CN111202518B - 多层柔性高密度脑电极及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
提供了一种多层柔性高密度脑电极及其制备方法，多层柔性高密度脑电极包括层叠的多个单层电极和覆盖在最上侧的所述单层电极的上表面的隔离层；所述单层电极包括柔性衬底和多个金属电极；所述柔性衬底用于紧密贴合在大脑的皮质表层上，所述金属电极生长在所述柔性衬底的上侧；所述金属电极包括依次连接的接触点、引线和引出点，所述接触点用于采集生理学信号，所述引线用于接收所述生理学信号并传输到所述引出点，所述引出点用于和外部设备连接以将所述生理学信号向外传输；相邻的两个所述单层电极在垂直于多个所述单层电极的层叠方向的方向上错开。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，且特别涉及一种多层柔性高密度脑电极及其制备方法。
背景技术
脑电图是通过精密的电子仪器，将脑部的自发性生物电位加以放大记录而获得的图形。由于需要记录整个大脑的电活动，因此需要设置大量的脑电极。植入式脑皮层电极由于其小尺寸、高分辨率的优势而普遍应用于神经病学研究与临床诊断。但当电极密度过大时，引出点无法引出的问题是阻碍高密度脑电极进一步发展的技术瓶颈。
需要提供一种多层柔性高密度脑电极的制备方法，通过采用该方法制备出多层柔性高密度脑电极，以解决当电极密度过大时引出点无法引出的问题。
发明内容
鉴于上述现有技术的状态而做出本发明。本发明的目的在于提供一种多层柔性高密度脑电极及其制备方法。
提供一种多层柔性高密度脑电极，包括层叠的多个单层电极和覆盖在最上侧的所述单层电极的上表面的隔离层；
所述单层电极包括柔性衬底和多个金属电极；
所述柔性衬底用于紧密贴合在大脑的皮质表层上，所述金属电极生长在所述柔性衬底的上侧；
所述金属电极包括依次连接的接触点、引线和引出点，所述接触点用于采集生理学信号，所述引线用于接收所述生理学信号并传输到所述引出点，所述引出点用于和外部设备连接以将所述生理学信号向外传输；
相邻的两个所述单层电极在垂直于多个所述单层电极的层叠方向的方向上错开。
优选地，所述柔性衬底采用聚酰亚胺制成。
优选地，所述柔性衬底的厚度是1微米到100微米。
优选地，所述单层电极上的所述接触点的密度是10个/平方厘米到10000个/平方厘米。
一种多层柔性高密度脑电极的制备方法，用于制备所述多层柔性高密度脑电极，该方法包括步骤：
步骤1：在基底上制备所述单层电极；
步骤2：层叠多个所述单层电极从而形成多层电极；
步骤3：对所述多层电极进行加工而裸露出所述接触点和所述引出点，得到所述多层柔性高密度脑电极。
优选地，所述步骤1包括：
步骤1.1：在所述基底上旋涂柔性材料并且固化形成所述柔性衬底；
步骤1.2：用离子沉积或磁控溅射的方法在所述柔性衬底上生长金属薄膜；
步骤1.3：用光刻工艺对所述金属薄膜进行刻蚀得到所述金属电极；
步骤1.4：在所述金属电极上旋涂柔性材料形成柔性覆盖层，所述柔性覆盖层将所述接触点和所述引线覆盖，之后刻蚀所述柔性覆盖层以将所述接触点露出，得到一个所述单层电极。
优选地，所述步骤2包括：
步骤2.1：用遮挡片覆盖所述单层电极的所述接触点和其附近的区域；
步骤2.2：在所述单层电极的上表面没有被所述遮挡片覆盖的区域旋涂柔性材料并固化形成另一个所述单层电极的所述柔性衬底；
步骤2.3：用离子沉积或磁控溅射的方法在步骤2.2中形成的所述柔性衬底上生长金属薄膜；
步骤2.4：用光刻工艺对步骤2.3中的所述金属薄膜进行刻蚀得到相应的金属电极；
步骤2.5：在所述相应的金属电极上旋涂柔性材料形成相应的所述柔性覆盖层以将相应的所述接触点和所述引线覆盖，之后刻蚀相应的所述柔性覆盖层以将相应的所述接触点露出；
其中，根据需要制备的所述多层电极的层数重复执行步骤2.1、步骤2.2、步骤2.3、步骤2.4和步骤2.5，制备得到所述多层电极。
优选地，所述步骤3包括：
步骤3.1：在最上侧的所述单层电极的上表面旋涂柔性材料并固化形成所述隔离层；
步骤3.2：用离子沉积或磁控溅射的方法在所述隔离层的上表面生长牺牲金属薄膜；
步骤3.3：用光刻工艺对所述牺牲金属薄膜进行刻蚀得到加工槽，所述加工槽对应最上侧的所述单层电极的所述接触点的形状和位置；
步骤3.4：按照所述加工槽限定的区域，用干法刻蚀工艺对所述隔离层进行刻蚀以露出所述接触点；
步骤3.5：将所述牺牲金属薄膜全部刻蚀以暴露出所述隔离层；
步骤3.6：将所述基底剥离和将所述单层电极上的所述遮挡片剥离；
步骤3.7：按照所述引出点的形状和位置，对所述柔性衬底的下表面和所述隔离层的下表面进行刻蚀，以露出所述引出点。
优选地，所述金属薄膜的厚度是1纳米到1000纳米；所述牺牲金属薄膜的厚度是1纳米到1000纳米。
通过上述技术方案可以获得以下有益效果：
本发明的多层柔性高密度脑电极包括层叠的多个单层电极，在每个单层电极上设置一定数量的接触点和引出线，当电极密度较大时会存在大量的引出线，大量的引出线分别从多个单层电极上引出，避免了大量的引出线在一个衬底材料上堆积相互之间产生干扰。用本发明的多层柔性高密度脑电极的制备方法，对叠加在一起的多个单层电极进行刻蚀，能够准确的将多个引出线引出。
附图说明
图1示出了单层电极的俯视图。
图2示出了多层电极的俯视图。
图3示出了多层电极的侧视图。
附图标记说明
1-柔性衬底；2-接触点；3-引线；4-引出点；5-隔离层。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。
参照图1至图3，本公开提供一种多层柔性高密度脑电极，其包括多个单层电极和隔离层5，多个单层电极沿上下方向(层叠方向)层叠设置。每个单层电极包括柔性衬底1和多个金属电极。
定义，多层柔性高密度脑电极的接触点2露出的一侧是上侧，在上下方向上，与“上”侧相反的一侧是“下”侧。
处于最下侧的单层电极是第一个单层电极，在第一个单层电极的上侧依次设置其他单层电极，在上下方向上，距离第一个单层电极最远的是最上层的单层电极，隔离层5覆盖于最上层的单层电极的上侧。对于单层电极来说，金属电极位于柔性衬底1的上侧。
金属电极包括依次连接的接触点2、引线3和引出点4，一一对应的一组接触点2、引线3和引出点4组成一个信息采集线路。柔性衬底1可以是矩形，一个信息采集线路可以沿着柔性衬底1的长度方向延伸。在多层柔性高密度脑电极被安装到需要检测的部位后，接触点2采集到的生理学信号通过引线3传输到引出点4，引出点4和外部信号采集设备电连接从而将采集到的生理学信号传输出去。
参照图1和图2，接触点2是圆形的，引线3是曲线形状，引出点4是直线形状。在一个单层电极上，从所有接触点2引出的引出点4在柔性衬底1的宽度方向上排成一行。
所有的接触点2在柔性衬底1上形成矩形阵列图案，即多个接触点2沿着柔性衬底1的宽度方向上排列成一行，多行接触点2沿着柔性衬底1的长度方向排列。
参照图1，单层电极上的接触点2的密度例如是10个/平方厘米、50个/平方厘米、100个/平方厘米、500个/平方厘米、1000个/平方厘米或5000个/平方厘米，本实施例中单层电极上的接触点2的密度例如优选地是500个/平方厘米。
参照图2和图3，多层柔性高密度脑电极包括的单层电极的层数例如是2、3、5、10、100或1000层等，本实施例中单层电极的层数例如优选地是3层；柔性衬底1的厚度例如是1微米、10微米、20微米、30微米、50微米或100微米等，本实施例中柔性衬底1厚度例如优选地是50微米。
参照图3，在实际使用中，相比传统脑电极的检测范围固定的情况，本实施例中所有的单层电极的结构是一样的，每个单层电极可以对一定区域进行检测，单层电极是矩形的，例如在沿着单层电极长度方向上相邻的两个单层电极是错位设置的，即相邻的两个单层电极在垂直于多个单层电极的层叠方向的方向上错开。当从多层柔性高密度脑电极的上方俯视观察时，处于第一个单层电极的上面的另一个单层电极将第一个单层电极的引线3和引出点4覆盖，第一个单层电极的接触点2露出。通过调整多层柔性高密度脑电极包括的单层电极的层数来调整露出的接触点2的数量，通过调整接触点2的数量实现对不同大小的待检测的区域的检测。
在检测前需要将脑电极安装到头部并贴近被检测部位以便于准确的采集生理学信号。传统植入式脑电极一般用硅材料作为衬底，硅本身不能根据被检测部位的形状进行弯曲，导致传统植入式脑电极不能很好的和被检测部位贴合，信号采集质量较差。
本实施例中的柔性衬底采用聚酰亚胺，聚酰亚胺具有优良的机械性能，在安装时能够根据被检测部位的形状进行弯曲，柔性衬底能够紧密贴合在大脑的皮质表层上，同时带动接触点2和被检测部位紧密接触以利于采集到高信噪比的生理学信号。聚酰亚胺与脑组织模量接近，具有轻、柔、薄的特点，可有效降低对大脑的伤害。由于聚酰亚胺材料具有良好的柔性，因而采用聚酰亚胺作为柔性衬底1的脑电极能较好的保持形状，具有优良的生物电信号记录能力。
聚酰亚胺具有高绝缘性能，采用聚酰亚胺制成的柔性衬底绝缘性能好，能够很好的将两个单层电极之间的电信号隔离，避免各层之间的电信号相互干扰；聚酰亚胺材质的柔性衬底的介电损耗小，能够减少信号的能量沿柔性衬底的衰减，提高信号传输的质量。
对于传统的脑电极，当引出点4的数量较多的时候会拥挤到一起，信号传输会出现干扰；本实施例中大量的引出点4是在多个单层电极上分别引出的，从而不会出现因为引出点4拥挤而干扰信号的情况。
在一个单层电极中，在柔性衬底的长度方向上，引出点4延伸到柔性衬底1外，便于输出信号。引出点4的上表面被另一个单层电极的柔性衬底1覆盖，从而将该引出点4和另一个单层电极的接触点2、引线3和引出点4隔离。
上述多层柔性高密度脑电极的制备方法包括步骤1、步骤2和步骤3。
步骤1：在基底上制备单层电极。
步骤2：在上下方向上层叠多个单层电极，从而形成多层电极。
步骤3：对多层电极进行加工而裸露出接触点2和引出点4，得到多层柔性高密度脑电极。
参照图1，其中步骤1包括步骤1.1、步骤1.2、步骤1.3和步骤1.4。
步骤1.1：在基底上旋涂柔性材料并且固化形成柔性衬底1，基底例如优选地是硅片，柔性材料例如优选地是聚酰亚胺。
步骤1.2：用离子沉积或磁控溅射的方法在柔性衬底1上生长金属薄膜；金属薄膜材料例如优选地是金，金导电性能好，输出信号时衰减小；该金属薄膜覆盖在柔性衬底1的顶面上，金属薄膜的厚度例如是10纳米、40纳米、100纳米、200纳米或500纳米，金属薄膜的厚度例如优选地是100纳米。
步骤1.3：采用光刻工艺对金属薄膜进行刻蚀，得到金属电极，金属电极包括由接触点2、引线3和引出点4组成的多个信息采集线路，在各个信息采集线路之间留有空隙，该空隙就是对金属薄膜进行加工时需要刻蚀掉的部分。
步骤1.4：在金属电极上旋涂柔性材料形成柔性覆盖层，柔性覆盖层将接触点2和引线3覆盖，之后刻蚀柔性覆盖层将接触点2露出，得到一个单层电极，该单层电极只将接触点2露出，接触点2附近的引线3则被柔性覆盖层完全覆盖避免引线3漏电，柔性覆盖层起到很好的绝缘作用，最终得到一个完整的单层电极。
柔性覆盖层的材料例如优选地是聚酰亚胺，柔性覆盖层的厚度小于相应的单层电极的柔性衬底1的厚度。
参照图1、图2和图3，步骤2包括步骤2.1、步骤2.2、步骤2.3、步骤2.4和步骤2.5。
步骤2.1：用遮挡片覆盖单层电极的接触点2和其附近的区域，例如该单层电极的未被其上侧的单层电极覆盖的区域。
遮挡片将已经加工完成的单层电极的接触点2和外部环境隔绝，避免后续的加工过程中涂的材料沾到接触点2上，遮挡片对接触点2起到保护作用。
遮挡片例如优选地是胶带。
步骤2.2：在单层电极的上表面没有被遮挡片覆盖的区域旋涂柔性材料并固化形成另一个单层电极的柔性衬底1；柔性材料例如优选地是聚酰亚胺。
步骤2.3：用离子沉积或磁控溅射的方法在步骤2.2中形成的柔性衬底1上生长金属薄膜。
步骤2.4：用光刻工艺对步骤2.3中形成的金属薄膜进行刻蚀得到相应的金属电极。
步骤2.5：在步骤2.4中形成的金属电极上旋涂柔性材料形成相应的柔性覆盖层，该柔性覆盖层将相应的接触点2和引线3覆盖，之后刻蚀该柔性覆盖层将接触点2露出，从而制备出只露出接触点2的另一个单层电极。
其中，根据需要制备的多层电极的层数重复执行步骤2.1、步骤2.2、步骤2.3、步骤2.4和步骤2.5，制备得到多层电极。
应当理解，对于同一层单层电极来说，金属薄膜、柔性覆盖层、金属电极、接触点2、引线3和引出点4是相应的。
多层电极包括的单层电极的层数没有限制，本实施例中多层电极包括的单层电极的层数例如优选地是3层。
参照图2和图3，其中步骤3包括步骤3.1、步骤3.2、步骤3.3、步骤3.4、步骤3.5、步骤3.6和步骤3.7。
步骤3.1：在最上侧的单层电极的上表面旋涂柔性材料并固化形成隔离层5，使得隔离层5将最上侧的单层电极的金属电极覆盖。
金属电极的引线3和引出点4的上表面被完全覆盖，避免在使用时，引线3、引出点4与头部皮质表层直接接触，从而隔离层5起到绝缘的作用；隔离层5还可以减小引线3和引出点4的磨损，对引线3和引出点4起到保护作用。
步骤3.2：用离子沉积或磁控溅射的方法在隔离层5的上表面生长牺牲金属薄膜，以使牺牲金属薄膜将隔离层5的上表面完全覆盖。
牺牲金属薄膜的厚度例如是10纳米、100纳米、200纳米、300纳米或500纳米；本实施例中牺牲金属薄膜的厚度例如优选地是200纳米。
步骤3.3：用光刻工艺对牺牲金属薄膜进行刻蚀得到加工槽，加工槽对应最上侧的单层电极的接触点2的形状和位置。
牺牲金属薄膜和金属薄膜采用不同的材料，牺牲金属薄膜优选地是铝或者铜，由于金属材料便于加工成型，通过对牺牲金属薄膜进行刻蚀而得到的加工槽的形状能够和接触点2保持一致，在单层电极的上下方向上，该加工槽和接触点2对齐。
步骤3.4：按照加工槽限定的区域，用干法刻蚀工艺对隔离层5进行刻蚀以露出接触点2。
在加工槽限定的范围内对隔离层5进行刻蚀，确保隔离层5被刻蚀掉之后恰好将接触点2露出来，避免了误操作将接触点2附近的引线3暴露出来，牺牲金属薄膜和其内的加工槽对覆盖在引线3的上面的柔性材料起到保护作用，提高裸露加工的精度和效率。
步骤3.5：将步骤3.3刻蚀后剩余的牺牲金属薄膜全部刻蚀掉，暴露出隔离层5。
步骤3.6：将基底剥离和将单层电极上的遮挡片剥离。
遮挡片覆盖在一个单层电极上，在单层电极的长度方向上，遮挡片覆盖本层单层电极未被上一层单层电极覆盖的全部范围。当将遮挡片剥离之后，被该遮挡片覆盖的本层单层电极和处于其上侧的另一个单层电极形成一个阶梯。
在使用多层柔性高密度脑电极时，由于该阶梯在存在，每个单层电极只需要弯曲很小的幅度就可以和待检测部位紧密贴合，通过多个单层电极的小幅度弯曲变形实现整个多层柔性高密度脑电极的大变形以满足检测需要。多个单层电极错位设置，在使用时能够减小每个单层电极的弯曲幅度，提高使用寿命。
步骤3.7：按照引出点4的形状和位置，对该脑电极的下表面进行刻蚀，即对各单层电极的柔性衬底1的下表面和隔离层5的下表面进行刻蚀，以露出各层的引出点4，制备得到多层柔性高密度脑电极。
在制作一个单层电极的上侧的另一个单层电极的柔性衬底1时，旋涂的柔性材料可能会流下且沾到该一个单层电极的引出点4上，通过对柔性材料进行刻蚀将引出点4暴露出来，便于将采集的信号输出。
应当理解，上述实施方式仅是示例性的，不用于限制本发明。本领域技术人员可以在本发明的教导下对上述实施方式做出各种变型和改变，而不脱离本发明的范围。
Claims (9)
1.一种多层柔性高密度脑电极，其特征在于，包括层叠的多个单层电极和覆盖在最上侧的所述单层电极的上表面的隔离层(5)；
所述单层电极包括柔性衬底(1)和多个金属电极；
所述柔性衬底(1)用于紧密贴合在大脑的皮质表层上，所述金属电极生长在所述柔性衬底(1)的上侧；
所述金属电极包括依次连接的接触点(2)、引线(3)和引出点(4)，所述接触点(2)用于采集生理学信号，所述引线(3)用于接收所述生理学信号并传输到所述引出点(4)，所述引出点(4)用于和外部设备连接以将所述生理学信号向外传输；
相邻的两个所述单层电极在垂直于多个所述单层电极的层叠方向的方向上错开；
在每一个所述单层电极中，所述引出点(4)延伸到所述柔性衬底(1)之外，一个所述单层电极的所述引出点(4)被另一个所述单层电极的所述柔性衬底(1)覆盖，
所述接触点(2)是片状的，所述引线(3)是曲线形状，
在每一个单层电极上，从所有的所述接触点(2)引出的所述引出点(4)在所述柔性衬底(1)的宽度方向上排成一行，
所有所述金属电极的延伸方向相同。
2.根据权利要求1所述多层柔性高密度脑电极，其特征在于，所述柔性衬底(1)采用聚酰亚胺制成。
3.根据权利要求1所述多层柔性高密度脑电极，其特征在于，所述柔性衬底(1)的厚度是1微米到100微米。
4.根据权利要求1所述多层柔性高密度脑电极，其特征在于，所述单层电极上的所述接触点(2)的密度是10个/平方厘米到10000个/平方厘米。
5.一种多层柔性高密度脑电极的制备方法，用于制备权利要求1至4中任一项所述多层柔性高密度脑电极，其特征在于，该方法包括步骤：
步骤1：在基底上制备所述单层电极；
步骤2：层叠多个所述单层电极从而形成多层电极；
步骤3：对所述多层电极进行加工而裸露出所述接触点(2)和所述引出点(4)，得到所述多层柔性高密度脑电极。
6.根据权利要求5所述多层柔性高密度脑电极的制备方法，其特征在于，所述步骤1包括：
步骤1.1：在所述基底上旋涂柔性材料并且固化形成所述柔性衬底(1)；
步骤1.2：用离子沉积或磁控溅射的方法在所述柔性衬底(1)上生长金属薄膜；
步骤1.3：用光刻工艺对所述金属薄膜进行刻蚀得到所述金属电极；
步骤1.4：在所述金属电极上旋涂柔性材料形成柔性覆盖层，所述柔性覆盖层将所述接触点(2)和所述引线(3)覆盖，之后刻蚀所述柔性覆盖层以将所述接触点(2)露出，得到一个所述单层电极。
7.根据权利要求6所述多层柔性高密度脑电极的制备方法，其特征在于，所述步骤2包括：
步骤2.1：用遮挡片覆盖所述单层电极的所述接触点(2)和其附近的区域；
步骤2.2：在所述单层电极的上表面没有被所述遮挡片覆盖的区域旋涂柔性材料并固化形成另一个所述单层电极的所述柔性衬底(1)；
步骤2.3：用离子沉积或磁控溅射的方法在步骤2.2中形成的所述柔性衬底(1)上生长金属薄膜；
步骤2.4：用光刻工艺对步骤2.3中的所述金属薄膜进行刻蚀得到相应的金属电极；
步骤2.5：在所述相应的金属电极上旋涂柔性材料形成相应的所述柔性覆盖层以将相应的所述接触点(2)和所述引线(3)覆盖，之后刻蚀相应的所述柔性覆盖层以将相应的所述接触点(2)露出；
其中，根据需要制备的所述多层电极的层数重复执行步骤2.1、步骤2.2、步骤2.3、步骤2.4和步骤2.5，制备得到所述多层电极。
8.根据权利要求7所述多层柔性高密度脑电极的制备方法，其特征在于，所述步骤3包括：
步骤3.1：在最上侧的所述单层电极的上表面旋涂柔性材料并固化形成所述隔离层(5)；
步骤3.2：用离子沉积或磁控溅射的方法在所述隔离层(5)的上表面生长牺牲金属薄膜；
步骤3.3：用光刻工艺对所述牺牲金属薄膜进行刻蚀得到加工槽，所述加工槽对应最上侧的所述单层电极的所述接触点(2)的形状和位置；
步骤3.4：按照所述加工槽限定的区域，用干法刻蚀工艺对所述隔离层(5)进行刻蚀以露出所述接触点(2)；
步骤3.5：将所述牺牲金属薄膜全部刻蚀以暴露出所述隔离层(5)；
步骤3.6：将所述基底剥离和将所述单层电极上的所述遮挡片剥离；
步骤3.7：按照所述引出点(4)的形状和位置，对所述柔性衬底(1)的下表面和所述隔离层(5)的下表面进行刻蚀，以露出所述引出点(4)。
9.根据权利要求8所述多层柔性高密度脑电极的制备方法，其特征在于，所述金属薄膜的厚度是1纳米到1000纳米；所述牺牲金属薄膜的厚度是1纳米到1000纳米。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4353372A (en) * | 1980-02-11 | 1982-10-12 | Bunker Ramo Corporation | Medical cable set and electrode therefor |
| CN101422360A (zh) * | 2007-10-05 | 2009-05-06 | 德拉格医疗股份两合公司 | 用于采集和传输电脉冲的装置 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4353372A (en) * | 1980-02-11 | 1982-10-12 | Bunker Ramo Corporation | Medical cable set and electrode therefor |
| CN101422360A (zh) * | 2007-10-05 | 2009-05-06 | 德拉格医疗股份两合公司 | 用于采集和传输电脉冲的装置 |
| CN108135526A (zh) * | 2015-10-12 | 2018-06-08 | 圣犹达医疗用品心脏病学部门有限公司 | 多层身体表面电极 |
| CN106073771A (zh) * | 2016-06-29 | 2016-11-09 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种可定制多维度高密度柔性脑部电极及其制作方法 |
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