[发明专利]一种智能颅内皮质电极及其精确采集皮质脑电的方法

说明书

本发明涉及一种智能颅内皮质电极，包括：“梳状”条/片电极阵列(Ⅰ)和智能电极接触状态检测器(Ⅱ)；所述“梳状”条/片电极阵列(Ⅰ)由m条相同的n点条形电极组成，包括“梳状”柔性基底(1)、嵌套在柔性基底(1)中的阵列电极(2)、埋置在柔性基底(1)中的电极丝(3)、用于包裹电极丝(3)的导联线套管(4)和电极输出插头(5)。各柔性基底(1)在“梳状”柔性基底(1)的“梳背”处连接，在“梳齿”处分离，有利于电极良好接触大脑皮质，并保持各电极间的相对位置固定。所述智能电极接触状态检测器(Ⅱ)连接“梳状”条/片电极阵列，能够实时检测电极与大脑皮质的接触状态，从而保证ECoG的精确采集。

技术领域

本发明涉及脑电分析的神经外科临床应用技术领域，特别是涉及一种智能颅内皮质电极及其精确采集皮质脑电的方法。

背景技术

依据人体生物电原理和神经系统反射弧原理，以及功能脑电特异性原理，基于皮质脑电(electrocorticogram,ECoG)分析的术中脑功能定位被广泛应用于神经系统的科学研究和神经外科临床应用。基于皮质脑电分析的术中脑功能定位首先在大脑植入硬膜下行列式颅内皮质电极，拍摄术中矩阵式电极图片，并采集各种脑功能活动的皮质脑电信号；然后通过建模、分析各个电极特异性脑电的脑功能区属性，同时识别定位硬膜下矩阵式电极的图像坐标和序号；最后绘制各个脑功能区的功能映射图，从而精确定位各个脑功能区边界。其中，精确采集各种脑功能活动的皮质脑电信号是术中脑功能定位的基础。

采集皮质脑电(ECoG)的颅内皮质电极主要有条形和片形两种形态。其中，片形颅内皮质电极的柔性基底内部嵌有m×n个行列式电极。由于各个电极放置的相对位置固定，有利于识别定位颅内皮质电极的图像坐标和序号。但是，由于颅内皮质电极片均嵌在“平面形”柔性基底中，各相邻电极片之间相互以“多向”方式拉伸牵制，不能随意变形成各种“曲面”；而大脑皮质表面结构为各种凹凸不平的“曲面”，并且存在脑组织液的干扰。因此，出现片形颅内皮质电极与大脑皮质表面接触不紧密问题，接触不良，甚至悬空，导致采集的脑电信号不准确、不完整，进而影响脑电信号的建模分析以及术中脑功能区定位。而为了解决这类电极与颅内皮质接触不紧密的问题，通常在神经外科手术中采用滴加导电性生理盐水方法，将大脑皮质的ECoG信号传到电极片。但是，生理盐水也必然导致相关电极短路，而相互短路电极采集到的ECoG信号相同。因此，出现各个电极ECoG信号的特异性丢失问题，同样导致采集的脑电信号不可靠、不准确，进而误导脑电信号的建模分析以及术中脑功能区定位。

同时，条形颅内皮质电极的柔性基底内部嵌有1*n个电极片，颅内皮质电极片均嵌在“直线形”柔性基底中，各相邻电极片之间相互以“单向”方式拉伸牵制，容易变形成各种的“平面曲线”。而大脑表面结构凹凸不平，其横截面也是“平面曲线”。因此，条形颅内皮质电极与大脑皮质表面较容易(但不绝对)接触紧密，有利于准确采集脑电信号。但多条条形颅内皮质电极放置在大脑皮质时，其相对位置不易固定，不利于识别定位颅内皮质电极的图像坐标和序号。

综上所述，无论是条形还是片形颅内皮质电极，电极与大脑颅内皮质表面接触状态不同程度地存在4个问题：电极接触不良或悬空，电极相互短路，电极坐标相对位置不固定，而且上述问题出现具有随机性，使脑电信号的采集具有不确定性。将导致采集的脑电信号不准确、不完整和不确定，进而无法进行脑电信号的精确建模分析以及术中脑功能区定位。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种智能颅内皮质电极及其精确采集皮质脑电的方法。

本申请的具体方案如下：