CN107198522B - 一种用于记录脑深部信号的复合型电极 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于记录脑深部信号的复合型电极，所述复合型电极包括至少一个能够记录局部场电位的大电极触点和至少一个能够记录脑组织内单细胞的微电极触点；所述复合型电极内设置有大电极导线和微电极导线，所述大电极导线与所述大电极触点电连接，所述微电极导线与所述微电极触点电连接。本发明中的复合型电极可以同时记录脑组织内单细胞电位和局部场电位，且记录效果好，其对信号较弱的地方也能够很好的进行电信号收集并清晰显示。该复合型电极对于癫痫等多种神经疾病的诊断、治疗和研究具有非常重要的意义和价值。
Description
技术领域
本发明涉及医学领域中的一种医疗器械，具体涉及一种用于记录脑深部电信号的复合型电极。
背景技术
脑电图是通过脑电图描记仪将脑自身微弱的生物电放大记录成为一种曲线图，以帮助诊断疾病的一种现代辅助检查方法。头皮电极脑电图是从头皮上将脑部的自发性电活动加以放大记录而获得的图形。脑电信号经过放大器(因为脑电信号非常微弱，为mv或uv级别，而且得经过颅骨和头皮的衰减，所以需要经过数百万倍的放大才能显示出来)、滤波器(减少干扰)最后形成我们所看到的图形。它对被检查者没有任何创伤。
癫痫的发病率约为0.8％，其中1/3为药物难治性癫痫，而约12％可以行手术治疗，也就是说可以进行癫痫手术治疗的患者占难治性癫痫的40％、总人口的0.1％，而且这一数字可能会随着神经影像等技术的发展而进一步增多。然而无论是我国还是欧美等发达地区的实际手术量远低于这一比率，主要的原因是难以精准定位癫痫灶和术后效果不理想对患者与医生的积极性产生的消极影响。在常规的术前无创性检查无法准确确定癫痫灶时，要考虑进行颅内电极的监测，颅内电极主要包括三类：条状电极、栅状电极和脑深部针状电极(包括立体定向脑电图电极)。条状电极、栅状电极需要开颅才能完成置入，而且对脑深部无法到达，纵裂、颅底等部位置入困难，近年来应用逐渐减少。而应用立体定向脑电图电极进行的立体定位脑电图应用明显增加，这种电极可以到达颅内的任意部位记录脑电图，但这种电极也仅能记录到场电位，而并不能找到真正最先开始放电的细胞，在采集精度方面存在一定的缺陷，导致很多癫痫灶无法精确做出预判，同时也影响脑功能研究的开展。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种用于记录脑深部信号的复合型电极，以解决了现有技术中的不足。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种用于记录脑深部信号的复合型电极，所述复合型电极包括至少一个能够记录局部场电位的大电极触点和至少一个能够记录脑组织内单细胞信号的微电极触点。
所述复合型电极内设置有大电极导线和微电极导线，所述大电极导线与所述大电极触点电连接，所述微电极导线与所述微电极触点电连接。
进一步地，所述复合型电极的尾端设置有外接插口，所述外接插口的一侧设有大电极外接插口，另一侧设有微电极外接插口；所述大电极外接插口与大电极导线电连接，所述微电极外接插口与所述微电极导线电连接。
进一步地，所述外接插口上的大电极外接插口和微电极外接插口分别与记录大电极信号的电生理记录仪和记录微电极信号的电生理记录仪相连，或者所述大电极外接插口和微电极外接插口与能够同步记录场电位信号和脑组织内单细胞信号的电生理记录仪相连。
进一步地，所述微电极触点设置于复合型电极的顶端和/或分布于复合型电极的外围。
进一步地，所述大电极触点环绕所述复合型电极的外围设置，所述大电极触点的外径与所述复合型电极的外径一致。
进一步地，所述大电极导线和微电极导线外围均涂有绝缘层。
进一步地，所述微电极触点的直径为20-30um；所述大电极触点的直径不超过1mm。
进一步地，所述复合型电极外设有电极鞘，该电极鞘由生物相容性好的材料制成，该电极鞘直径不超过1mm。所述生物相容性好的材料包括硅胶等。
进一步地，所述大电极触点和微电极触点为采用兼容性材料制成。
进一步地，复合型电极包括多个大电极触点和多个微电极触点。
进一步地，每个大电极触点的长度为1-2mm，相邻两个间隔1.5-15mm。
进一步地，所述微电极触点设置于所述复合型电极的顶端以及分布于相邻两个大电极触点之间，该微电极触点沿着两个大电极触点之间的电极鞘的外周设置有至少一个，优选1～8个。
进一步地，所述大电极导线由多股第一导线构成，每一股第一导线均与一个大电极触点电连接；所述微电极导线由多股第二导线构成，每一股第二导线均与一个微电极触点电连接。
本发明至少具有以下有益效果：
本发明中的复合型电极可以同时记录脑组织内单细胞和局部场电位，并通过大电极触点、微电极触点等具体结构和分布方式等的设置使得该复合型电极的记录效果好，能够实时的清晰显示脑深部信号的特征；而且大电极触点和微电极触点的数量可根据实际需要进行调整，则使其能够对信号较弱的地方也能够很好的收集电信号并清晰显示。该复合型电极对于癫痫等多种神经系统疾病的诊断、治疗和研究具有非常重要的意义和价值。
附图说明
图1是本发明实施例所述的用于记录脑深部信号的复合型电极的结构示意图；
图2是图1中A-A剖面图。
其中，1、电极鞘，2、大电极触点，3、微电极触点，4、大电极导线，5、微电极导线，6、大电极外接插口，7、微电极外接插口，8、外接插口。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通方法人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种用于记录脑深部信号的复合型电极，包括至少一个能够记录局部场电位(即脑电图)的大电极触点2和至少一个能够记录脑组织内单细胞的微电极触点3。
所述大电极触点2环绕所述复合型电极的外围设置，所述大电极触点2的外径与所述复合型电极的外径一致。
所述复合型电极内的中间处沿着该复合型电极轴线方向设置有大电极导线4和微电极导线5，所述大电极导线4与所述大电极触点2电连接，所述微电极导线5与所述微电极触点3电连接。所述大电极导线4和微电极导线5外围均涂有绝缘层，然后从大电极触点2中穿过。
所述复合型电极的主体结构为电极鞘1，该电极鞘1由硅胶等生物相容性好的材料制成，即除了大电极触点2、微电极触点3、相应的导线等必须结构之外的其它部分均由硅胶等生物相容性好的材料填充；该电极鞘1直径不超过1mm。
所述复合型电极的尾端设置有外接插口8，所述外接插口8的一侧设有大电极外接插口6，另一侧设有微电极外接插口7；所述大电极外接插口6与大电极导线4电连接，所述微电极外接插口7与所述微电极导线5电连接，即所述大电极导线4和微电极导线5分别连接于所述外接插口的两侧以便区别。外接插口8上的大电极外接插口6和微电极外接插口7与生理记录仪进行连接，大电极外接插口6和微电极外接插口7可分别与记录大电极信号的生理记录仪和记录微电极信号的生理记录仪相连，也可以与可同步记录场电位信号和单细胞信号的电生理记录仪相连，则大电极和微电极所采集到的信号便可通过相应的生理记录仪进行记录、显示、监测等。
所述微电极触点3设置于复合型电极的顶端和/或分布于复合型电极的外围。若微电极触点3的数量为一个，优选设置于复合型电极的顶端。
所述微电极触点3的直径为20-30μm，如可为20μm、25μm、30μm等均可；所述大电极触点2的长度为1-2mm，如可为1mm、1.5mm、1.8mm、2mm等均可，大电极触点2的直径不超过1mm，如0.8mm。
所述电极触点和微电极触点3为采用磁兼容性材料或非磁兼容性材料制成。
作为进一步优选的实施方式，为了更好的记录脑组织电信号，所述复合型电极包括多个大电极触点2和多个微电极触点3。相邻两个大电极触点2的间隔至少1.5mm，如间隔1.5mm、3mm、5mm、8mm、10mm、12mm、15mm等，根据实际需要，大电极触点2的分布可以延长间隔。
所述微电极触点3设置于所述复合型电极的顶端以及分布于相邻两个大电极触点2之间，具体地，复合型电极的顶点设置一个微电极触点3，其它的微电极触点3设置于两个大电极触点2之间，即沿着两个大电极触点2之间的电极鞘1的外周设置1～8个，如均匀设置3个，具体数量根据实际需要而定。
作为进一步优选的实施方式，电极与导线的连接方式可为：(1)多个大电极触点可并联于大电极导线4上，同理，微电极触点也可并联于微电极导线5上。(2)所述大电极导线由多股第一导线构成，每一股第一导线均与一个大电极触点电连接；所述微电极导线由多股第二导线构成，每一股第二导线均与一个微电极触点电连接。即大电极导线中第一导线的数量与大电极触点的数量一致，微电极导线中第二导线的数量与微电极触点的数量一致。
更有选为项目(2)中的连接方式，每个大电极触点和每个微电极触点均是完全独立、互相不影响的。
本发明中的复合型电极可以同时记录脑组织内单细胞放电和场电位(脑电图)，具体实施时，利用立体定向的方法将电极沿计划方向经颅骨钻孔后置入到目标部位，并穿过旋转固定于颅骨孔内的中空的金属(或其它材料)螺钉，通过另外的固定螺母与该固定于颅骨的金属(或其它材料)螺钉固定，防止本电极脱出，通过外接插口将大电极和微电极与电生理记录仪相连，从而实现对脑部信息的持续记录，待信号记录达到要求后将本电极连同固定于颅骨的金属(或其它材料)螺钉一并拔出。
本发明中，复合型电极整体可呈柔性，其前端可有一定硬度，必要时可以在中间加入可插入与拔除的中间硬轴，则使用更方便。
以上所述仅为本发明的优选实施案例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于记录脑深部信号的复合型电极，其特征在于：其为立体定位脑电图电极，且其为能够在颅内的任意部位记录脑电图的电极；
所述复合型电极包括至少一个能够记录局部场电位的大电极触点和至少一个能够记录脑组织内单细胞信号的微电极触点；
所述复合型电极内的中间处沿着该复合型电极轴线方向设置有大电极导线和微电极导线，所述大电极导线与所述大电极触点电连接，所述微电极导线与所述微电极触点电连接，然后从大电极触点中穿过；
所述大电极触点的直径不超过1mm；所述微电极触点的直径为20-30um；
所述复合型电极的尾端设置有外接插口，所述外接插口的一侧设有大电极外接插口，另一侧设有微电极外接插口；所述大电极外接插口与大电极导线电连接，所述微电极外接插口与所述微电极导线电连接，外接插口上的大电极外接插口和微电极外接插口与生理记录仪进行连接，大电极外接插口和微电极外接插口可分别与记录大电极信号的生理记录仪和记录微电极信号的生理记录仪相连，也可以与可同步记录场电位信号和单细胞信号的电生理记录仪相连，则大电极和微电极所采集到的信号便可通过相应的生理记录仪进行记录、显示、监测；
所述微电极触点设置于复合型电极的顶端和/或分布于复合型电极的外围；
所述复合型电极整体呈柔性，其前端有一定硬度，可以在中间加入可插入与拔除的中间硬轴。
2.根据权利要求1所述的用于记录脑深部信号的复合型电极，其特征在于：所述大电极触点环绕所述复合型电极的外围设置，所述大电极触点的外径与所述复合型电极的外径一致。
3.根据权利要求2所述的用于记录脑深部信号的复合型电极，其特征在于：所述复合型电极还包括电极鞘，该电极鞘由生物相容性好的材料制成，该电极鞘直径不超过1mm。
4.根据权利要求3所述的用于记录脑深部信号的复合型电极，其特征在于：所述复合型电极的尾端设置有外接插口，所述外接插口的一侧设有大电极外接插口，外接插口的另一侧设有微电极外接插口；所述大电极外接插口与大电极导线电连接，所述微电极外接插口与所述微电极导线电连接。
5.根据权利要求4所述的用于记录脑深部信号的复合型电极，其特征在于：所述外接插口上的大电极外接插口和微电极外接插口分别与记录大电极信号的电生理记录仪和记录微电极信号的电生理记录仪相连，或者所述大电极外接插口和微电极外接插口与能够同步记录场电位信号和脑组织内单细胞信号的电生理记录仪相连；
所述大电极导线和微电极导线外围均涂有绝缘层。
6.根据权利要求5所述的用于记录脑深部信号的复合型电极，其特征在于：所述大电极触点和微电极触点能够由磁兼容性材料或非磁兼容性材料制成。
7.根据权利要求6所述的用于记录脑深部信号的复合型电极，其特征在于：所述复合型电极包括多个大电极触点和多个微电极触点。
8.根据权利要求7中所述的用于记录脑深部信号的复合型电极，其特征在于：每个所述大电极触点的长度为1-2mm，相邻两个间隔1.5-15mm；所述微电极触点设置于所述复合型电极的顶端以及分布于相邻两个大电极触点之间，该微电极触点沿着两个大电极触点之间的电极鞘的外周设置有至少一个。
9.根据权利要求8中所述的用于记录脑深部信号的复合型电极，其特征在于：所述微电极触点沿着两个大电极触点之间的电极鞘的外周设置有1～8个；
所述大电极导线由多股第一导线构成，每一股第一导线均与一个大电极触点电连接；
所述微电极导线由多股第二导线构成，每一股第二导线均与一个微电极触点电连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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