[发明专利]一种脑深部刺激套管电极及其表面毛化的随机仿生微织构制备方法

说明书

本发明公开了一种脑深部刺激套管电极及其表面毛化的随机仿生微织构制备方法，该制备方法在微细电火花机床上进行，所述微细电火花机床包括电源、工具电极、旋转主轴头、工作台和升降装置，所述工具电极为长方体金属块，该制备方法针对表面光滑的不锈钢材质的圆柱形中空的套管电极。本发明的有益效果：经该方法处理的套管电极具有表面毛化的随机仿生微织构，不但不影响其原有的导向功能，还能储存脑脊液、减小套管电极与脑组织的有效摩擦面积，减小穿刺摩擦力，并且可减小穿刺过程中脑组织的变形程度；表面毛化形成的凹坑微结构随机相互重叠连通形成毛细管，利用毛细管作用更易于捕捉润滑剂，降低套管电极对脑组织的穿刺损伤。

技术领域

本发明属于脑深部刺激穿刺介入技术领域，具体涉及一种脑深部刺激套管电极及其表面毛化的随机仿生微织构制备方法。

背景技术

随着人口老龄化问题的加剧及人类生活、工作压力的增大，越来越多的患者呈现脑深部疾病，导致大脑深部某些神经核团功能失调，表现为一系列的行为、意志、认知、情感等精神活动障碍疾病，严重威害人类的身体和精神健康。

脑深部刺激术是治疗此类病症的有效方式。该手术实施过程中，套管电极将对脑组织进行较长路径的穿刺，以实现刺激电极的针尖对靶点的定位，穿刺路径的长度一般大于50mm。当套管电极刺破大脑皮质进入脑组织之后，套管电极圆柱表面与脑组织之间会因相对运动产生穿刺摩擦力。穿刺摩擦力会随穿刺深度的增大而增大，除使脑组织变形、移位外，还会对穿刺路径上的脑组织产生持续的剪切、拖拽和牵拉作用，使穿刺路径上的脑组织产生水肿、疤痕、神经胶质、细胞凋亡等损伤现象。此外，额叶大脑皮质是大脑中最重要的神经组织区域，在套管电极的进针及退针过程中，额叶大脑皮质始终与套管电极的圆柱表面存在摩擦。相对其它位置，额叶的摩擦损伤最大。

因此，降低套管电极圆柱表面与脑组织之间的摩擦力将有效减小套管电极对脑组织的穿刺损伤，进而能获得脑深部刺激术满意的治疗效果和较少的并发症。

申请人致力于套管电极的研究，之前提交了申请号为202010065753.6，名称为一种直线型交错阵列仿生微织构脑深部刺激套管电极的发明专利。该专利公布了一种表面具有仿生微织构的套管电极，微织构沟槽可以储存脑脊液，具有润滑的作用，一定程度的减少了套管电极圆柱表面与脑组织之间的摩擦力。由于微织构呈规律的交错阵列分布，微织构沟槽的细长棱边对脑组织有持续的切削作用，严重时会对脑组织造成损坏。

发明内容

针对现有技术中套管电极与脑组织之间摩擦力大，在穿刺过程中会对脑组织造成损伤的问题，提供了一种脑深部刺激套管电极及其表面毛化的随机仿生微织构制备方法。通过对该方法对套管电极的表面进行表面毛化处理，在表面生成仿生微织构，来降低套管电极在穿刺过程中的摩擦力。

一种脑深部刺激套管电极表面毛化的随机仿生微织构制备方法，

该制备方法在微细电火花机床上进行，所述微细电火花机床包括电源、工具电极3、旋转主轴头、工作台和升降装置，所述工具电极为长方体金属块，工具电极连接电源的负极，工具电极安装于工作台上，工作台在XY坐标轴平面内自由移动，旋转主轴头由电机驱动旋转，旋转主轴头下端具有三爪卡盘，旋转主轴头安装在升降装置上，在升降装置的作用下沿轴向上下移动，该制备方法针对表面光滑的不锈钢材质的圆柱形中空的套管电极，具体包括以下步骤：

S1、将表面光滑的套管电极进行清洗，以清除表面杂物；

S2、将表面光滑的套管电极通过中空旋转夹持器的三爪卡盘夹持，开动中空旋转夹持器，调整套管电极的旋转精度至合理的跳动误差内；

S3、调整工具电极的位置及空间姿态，使其平面与表面光滑的套管电极轴线平行且贴近套管电极的圆柱面；

S5、将表面光滑的套管电极连通电源正极；

S6、调整套管电极与工具电极3的轴向位置，使重合长度等于预期的微织构化区域的长度；