一种柔性多探测刺激点微细生物神经电极制造技术

本实用新型专利技术涉及一种柔性多探测刺激点微细生物神经电极，包括：电极内芯，头部形成电极头部，尾部连接至外部设备；电极刺激触点区域，设置于所述电极内芯的表面并位于所述电极头部的上方，设置有多个间隔排列的电极刺激触点；导电引线区域，设置有多个分别与所述电极刺激触点连接的引线，并于所述引线表面覆盖有绝缘层；电极引出区域，设置于所述电极内芯的尾部的表面；所述电极刺激触点通过连接对应的所述引线将信号传输至所述电极引出区域并引出。本实用新型专利技术采用易加工成型、化学物理性能相对稳定柔性的电极内芯，减少脑组织“瘢痕”产生，并实现多电极刺激触点组合电刺激，弥补植入深度及位置微小偏差，达到最佳刺激及记录效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性多探测刺激点微细生物神经电极


[0001]本技术涉及电极
，尤其涉及一种柔性多探测刺激点微细生物神经电极。

技术介绍

[0002]通常侵入式生物组织神经刺激电极有铂钛合金、铂铱合金、不锈钢及钨丝等，这类金属电极丝杨氏模量较大、在植入过程中，使用单丝、多丝组合或单丝多极阵列方式采用外科手术方式打开头颅进行植入，为不损伤大脑，通常电极丝越细越好。由于脑组织十分柔软，植入坚硬的刚性电极后，此类电极的剪切模量亦较大，大脑组织随时间推移会产生瘢痕(scartissue)。维持有效刺激办法就是加大刺激神经元的电压，风险增加。甚至需要再次手术替换植入电极。单丝电极只有一个电极点，刺激及调节记录的信息有限，后续出现了双丝及多丝电极阵列及多模态光纤(如光刺激及电脉冲电极)组合进行刺激、记录等。美敦力公司(Medtronic)获得美国食品和药物管理局(Foodand Drug Administration，FDA)认证的脑深部刺激DBS(Deep BrainStimulation,DBS)，比较多的用在大脑刺激STN(丘脑底核(subthal amicnucleus，STN))治疗帕金森PD(Parkinson
’
s Disease，PD)及刺激ANT(丘脑前核Anterior thalamic nucleus，ANT)治疗癫痫等疾病，其采用了单针多极(触点)硬电极方式。随着半导体等技术的发展出现了犹他电极(UtahElectrode Array,UEA)和密西根(Michigan)电极等。犹他电极阵列结构具有高时空分辨率可以刺激或记录单个神经元的放电活动信息。密西根电极在每个电极柱上多个电极点，三维结构具有更高的集成度和电极触点密度可以探测、刺激不同深度神经元活动实现立体刺激及记录。
[0003]密歇根电极和犹他电极同样是微细硅针式电极，比较脆，易折断。这些阵列电极适用于大脑表层，做浅脑电极。神经组织柔软，弹性模量远低于铂、钨和硅等金属和半导体材料，长时间植入组织导致瘢痕等及异物反应。现有产品为达到同一部位多点刺激和信号记录，而用双丝电极绞缠或多根电极紧密并行排列，增大组织植入伤口。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是为了解决上述微细硅针式电极，比较脆，易折断的技术问题，采用了易加工石英玻璃为基础的玻璃纤维丝或光纤，减少脑组织“瘢痕”产生，并在表面形成氧化物半导体导电引线和电极触点，并可以实现柔性多触点电极。本技术提出的柔性多探测刺激点微细生物神经电极，包括：
[0005]电极内芯，所述电极内芯的头部形成电极头部，所述电极内芯的尾部连接至外部设备；
[0006]电极刺激触点区域，设置于所述电极内芯的表面并位于所述电极头部的上方，于所述电极刺激触点区域内设置有多个电极刺激触点，所述电极刺激触点间隔排列在所述电极内芯的外表面；
[0007]导电引线区域，所述导电引线区域设置于所述电极内芯的外表面，于所述导电引
线区域设置有多个分别与所述电极刺激触点连接的引线，并于所述引线表面覆盖有绝缘层；
[0008]电极引出区域，所述电极引出区域设置于所述电极内芯的尾部的表面，所述引线从所述电极引出区域伸出并连接至所述外部设备；
[0009]所述电极刺激触点通过连接对应的所述引线将信号传输至所述电极引出区域并引出。
[0010]进一步的，所述电极头部形状为圆柱体、球形或拟化的蝌蚪头部形状。
[0011]进一步的，所述电极刺激触点和所述引线均为采用氟掺杂二氧化锡层形成的层状结构，所述电极刺激触点和所述引线的层厚度为1000埃～5000埃。
[0012]进一步的，所述导电引线区域位于所述电极刺激触点区域上方。
[0013]进一步的，各个所述引线分别交错排列于各个所述电极刺激触点的上方，各个所述引线为直线排列或正反螺旋或Z字型排列结构。
[0014]进一步的，所述电极刺激触点区域包括4个、6个或8个纵向间隔排列的所述电极刺激触点，每个所述电极刺激触点的面积均相同。
[0015]进一步的，所述引线横向之间的间距范围为5微米～15微米。
[0016]进一步的，所述电极刺激触点区域、所述导电引线区域和所述电极引出区域还包括金属层，所述金属层覆盖所述电极刺激触点和所述引线的表面。
[0017]进一步的，所述电极内芯的尾部的形状为圆柱体或垂直于所述电极内芯方向对所述电极内芯的尾部进行横向挤压的扁平化结构。
[0018]进一步的，所述电极内芯为石英玻璃纤维丝或光纤裸丝。
[0019]本技术采用了易加工成型、化学物理性能相对稳定柔性的电极内芯，相对柔性，减少脑组织“瘢痕”产生，并在表面形成电极刺激触点区域和导电引线区域，可以实现柔性多电极刺激触点，通过纵向的不同触点组合电刺激，可以弥补植入深度及位置微小偏差，达到最佳刺激及记录效果。
附图说明
[0020]图1为本技术的一较佳的实施例中，柔性多探测刺激点微细生物神经电极的正视图；
[0021]图2为本技术的一较佳的实施例中，柔性多探测刺激点微细生物神经电极的A
‑
A截面图；
[0022]图3为本技术的一较佳的实施例中，柔性多探测刺激点微细生物神经电极的B
‑
B截面图；
[0023]图4为本技术的另一较佳的实施例中，柔性多探测刺激点微细生物神经电极的A
‑
A截面图；
[0024]图5为本技术的另一较佳的实施例中，柔性多探测刺激点微细生物神经电极的B
‑
B截面图；
[0025]图6为本技术的另一较佳的实施例中，柔性多探测刺激点微细生物神经电极展开电极区域和导电引线区域的展开图；
[0026]图7为本专利技术的较佳的实施例中，扁平化后的电极引出区域用Wire Bond连接的示
意图；
[0027]图8为本专利技术的较佳的实施例中，扁平化后的电极引出区域用ACF与FPC连接的示意图。
具体实施方式
[0028]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0030]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，但不作为本技术的限定。本技术提出的较佳实施例中，柔性多探测刺激点微细生物神经电极如图1
‑
3所示，包括：
[0031]电极内芯1，电极内芯的头部形成电极头部2，电极内芯1的尾部连接至外部设备；
[0032]电极刺激触点区域3，设置于电极内芯1的表面并位于电极头部2的上方，于电极刺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性多探测刺激点微细生物神经电极，其特征在于，包括：电极内芯，所述电极内芯的头部形成电极头部，所述电极内芯的尾部连接至外部设备；电极刺激触点区域，设置于所述电极内芯的表面并位于所述电极头部的上方，于所述电极刺激触点区域内设置有多个电极刺激触点，所述电极刺激触点间隔排列在所述电极内芯的外表面；导电引线区域，所述导电引线区域设置于所述电极内芯的外表面，于所述导电引线区域设置有多个分别与所述电极刺激触点连接的引线，并于所述引线表面覆盖有绝缘层；电极引出区域，所述电极引出区域设置于所述电极内芯的尾部的表面，所述引线从所述电极引出区域伸出并连接至所述外部设备；所述电极刺激触点通过连接对应的所述引线将信号传输至所述电极引出区域并引出。2.根据权利要求1所述的柔性多探测刺激点微细生物神经电极，其特征在于，所述电极头部形状为圆柱体、球形或拟化的蝌蚪头部形状。3.根据权利要求1所述的柔性多探测刺激点微细生物神经电极，其特征在于，所述电极刺激触点和所述引线均为采用氟掺杂二氧化锡层形成的层状结构，所述电极刺激触点和所述引线的层厚度为1000埃～5000埃。4.根据权利要求1所述的柔性多探测刺激点微细生物神经电...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵冰蕾，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：新型
国别省市：