[发明专利]一种可同时输入药物的微电极

说明书

技术领域

本发明涉及一种神经刺激记录电极，尤其是其中的一种可灌输营养药液的神经刺激记录电极。

背景技术

神经工程是目前国内外研究的热点问题，在神经工程研究中普遍使用刺激和记录微电极。例如在深部脑刺激中需要将神经刺激电极植入到脑内相应的神经核团，从而缓解病人的症状。在脑机接口中，通常将电极植入到动物或人脑内，采集脑区的神经活动电信号，然后将这些信号经过一系列处理用于控制外部设备，例如，假肢、鼠标、遥控器等简单的动作。根据不同的需要，人们研究出了不同类型的微电极。例如，各种不同类型多通道微电极阵列，植入后可以进行深度调节的多通道微电极等。但目前市场上买到的电极例如，犹他电极，密西根电极等制作工艺复杂。并且越来越多的研究发现，不管是哪种类型的微电极，长期植入脑内都会造成一定的神经损伤。例如在2007年，nature报道首次应用于人体的脑机接口研究中提到，当电极植入脑内一段时间后，会导致获得的脑电信号衰退，某些电极通道可能记录不到良好的信号，这就导致了其应用会受到一定影响。发明人在实验室中对动物机器人研究过程中同样也发现一个非常重要的问题，即对于同一只实验动物，最初的刺激电流是100uA，可以完成对该动物的有效控制，一个月后，再用同样的刺激电流动物普遍没有反应。需要将电流加大到150或200uA，随着时间的延长，刺激强度需要继续加大。分析这些现象发生的可能原因是由于电极长期植入后对脑组织有一定的损伤，另外在进行电刺激时，电极周围放电区域的电流密度过大，使得这部分脑组织产生不良反应，从而引起脑组织中神经元与电极界面受到干扰，因此难以获得有效信号，或者施加有效的刺激。这些问题对于神经工程领域的研究来说，是至关重要的，也影响了其进一步的应用。

大量的研究表明，神经营养因子和神经生长因子在神经元的存活、生长、分化、损伤修复、神经再生等过程中起到非常重要的作用。另外一些抗炎药物，抗纤维化因子可以防止损伤细胞周围产生囊性纤维组织。但是目前这些有效的物质还没有用于解决脑机接口微电极中遇到的相关问题。

发明内容

本发明的任务在于解决现有神经工程研究中使用刺激和记录微电极存在的技术缺陷，提供一种可同时输入药物的微电极。

其技术解决方案是：

一种可同时输入药物的微电极，包括若干根电极丝、加注导管、带有印制电路的固定基板、电极前端集中固定片与微型渗透压泵；上述加注导管的管径不超过200μm，加注导管穿过并固定在固定基板的中心点上，加注导管的排液口端穿过电极前端集中固定片的中心点，并与电极前端固定片固定在一起，加注导管的进液口端与微型渗透压泵相连；上述固定基板设置有FFC排线座，所有电极丝穿过并固定在固定基板上，并均衡分布在加注导管的外围，FFC排线座的每一个插头对应一根电极丝，各电极丝通过对应的印制电路引线接入FFC排线座，各电极丝的植入端穿过电极前端集中固定片，并与电极前端固定片固定在一起，所有电极丝的植入端也相应地均衡分布在加注导管排液口端的外围；上述电极前端集中固定片的面积不超过1mm²。

上述固定基板设置有与电极丝数量相同的焊接孔，每个焊接孔焊接一根电极丝，相邻焊接孔之间的距离小于150～200μm。

上述电极丝为设置有一段绝缘层的镍镉合金丝或不锈钢金属丝，直径为18～100μm，各电极的植入端是挺直的，在植入端使用重量配比为1：1的聚乙二醇400与聚乙二醇20000混合物进行涂覆，用以固定其挺直状态。

上述加注导管为不锈钢管。

上述电极丝中包括至少一个接地电极；其余的电极丝为刺激电极和/或记录电极。

上述加注导管的进液口端设置有接口部，微型渗透压泵接入接口部。

本发明具有以下有益技术效果：

本发明具有简单易于实施，通道数目可自由调节，并且能够同时在微电极植入的同时添加释放药物，这些药物可包括神经营养因子等，能够有效地降低电极的长期植入对动物脑组织所带来的损伤。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作更进一步的说明：

图1为本发明一种实施方式的结构原理示意图。

图2为图1方式中的固定基板部分的仰视结构原理示意图。

图3为图1方式中的电极前端固定片的仰视结构原理示意图。

具体实施方式