一种用于引入柔性脑深部神经电极的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于引入柔性脑深部神经电极的系统，该引入系统分为外护套、推送件和电极三个部分。柔性阵列电极远端设置有可降解的弯曲锚定件，在引入系统植入特定位置后，推动内部推送件带动柔性阵列电极在外护套内移动，释放柔性阵列电极的弯曲锚定件固定后，依次退出内部推送件、外护套。本发明专利技术引入系统，可以快速将柔性聚合物探针送入大脑。通过输送可降解的弯曲锚定件，可有效降低柔性电极植入后由于人体呼吸，运动造成的电极微移动影响，有效延长电极的工作时长。同时随着植入时间的延长，弯曲锚定件会缓慢降解，最小化电极移除时对脑组织的损伤。对脑组织的损伤。对脑组织的损伤。

【技术实现步骤摘要】
一种用于引入柔性脑深部神经电极的系统


[0001]本专利技术属于植入式医疗器械领域，尤其是一种用于引入柔性脑深部神经电极的系统。

技术介绍

[0002]脑机接口是在大脑与外部环境之间建立一种全新的不依赖于外周神经和肌肉的交流与控制的通道，从而实现大脑与外部设备的直接交互。该技术能够在人(或其它动物)脑与外部环境之间建立沟通以达到控制设备的目的，进而起到监测、替代、改善/恢复、增强、补充的作用。目前主要分为非侵入式和侵入式两种，非侵入性方法可以记录通过颅骨的数百万个神经元，但这个信号是扭曲的和非特异性的。侵入式方法根据植入部位还分为大脑皮层表面和大脑深处的侵入式电极。植入大脑皮层表面的侵入式电极可以记录较非侵入式电极更加清晰的信号，但只能记录大脑皮层表面神经元的活动，无法记录大脑深处的信号，这使得这类电极的使用受到了大大的限制。而脑深部电极大多数是使用硬质金属或半导体制成的电极。
[0003]尽管刚性金属阵列电极有助于穿透大脑，但刚性探针与脑组织之间的尺寸、杨氏模量和弯曲刚度不匹配会导致免疫反应，从而限制这些设备的功能和寿命。另一种方法是使用薄的、柔性的多电极聚合物探针。这些探针的小尺寸和增加的灵活性应该提供更大的生物相容性。然而，这种方法的一个缺点是，薄薄的聚合物探针不够坚硬，不能直接插入大脑；它们的插入必须通过加强筋、注入或其它方法来促进，所以这些方法都很慢。为了满足高带宽脑机接口的功能需求，同时利用薄膜器件的特性，开发一种将大量精细、灵活的聚合物探针高效、独立地插入大脑的多个区域是十分重要的。
专利
技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于引入柔性脑深部神经电极的系统，可以快速将柔性聚合物探针送入大脑。
[0005]实现本专利技术目的的技术方案为：
[0006]一种用于引入柔性脑深部神经电极的系统，包括：
[0007]电极，具有第一端和第二端，所述第一端连接电刺激发生器单元；
[0008]外护套，所述外护套具有一容腔，所述容腔具有第一开口和第二开口，所述电极从所述第一开口进入容腔，从所述第二开口穿出容腔；
[0009]锚定件，所述锚定件为一弹性体，具有固定端和活动端，所述固定端与所述电极的第二端固装连接；所述活动端随所述电极移动，具有两个状态，第一状态是在所述容腔内移动，第二状态是在容腔外与脑组织锚定连接；
[0010]推送件，所述推送件可移动，所述推送件通过所述锚定件推动所述电极使其从所述第二开口穿出所述容腔。
[0011]进一步地，所述容腔具有第一壁面，所述第一壁面制有一导向槽，所述导向槽具有
远端和近端，所述远端制在所述容腔的第二开口，所述近端制在所述容腔的第一开口，所述锚定件的活动端在所述导向槽内移动，导向槽限制推送件推送电极的轨迹。
[0012]进一步地，所述推送件置于所述容腔的第一壁面与所述电极之间。
[0013]进一步地，所述推送件终端具有一接口，所述接口与所述锚定件对接。
[0014]进一步地，所述外护套的第二开口具有第一切面和第二切面，所述第一切面与第二切面的夹角为45～60度。
[0015]根据推送件的长度结合脑部CT计算植入位置，以便允许推送柔性阵列电极在保护位置与测试位置之间的自由移动。
[0016]在保护位置，电极被容纳在推送件与所述外护套的第一壁面之间，在测试位置，所述锚定件充分地伸出，与脑组织锚定，然后依次脱出推送件和外护套，释放电极。
[0017]进一步地，所述外护套的容腔宽度为0.8
‑
1.2mm，高度为0.2
‑
0.5mm，长度为100
‑
150mm。
[0018]进一步地，所述推送件为实心针，直径为0.1
‑
0.5mm。
[0019]进一步地，所述推送件材料为聚合物、贵金属、不锈钢、钛合金的一种或两种以上组合使用。
[0020]进一步地，所述的导向槽远端具有凸起，以防止误操作使推送件和电极脱出。
[0021]进一步地，所述电极为柔性多通道阵列电极，具备与推送件组合后介于外护套内径的厚度，且最佳厚度小于100μm；电极触点面积为100
‑
1000μm2，阵列的每个电极通道宽度为1
‑
50μm，电极通道数为2
‑
100个。
[0022]进一步地，所述电极具有与脑组织接近的弹性模量。
[0023]进一步地，所述电极基底材料包括柔性绝缘材料聚二对甲苯、聚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷。
[0024]进一步地，所述锚定件的材料为聚羟基乙酸、聚乳酸、聚乳酸
‑
羟基乙酸共聚物、聚已内酯、聚氨酯、聚乙二醇。
[0025]本专利技术的优点和有益效果：
[0026]本专利技术用于引入柔性脑深部神经电极的系统，可以快速将柔性聚合物探针送入大脑。通过输送可降解的弯曲锚定件，可有效降低柔性电极植入后由于人体呼吸，运动造成的电极微移动影响，有效延长电极的工作时长。同时随着植入时间的延长，弯曲锚定件会缓慢降解，最小化电极移除时对脑组织的损伤。
附图说明
[0027]图1是依据所描述引入系统的示意图；
[0028]图2是依据所描述电极推送过程中的引入系统的局部剖视图；
[0029]图3是依据所描述电极推送过程中推送件与锚定件运动示意图；
[0030]图4是依据所描述外护套的截面示意图。
[0031]图中标号：
[0032]100为电极引入系统、110)为外护套、120)为推送件、130)为电极、1101)为第二开口、1102)为第一切面、1103)为第二切面、1104)为夹角、1105)为第一壁面、1106)为导向槽、131)为锚定件、1311)为活动端、1312)为固定端、1301)为第二端、1201)为接口。
具体实施方式
[0033]现在将详细参考本专利技术的示例性实施例，其示例在附图中示出。应该明白的是，还可以采用其它实施例，并且可以做出结构和功能上的变化，而不背离本专利技术的相应范围。另外，各个实施例的特征可以被组合或变更，而不背离本专利技术的范围。如此，以下描述仅通过说明方式给出，并且不应该以任何方式限制可对于所示实施例做出的并且仍然处于本专利技术的精神和范围内的各种替代方案和修改方案。为了便于理解，在本专利中的术语“近端”通常是指电极的未插入体内的端部，并且“远端”通常是指插入身体中靠近神经的电极端部。作为一个非限制性示例，装置可以允许放置电极以向支配某区域的神经输送刺激，装置可以允许放置电极以向下丘脑底核、苍白球内核等区域。
[0034]引入装置可以允许目标神经在电极放置之前和在电极部署之前得到确定，作为非手术过程的一部分。对这样一种装置存在临床需求，该装置可以直接测量病理性脑活动，并可以提供可调节的刺激，以治疗与电路功能异常相关的神经和精神疾病。电极植入大脑内特定位置，并从植入的电池电源中提供恒定或间断的电流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于引入柔性脑深部神经电极的系统，其特征在于，包括：电极(130)，具有第一端和第二端(1301)，所述第一端连接电刺激发生器单元；外护套(110)，所述外护套(110)具有一容腔，所述容腔具有第一开口和第二开口(1101)，所述电极(130)从所述第一开口进入容腔，从所述第二开口(1101)穿出容腔；锚定件(131)，所述锚定件(131)为一弹性体，具有固定端(1312)和活动端(1311)，所述固定端(1312)与所述电极(130)的第二端(1301)固装连接；所述活动端(1311)随所述电极(130)移动，所述锚定件(131)具有两个状态，第一状态是在所述容腔内移动，第二状态是在容腔外与脑组织锚定连接；推送件(120)，所述推送件(120)可移动，所述推送件(120)通过所述锚定件(131)推动所述电极(130)使其从所述第二开口(1101)穿出所述容腔。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述容腔具有第一壁面(1105)，所述第一壁面(1105)制有一导向槽(1106)，所述导向槽(1106)具有远端和近端，所述远端制在所述容腔的第二开口(1101)，所述近端制在所述容腔的第一开口，所述锚定件(131)的活动端(1311)在...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁春永，陈路，刘宁，邹显瑞，王洪水，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：