电导线及其制备方法与植入式生物电极技术

本发明专利技术提供了一种电导线及其制备方法与植入式生物电极，可使植入式生物电极在不同区段具有对应的刚度，提高电刺激治疗的成功率以及电路连接的可靠性。本发明专利技术的植入式生物电极包括电导线，且所述电导线包括螺旋形的导电本体，所述导电本体至少具有依次连接的远端区段、中间区段和近端区段，所述中间区段的刚度小于所述远端区段以及所述近端区段的刚度。在实际制备时，可螺旋切割金属管形成所述导电本体，在简化制备过程的同时，有效控制各区段的刚度。

Electric wire and its preparation and implantable bioelectrode

【技术实现步骤摘要】
电导线及其制备方法与植入式生物电极
本专利技术涉及医疗器械
，特别涉及一种电导线及其制备方法与植入式生物电极。
技术介绍
随着现代医疗科技的发展，越来越多传统医学无能为力的疾病可以通过电刺激技术来进行治疗，例如电刺激心肌可治疗心率异常，电刺激丘脑底核或内苍白球可改善帕金森症状，电刺激迷走神经可辅助治疗药难治性癫痫和抑郁症。电刺激疗法通过对肌肉或神经细胞注入电荷来改善症状和治疗疾病，所用到的装置通常包含植入人体的脉冲发生器与生物电极(以下简称电极)，脉冲发生器产生电信号，电信号经过一定的传导路径后达到电极，电极将电信号传递至靶点。因此，植入式电极作为电刺激系统的重要部件，起到了与人体组织交互的作用，研究电极的设计与制作对于整个电刺激系统的有效性与安全性意义重大。当前用于深脑刺激(DBS)的电刺激系统如图1a所示，包括脉冲发生器(通常缩写为IPG)1、电极延长线2和电极3，脉冲发生器1植入在胸腔内，脉冲发生器1与电极延长线2的近端相连，电极延长线2埋在人体皮下，经过颈部到达颅骨表面，电极延长线2的远端与电极3的近端相连，电极3穿过颅骨插入脑内，电极3的远端与靶点相接触，电极3通过颅骨帽4固定在颅骨穿孔处，脉冲发生器1产生的脉冲信号经过电极延长线2传送至电极3，然后传送至靶点。目前用于DBS的电极通常采用图2a所示的结构。电极的主体结构为一根细长的高分子塑料管，称为电极导管33；在电极导管33的端部分别安装有若干金属环；远端的称为刺激电极环31，起到给生物组织注入电荷产生电刺激的作用；近端的称为连接电极环32，起到与电极延长线产生电路连接的作用；电极导管33的内部穿有电导线34，用于连接端部的刺激电极环31和连接电极环32，形成导电通道。电极导管33的材料通常为聚氨酯或硅橡胶等生物兼容性良好的聚合物，硬度较低，类似橡胶，刺激电极环31和连接电极环32的材料通常为贵金属(如铂铱合金)和镍钴合金(如MP35N)等，具有良好的耐腐蚀性及生物兼容性。如图2b所示，传统的电导线34为螺旋状，由多根均匀的导丝34-2绕制而成。导丝34-2的表面设有用于绝缘的涂层34-1，导丝34-2的根数与刺激电极环31或连接电极环32的数量相等，从而保证每一个刺激电极环31通过一个独立的导电通道与对应的连接电极环32相连。用于制作电导线34的导丝通常为圆形截面，绕制成螺旋状，导丝通常为铂铱合金或MP35N，每根导丝通过涂层相互绝缘，涂层通常为PTFE、ETFE或PFA等。螺旋状的导线能保证电极具有良好的力学柔性，因为电极在安装或使用的过程中需要经受各种复杂的力。如图1b所示，根据电极受力的不同，可以将电极分为四段：第一段为颅内段301，插入在脑组织中；第二段为穿颅段302，与颅骨帽相连，这里，电极被弯折成一定的角度并通过颅骨帽4固定在颅骨上，以保证电极远端的刺激电极环不发生移位，因为刺激电极环31的移位将可能导致刺激失效；第三段是过渡段303，较长，电极盘成一圈或几圈后放置在颅骨外头皮内；第四段是连接段304，插入在电极延长线内，起到连接电路的作用。但是，现有用于DBS的电极整体刚性均匀，且相对于实际受力需求刚性较小，容易引起电极移位而导致治疗失效，而且也不便于电极近端的插拔，且插拔时容易产生轴向变形，导致连接电极环间距的变化，更可能引起电极连接短路，影响治疗。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电导线及其制备方法与植入式生物电极，以解决现有用于生物电极的电导线存在的整体刚性均匀不变且相对于实际受力需求刚性较小的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种电导线，其包括螺旋形的导电本体，所述导电本体至少具有依次连接的远端区段、中间区段和近端区段，其中，所述中间区段的刚度小于所述远端区段以及所述近端区段的刚度。优选地，所述中间区段的螺旋截面宽度小于所述远端区段以及所述近端区段的螺旋截面宽度，和/或，所述中间区段的螺距小于所述远端区段以及所述近端区段的螺距。优选地，所述导电本体由金属管螺旋切割而成。优选地，所述中间区段包括依次连接的多个子区段，且与所述远端区段连接的一个所述子区段的刚度小于其他子区段的刚度。优选地，所述子区段为两个。优选地，所述近端区段的刚度大于所述远端区段的刚度。优选地，所述导电本体的外表面覆盖有绝缘层。优选地，所述导电本体为一螺旋形的圆管。优选地，所述导电本体的螺旋截面为矩形、平行四边形或梯形。为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种植入式生物电极，其包括所述的电导线。优选地，所述植入式生物电极还包括电极导管，所述电导线穿设在所述电极导管中，且所述电导线之两端分别与所述电极导管之两端电连接。为解决上述技术问题，本专利技术还提供一种电导线的制备方法，其包括：将金属管按指定的路径切割成螺旋结构，以得到一导电本体，所述导电本体至少具有依次连接的远端区段、中间区段和近端区段，其中，所述远端区段以及所述近端区段的刚度均大于所述中间区段的刚度。优选地，得到所述导电本体之后，所述制备方法还包括：对所述导电本体依次进行表面酸洗、抛光以及绝缘处理。优选地，所述指定的路径包括依据所述中间区段的螺旋截面宽度小于所述远端区段以及所述近端区段的螺旋截面宽度，所形成的切割路径；和/或包括依据所述中间区段的螺距小于所述远端区段以及所述近端区段的螺距，所形成的切割路径。优选地，对所述导电本体进行绝缘处理的步骤包括：将绝缘材料喷涂或浸涂在所述导电本体上，以在所述导电本体的外表面上覆盖一绝缘层。优选地，对所述导电本体进行绝缘处理的步骤包括：将导电本体与绝缘材料一起共挤出，以在所述导电本体的外表面覆盖一绝缘层。优选地，通过激光切割将所述金属管按所述指定的路径切割成所述螺旋结构。在本专利技术所提供的电导线及其制备方法与植入式生物电极中，由于电导线具有不同的刚度，尤其是中间区段的刚度小于远端区段和近端区段的刚度，使得应用该电导线的植入式生物电极如DBS、脊柱神经刺激、迷走神经刺激等电极，在实际使用过程中中间部位容易弯折和形变，而远端部位具有较大的刚性而不容易发生移位，另外近端部位也具有较大的刚性而在与电极延长线等电插拔时不容易变形，这样，使得植入式生物电极可满足不同区段的刚性需求，从而使电极在体内不容易发生移位，而且也便于电极的插拔，不至于引起电极连接的短路。因此，本专利技术的电导线可以提高电刺激治疗的成功率，确保电路连接的可靠性。在一优选的实施例中，所述中间区段的螺旋截面宽度小于所述远端区段以及所述近端区段的螺旋截面宽度，使得导线在近端区段和远端区段可获得较大的螺旋截面积，此情况下，由于电导线的电阻与螺旋截面积成反比并与长度成正比，在电导线长度一定的情况下，降低了导体的总长度，也有效降低了整个导线的阻抗，有利于降低电刺激治疗的能量消耗，提高电极的使用寿命。在一优选的实施例中，所述导电本体由金属管螺旋切割而成，只需要通过控制切缝的参数便可获得变螺距和/或变截面的螺旋结构，不仅制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电导线，包括螺旋形的导电本体，其特征在于，所述导电本体至少具有依次连接的远端区段、中间区段和近端区段，其中，所述中间区段的刚度小于所述远端区段以及所述近端区段的刚度。/n

【技术特征摘要】
1.一种电导线，包括螺旋形的导电本体，其特征在于，所述导电本体至少具有依次连接的远端区段、中间区段和近端区段，其中，所述中间区段的刚度小于所述远端区段以及所述近端区段的刚度。


2.根据权利要求1所述的电导线，其特征在于，所述中间区段的螺旋截面宽度小于所述远端区段以及所述近端区段的螺旋截面宽度，和/或，所述中间区段的螺距小于所述远端区段以及所述近端区段的螺距。


3.根据权利要求1或2所述的电导线，其特征在于，所述导电本体由金属管螺旋切割而成。


4.根据权利要求1或2所述的电导线，其特征在于，所述中间区段包括依次连接的多个子区段，且与所述远端区段连接的一个所述子区段的刚度小于其他子区段的刚度。


5.根据权利要求4所述的电导线，其特征在于，所述子区段为两个。


6.根据权利要求1或2所述的电导线，其特征在于，所述近端区段的刚度大于所述远端区段的刚度。


7.根据权利要求1或2所述的电导线，其特征在于，所述导电本体的外表面覆盖有绝缘层。


8.根据权利要求1或2所述的电导线，其特征在于，所述导电本体为一螺旋形的圆管。


9.根据权利要求1或2所述的电导线，其特征在于，所述导电本体的螺旋截面为矩形、平行四边形或梯形。


10.一种植入式生物电极，其特征在于，包括根据权利要求1至9中任一项所述的电导线。


11.根据权利要求10所述的植入式生物电极，其特征在于，还...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐龙军，何庆，
申请(专利权)人：上海神奕医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31