空气背衬模式, 提高超声辐射的效率;

[0056] (6) 底座 2外侧壁可安装径向导管, 允许导药管、 电生理电极或者光纤通过, 用于幵展超声刺激结合颅内给药、 微透析、 电生理采集、 电刺激或者光刺激等 实验;

[0057] (7) 整个装置体积小、 重量轻, 可应用于小鼠等自由活动的小动物, 实施超声 刺激。

[0058] 以上仅为本发明的较佳实施例而已, 并不用以限制本发明, 凡在本发明的精神 和原则之内所作的任何修改、 等同替换或改进等, 均应包含在本发明的保护范 围之内。