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NeuroFUS PRO

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NeuroFUS PRO

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Para neuromodulação por ultra-som com foco transcraniano.
Capaz de administrar ultrassom com foco transcraniano pulsado (tFUS) de baixa frequência ao cérebro humano, permitindo alta resolução espacial sem precedentes e neuromodulação de locais abaixo da superfície cortical, como o tálamo.
Capaz de um foco acústico com uma largura lateral que varia de 6,45 mm (com o CTX -250) a 1,53 mm (com o CTX-1000).
Facilmente compatível com eletroencefalografia (EEG), ressonância magnética funcional (fMRI) e eletromiografia (EMG).
Verificação visual alvo termocromática.

DESCRIÇÃO
O NeuroFUS PRO ™ é um novo e revolucionário sistema de neuromodulação por ultrassom focado na chave na mão que oferece aos pesquisadores resolução espacial sem precedentes e foco ajustável, permitindo profundidade intransigente da modulação transcraniana não invasiva do cérebro ou do nervo transdérmico.
O hardware NeuroFUS é compatível eletromagneticamente e mecanicamente com uma ampla variedade de outros métodos modernos de pesquisa em neurociência e neuro tecnologias, incluindo o comportamento humano; imagiologia óptica (incluindo fNIRS); EEG; Imersão ou estimulação de AR e / ou VR; estimulação do nervo periférico (incluindo estimulação do nervo vago); e outros métodos de neuromodulação, como tES, tDCS, tACS e TMS, oferecendo aos pesquisadores a possibilidade de realizar projetos de neurociência multimodal verdadeiramente avançados.
O sistema NeuroFUS PRO ™ vem completo com uma variedade de recursos adicionais e extras adicionais para garantir o uso seguro do equipamento para o sujeito e o pesquisador, incluindo:
O Kit de Desenvolvimento de Software NeuroFUS (SDK), com várias sequências de pulsos de neuromodulação aprovadas e predefinidas
Equipamento de segurança periférica, incluindo:
* Monitoramento RFWattmeter ™ com capacidade de desligamento automático embutido do sistema
* Invólucro flutuante do transdutor de aterramento, testado oi-pot para passar 2MOPP

 

* Sistemas limitadores de potência de pico e média
Alça ergonômica do sistema para reduzir a tensão no pesquisador e um bolus sólido de acoplamento sem água
Acesso a pacotes de integração para fornecer compatibilidade adicional com os sistemas TMS e Neuro navegação
Seminário inclusivo, treinamento e consulta de neuromodulação com cada sistema NeuroFUS PRO ™

O NeuroFUS PRO ™ é alimentado pelos componentes eletrônicos da unidade Transducer Power Output ™ da Sonic Concepts, Inc., interface USB do comandante e tecnologia de transdutor de matriz anular focada. O NeuroFUS PRO ™ fornece capacidade de pulso de ultrassom para estimulação cortical e periférica com ajuste dinâmico de profundidade focal com precisão de tratamento, e cada sistema é fornecido totalmente calibrado com o Certificado de conformidade relevante.

Por que usar a neuromodulação por ultra-som com foco transcraniano?

 

O NeuroFUS fornece resoluções espaciais muito mais altas que quaisquer outros métodos de neuromodulação não invasiva.
Distribuição espacial do tFUS: Legon et al., Nature Neuroscience, 2014
A imagem superior visível no diagrama à direita ilustra a distribuição espacial de um campo elétrico típico produzido pelo TMS. A distribuição espacial (resolução dos picos de força do campo elétrico produzidos pelo TMS se estende por vários centímetros em algumas direções.
A imagem inferior, no entanto, demonstra como a neuromodulação por ultra-som com foco transcraniano com o sistema NeuroFUS pode modular significativamente a atividade fisiológica do EEG no córtex de humanos saudáveis ​​com resolução espacial precisa (Legon et al., Nature Neuroscience, 2014). Como mostrado, a forma do foco transcraniano de 0,5 MHz é um elipsoide, equivalente ao CTX-500 (informações adicionais sobre o transdutor disponíveis na parte inferior desta página). Este método foi reproduzido por outros, mostrando como a neuromodulação por ultrassom focada é segura, confere altas resoluções espaciais e é prontamente compatível com os métodos de eletro fisiologia e imagem, como EEG e fMRI.

Como o NeuroFUS funciona?
O NeuroFUS PRO ™ usa o sistema eletrônico de acionamento Sonic Concepts TPO: um dispositivo composto por quatro sinais de RF discretos, cada um com capacidade de transmissão independente. O TPO usa a tecnologia de amplificador de alta fidelidade para produzir sinais sinusoidais espectralmente puros. Cada canal do TPO suporta modos de transmissão que variam de um único pulso de ciclo a grandes rajadas.
Para acoplar a superfície de radiação esférica do transdutor ao paciente, um material de acoplamento de água sólida preenche a concavidade do recipiente esférico até que o plano de saída do transdutor seja plano. Com o material de acoplamento da água sólida em contato com o paciente, a pressão acústica é capaz de se propagar para o local de tratamento desejado.

O sistema NeuroFUS oferece três configurações de transdutor de foco cortical (CTX) e um transdutor de microfoco (uTX). Os transdutores CTX são oferecidos em 250 kHz, 500 kHz e 1.000 kHz usando um raio de curvatura de 60 mm de diâmetro x 64 mm. A seleção do transdutor CTX apropriado depende da atenuação ao longo do caminho de propagação, tamanho focal e frequência efetiva na neuro estimulação. O uTX-2500 opera a 2,5 MHz e é destinado à neuro estimulação periférica.


Descrição do transdutor
CTX-250 - Transdutor Focalizado Cortical CTX-250 (CTX) – 250 para uso com objetos grandes
O NeuroFUS CTX 250 fornece uma frequência central a 250 kHz e usa dois elementos discretos para a direção focal axial.

Mais detalhes incluem:
- Raio esférico de 64 mm x diâmetro de abertura de 64 mm
- Foco elipsoidal de 6mm de diâmetro x 39mm de comprimento até -3dB
- Faixa de frequência operacional de 200 a 300 kHz
- Direção focal axial de 30 a 70mm do plano de entrada do paciente *
- Transdutor H-115-2AA HIFU
- Sistema eletrônico de acionamento de 2 canais TPO-201 e comandante do analisador
- Sistema de acoplamento BCS-103
- Verificação visual alvo termocromática
- TPO para calibração do foco acústico e calibração da direção focal (assumindo um campo livre linear)

 

CTX-500 Transdutor Focalizado Cortical CTX-500 (CTX) – 500 para uso com objetos grandes
O NeuroFUS CTX 500 fornece uma frequência central a 500 kHz e usa quatro elementos discretos para a direção focal axial.
Mais detalhes incluem:
- Raio esférico de 64 mm x diâmetro de abertura de 64 mm (f / 1)
- Foco elipsoidal de 3mm de diâmetro x 22mm de comprimento para baixo -3dB
- Faixa de frequência operacional de 400 a 600 kHz
- Direção focal axial de 30 a 70mm do plano de entrada do paciente *
- Transdutor H-104-4AA HIFU
- Sistema eletrônico de acionamento de 4 canais TPO-203 e comandante do analisador
- Sistema de acoplamento BCS-102
- Verificação visual alvo termocromática
- TPO para calibração do foco acústico e calibração da direção focal (assumindo um campo livre linear)

 

CTX-1000 - Transdutor Focalizado Cortical (CTX) – 1000 para uso com objetos grandes
O NeuroFUS CTX 1000 fornece uma frequência central a 1.100 kHz e usa quatro elementos discretos para a direção focal axial.
Mais detalhes incluem:
- Diâmetro esférico de 64 mm x 64 mm de abertura (f / 1)
- Foco elipsoidal de 1,5 mm de diâmetro x 10 mm de comprimento para baixo -e3B
- Faixa de frequência operacional de 900 a 1.300 kHz
- Direção focal axial de 30 a 70mm do plano de entrada do paciente *
- Transdutor H-101-4AA HIFU
- Sistema eletrônico de acionamento de 4 canais TPO-203 e comandante do analisador
- Sistema de acoplamento BCS-102
- Verificação visual alvo termocromática
- TPO para calibração do foco acústico e calibração da direção focal (assumindo um campo livre linear)


UTX-500 - Transdutor de microfoco uTX-500 (uTX) - 2,5 para uso periférico e / ou assuntos pequenos
O NeuroFUS micro-TX 2.5 fornece uma frequência central a 2,5 MHz e usa quatro elementos discretos para a direção focal axial.

Mais detalhes incluem:
- Raio esférico de 20 mm x diâmetro de abertura de 25 mm (f / 0,8)
- Foco elipsoidal de 0,5 mm de diâmetro x3,0 mm de comprimento para baixo -3dB
- Faixa de frequência operacional de 2,0 a 3,0 MHz
- Direção focal axial de 0 a 10mm do plano de entrada do paciente *
* Outras faixas de direção axial de 40 mm disponíveis mediante solicitação
- Transdutor SU-132-4AA HIFU
- Sistema eletrônico de acionamento de 4 canais TPO-203 e comandante do analisador
- Sistema de acoplamento BCS-132
- Verificação visual alvo termocromática

 

- TPO para calibração do foco acústico e calibração da direção focal (assumindo um campo livre linear)


A neuromodulação por ultra-som com foco transcraniano é segura?
A neuromodulação por ultra-som com foco transcraniano e o sistema NeuroFUS PRO ™ demonstraram ser seguros para uso agudo em vários modelos animais, inclusive para neuromodulação em humanos. Uma introdução à neuromodulação por ultra-som com foco transcraniano e à segurança dessa técnica pode ser encontrada aqui, e outros trabalhos acadêmicos que exploram a segurança do tFUS podem ser encontrados na seção "Referências de periódicos" desta página. Um estudo recente examinou a segurança aguda em 120 indivíduos humanos em uma série de sete estudos diferentes de neuromodulação do tFUS (adaptado de Legon et al etc.). Os dados deste estudo de segurança estão ilustrados nas figuras à direita.
O histograma A ilustra a gravidade dos resultados dos efeitos colaterais, enquanto o histograma B mostra os resultados obtidos pela relação subjetiva com o tratamento por ultrassom pulsado.
O sistema NeuroFUS não é um dispositivo médico avaliado pela FDA. O sistema é apenas para fins de pesquisa e não se destina ao tratamento de qualquer distúrbio ou condição médica.


Qual transdutor usar com o NeuroFUS?
A tabela abaixo compara o tamanho focal das configurações do transdutor NeuroFUS com a intensidade focal diminuída estimada.

 

Estimativas e comparações de potência
A tabela abaixo calcula a energia elétrica efetiva necessária para compensar a perda de direção de -3 dB. Por exemplo, ao direcionar o CTX-500 para a distância mínima de penetração de 32 mm, a potência dobra para corrigir a perda de -3 dB para manter os 30 W / cm ^ 2.

 

INFORMAÇÃO ADICIONAL

Intensidade Focal Todos os transdutores NeuroFUS convertem 85% da energia elétrica em energia acústica. A potência acústica total (TAP) permanece a mesma em cada plano transversal ao longo do eixo de propagação, assumindo um campo livre linear. Na superfície esférica do transdutor, a TAP pode ser interpretada como intensidade (TAP / área de abertura) e como pressão, onde I = p ^ 2 / (D x c) em Watt / m². A frequência do transdutor, tamanho esférico e número f são usados para determinar o ganho focal. Esse ganho focal é então multiplicado pela intensidade para prever estimativas de campo livre da intensidade média pulsada de pico espacial (ISPPA).

Atenuação O ultra-som aplicado transcraniano será atenuado ao longo do caminho de propagação. Vários estudos mostraram em média 2,7 dB / cm perdidos no crânio humano entre o transdutor e o foco. Desta atenuação, a maior parte da perda é atribuída a dispersões e reflexões dentro do crânio. O NeuroFUS limita o ISPPA previsto sem redução de valor (campo livre). Os componentes eletrônicos de cada unidade NeuroFUS são calibrados para o foco acústico não desvalorizado da Sonic Concepts usando um hidrofone de agulha rastreável ao National Physical Laboratory (NPL).

 

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