[发明专利]制造用于脊髓硬膜外刺激的多电极阵列的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年8月27日提交的USSN 62/042,672和2015年6月5日提交的USSN 62/171,436的权益和优先权，其两者通过引用出于所有目的整体并入本文。

政府支持的声明

[不适用]

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背景技术

从由脊髓损伤(SCI)引起的永久性瘫痪恢复运动功能是脊髓假体中的最大主题之一。已知腰骶脊髓中的神经元网络保留振荡并生成协调有节奏的运动输出的固有能力。在这种有节奏且振荡的输出下的回路通常被称为中枢模式发生器(CPG)(Grillner(2006)Neuron,52:751-766)。研究表明动物可从脊髓可塑性中恢复运动控制(Lavrov等人(2006)J.Neurophysiol.96:1699-1710)，并恢复活动，包括但不限于在无大脑控制下通过刺激CPG的跨步和站立(Gad等人(2013)J.Neuroengin.&Rehabil.,10:2)。

为了提供至脊髓中的刺激模式，已经开发了各种电极阵列(参见，例如Gad等人(2013)J.Neuroengin.&Rehabil.,10:2；Nandra等人(2011).A parylene-based microelectrode array implant for spinal cord stimulation in rats,"in Micro Electro Mechanical Systems(MEMS),2011IEEE 24th International Conference,第1007-1010页)。

发明内容

提供了用于脊髓刺激的改进电极阵列，其能在相对较高电压和/或电流下向脊髓递送电刺激的同时在长时间内提供足够的机械柔性和耐久性功能。电极阵列是柔性的并且可在植入之后耐受活动并且提供可选择的/可编程的多位点电极以获得最佳刺激参数。

本文所涵盖的各种实施方案可包括但无需限于以下一项或多项：

实施方案1：一种用于脊髓硬膜外刺激的电极阵列，所述阵列包括：设置在柔性聚合物衬底上的多个电极；所述电极被电连接到电连接器上的一个或多个导线和/或连接点；其中所述阵列的电极键合到所述聚合物上，使得所述电极可携带具有足以在体内或在生理盐水溶液中提供脊髓和/或脑的硬膜外刺激的电压、频率和电流的电刺激信号，而整个电极或电极的一部分不会从所述聚合物衬底上分离。

实施方案2：根据实施方案1所述的电极阵列，其中所述阵列配为使得电极可携带具有足以在以下时间段内在体内或在生理盐水溶液中提供脊髓硬膜外刺激的电压、频率和电流的电刺激信号，而整个电极或电极的一部分不会从聚合物衬底上分离：至少1天、或至少3天、或至少一周的时间段、或至少两周的时间段、或至少一个月的时间段、或至少两个月的时间段、或至少3个月的时间段、或至少6个月的时间段、或至少1年的时间段。

实施方案3：根据实施方案1-2中任一项所述的电极阵列，其中所述聚合物包括选自由以下组成的组的聚合物：聚酰亚胺、聚对二甲苯、PVC、聚乙烯、PEEK、聚碳酸酯、Ultem PEI、聚砜、聚丙烯、聚硅氧烷和聚氨基甲酸酯。

实施方案4：根据实施方案3所述的电极阵列，其中所述聚合物包括聚酰亚胺或聚对二甲苯。

实施方案5：根据实施方案1-4中任一项所述的电极阵列，其中所述电极包含一种或多种选自由以下组成的组的金属：铂、钛、铬、钨、金和/或其氧化物和/或合金。

实施方案6：根据实施方案5所述的电极阵列，其中所述电极阵列包括铂和/或钛。

实施方案7：根据实施方案1-6中任一项所述的电极阵列，其中所述电极包括两层，每层包含不同的金属。

实施方案8：根据实施方案1-7中任一项所述的电极阵列，其中电极的厚度或当存在多层时构成电极的每一层的厚度在以下范围内：约1nm、或约2nm或约5nm、或约10nm至约1000nm、或至约800nm、或至约600nm、或至约500nm、或至约400nm、或至约300nm、或至约200nm、或至约100nm。