CN112604159A - 分片式电极及其标识方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分片式电极及其标识方法，包括以下步骤：在分片式电极的非电极片区域设置标记图案，其中，当转动分片式电极时，所述标记图案的成像位置或形状不同；通过透射式光学成像装置采集分片式电极的图像；通过图像上的标记图案的成像定位电极片的位置。其便于判断各个电极片的位置，实现定点电刺激，以此可缩短手术过程中的定向时间和后期病人返院复查及调试的时间，减少了病人所受到的不必要辐射，为医护和研究人员提供便利。

Description

分片式电极及其标识方法
技术领域
本发明涉及医疗技术领域，具体涉及一种分片式电极及其标识方法。
背景技术
每年有成千上万的患者为了治疗帕金森、强迫症、自闭症等，接受DBS手术，在体内植入相应刺激器和电极导线等配套医疗器械。传统电极导线采用环状刺激触点，全方面的向四周扩散电刺激以达到治疗效果，其中会产生对与治疗无关的脑部位的过量治疗。
近年来，随着医学研究的发展，人们开始认识到电极植入脑后的刺激点方向和刺激脉冲对治疗效果影响显著，在同一环形周向上提供不同方向和不同电刺激脉冲的需求应运而生。为了提高治疗精度，研究人员将环状电极分片化，即在一个圆柱环面上设置多段、多列电极片，以期产生的电刺激可针对特定部位，减少过量治疗。然而，对于这种分片式电极，目前在实际使用过程中，医务人员无法快速准确地定位某一个或者某几个电极片，从而实现定点电刺激，因此，开发一个低成本、高效率的标记识别方法是医生迫切的需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种分片式电极及其标识方法，其通过在分片式电极上设置标记图案，并获取带有标记图案的分片式电极的透射扫描图像，医务人员和研究人员可根据一张任意方向拍摄的二维透射扫描图像确定判断各个电极片的位置，实现定点电刺激，以此避免手术过程中的多角度图像拍摄及其相关设备操作，缩短手术过程中的定向时间，减少了病人在手术过程中所受到的不必要的辐射。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种分片式电极，包括连接部和环绕所述连接部的周向阵列排布的多个电极片，所述连接部的侧面上设置有标记图案，所述标记图案位于电极片的一侧，所述标记图案至少包括三个区别特征部，所述区别特征部为尖角或圆角，通过所述标记图案的区别特征部能够定位电极片的位置。
作为优选的，所述标记图案包括三角形图案，所述三角形图案相对第一线条为非对称图形，其中，所述第一线条为连接部的侧面上平行于连接部中轴线的线条。
作为优选的，所述标记图案由多个三角形图案组成，所述标记图案相对于第一线条为非对称图像。
作为优选的，所述三角形图案为等腰三角图案。
作为优选的，所述等腰三角形图案的底边与所述连接部的中轴线平行。
作为优选的，在所述连接部的径向横截面上，所述标记图案的两端与所述连接部的径向横截面的中心点呈105°-135°。
本发明公开了一种分片式电极的识别方法，包括以下步骤：
在分片式电极的非电极片区域设置标记图案，其中，当转动分片式电极时，所述标记图案的成像位置或形状不同；
通过透射式光学成像装置采集分片式电极的图像；
通过图像上的标记图案的成像定位电极片的位置。
作为优选的，所述标记图案包括三角形图案，所述三角形图案相对第一线条为非对称图形，其中，所述第一线条为分片式电极的侧面上平行于分片式电极的中轴线的线条。
作为优选的，所述透射式光谱成像学成像装置通过X光扫描或电子计算机断层扫描。
作为优选的，所述分片式电极包括连接部和环绕所述连接部的周向阵列排布的多个电极片。
本发明的有益效果：
1、本发明中，通过在分片式电极上设置标记图案，并获取带有标记图案的分片式电极的透射扫描图像，医务人员和研究人员根据此二维的透射扫描图像确定方向，从而判断各个电极片的位置，以此可缩短手术过程中的定向时间，减少了病人所受到的不必要的辐射。
2、本发明中，只需采集一幅图像，即可对电极片进行识别，工作量小，速度快，工作效率高，精度高。因电极是柔性体，考虑到可能会有少量偏移及旋转，病人后期可能也需要重新进行定位识别和复查调整，此时也能帮病人及医生缩短看诊时间，减少看诊花销。
附图说明
图1为本发明的带有标记图案的分片式电极的结构示意图；
图2为不带标记图案的分片式电极成像；
图3为不同标记图案的结构示意图，其中，(a)为等腰三角图案，图3(b)为梯形图案，(c)为锯齿状图案，(d)为非等腰的三角形图案；
图4为标记图案为等腰三角形图案时，分片式电极在不同位姿下的成像。
图中标号说明：1、连接部；2、电极片；3、标记图案。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
参照图1所示，本发明公开了一种分片式电极，包括连接部1和环绕连接部的周向阵列排布的多个电极片2。连接部为柱状结构，在连接部1的侧面上设置有标记图案3，标记图案3位于电极片2的一侧，标记图案3至少包括三个区别特征部，区别特征部为尖角或圆角，通过所述标记图案3的区别特征部能够定位电极片的位置。本发明的工作原理是，由于标记图案3上具有三个区别特征部，在分片式电极转动时，采集其透射图像，三个区别特征部在不同透射图像中，能够形成不同的形状组合，如此，便于辨别此时分片式电极上某个或某几个电极的位置。
本发明中，连接部的外周上为电极片2，导电丝位于连接部的内部，或者与电极片运用相同工艺成型在同一表面，或者位于电极片的背面，以实现导电丝与连接部1的侧面上的电极片2连接，用于供电。
如图2所示，现有分片式电极在进行医学影像成像时，由于电极片和周围的材质区别大，电极片可以显著看出，但是周围材质则会被穿透无法显现出来，因而可视作正视图和背视图的叠加，这无疑加大了在一张二维图片上识别电极触点实际状况的难度。实际重叠后的图像，如果想通过一张二维医学图像(X光)成片进行识别，如圆形、矩形、正方形等沿中心轴对称的图形形状在影像重叠后无法分别位于正面还是反面，非以上所述对称图形考虑到特定角度下正视图和背视图的叠加，也只有当恰好在特定角度拍摄时，才可以确保医生能识别出电极的方向定位，对拍摄的角度有特定限制。因而现有方案需要在多角度进行医学图像的拍摄，才能帮助医生和研究人员识别分片电极的序号。
而本发明中，通过设置标记图案，标记图案本身在连接部侧面上占用的尺寸小，可以留下更多位置便于导线走线和做其他结构设计。经过简单教学，医生和研究人员就可以通过一个二维图像在多平面中确定方向，减少手术过程中和复诊时所需的定向时间，减少了病人所受到的不必要的辐射。
参照图1和图3所示，标记图案包括三角形图案，即上述标记图案的区别特征部具有三个，且区别特征部为尖角。三角形图案相对第一线条为非对称图形，其中，第一线条为连接部的侧面上平行于连接部中轴线的线条。参照图3所示，标记图案由多个三角形图案组成，标记图案相对于第一线条为非对称图像。标记图案可为各种图案，其中，图3(a)为等腰三角图案，图3(b)为梯形图案，其可由两个三角形图案组成，图3(c)为锯齿状图案，其可由多个三角形图案组成，图3(d)为非等腰的三角形图案。对于标记图案的设计，只需保证分片式电极转动至不同状态，其标记图案的成像不同即可。对于标记图案，可位于非电极片区域但不仅限于电极上方，或者电极片本身利用相同原理进行标记。该标记图案与电极片的材料和工艺可以相同，但不仅限于此，也可以是额外零件或工艺成型。
下面，本发明针对三角图案进行详细解释和说明。
三角图案在对称镜像后(拍摄时如三角形转到圆柱背面，则生成的是镜像图片)，由于顶点方向不同，仍可帮助医生和研究人员进行图形识别。三角形图案的选择也有很多种，等腰(边)三角形、直角三角形。作为优选方案，等腰三角形对称镜像图案特征多，相较于直角三角形有优势，等腰三角形图案的底边与连接部的中轴线平行。
如图4所示，为标记图案为等腰三角形图案时，分片式电极在不同位姿下的成像。从图中可以看出，分片式电极处于不同状态下，等腰三角形图案的成像皆不同，因此，方便医疗人员快速了解电极片的位置，以此对电极片进行定位。
在连接部的径向横截面上，标记图案的两端与连接部的径向横截面的中心点呈105°-135°。具体的，当标记图案为等腰三角图案时，设计三角形周向尺寸为1mm，整体标记图案的面积应不小于单个电极片尺寸1.40mm2，三角形轴向尺寸设置为3mm，三角图案仅占用整个圆周的三分之一，即120°。
在另一实施例中，本发明还公开了一种分片式电极的识别方法，包括以下步骤：
步骤一、在分片式电极的非电极片区域设置标记图案，其中，当转动分片式电极时，标记图案的成像位置或形状不同。其中，标记图案包括三角形图案，三角形图案相对第一线条为非对称图形，其中，第一线条为分片式电极的侧面上平行于分片式电极的中轴线的线条。而为了方便对电极片定位，分片式电极包括连接部和环绕连接部的周向阵列排布的多个电极片。对于本发明中的分片式电极，也可通过环状电极与电极片组合实现，即对于此种电极，部分区域为环形电极，部分区域为多个电极片。对于标记图案的标记，也可参照上一个实施例的方案进行设计与选取。
步骤二、通过透射式光学成像装置采集分片式电极的图像。其中，透射式光谱成像学成像装置可通过X光扫描或电子计算机断层扫描。通过透射式光学成像装置，即可采集获得分片式电极的二维透射图像。
步骤三、通过图像上的标记图案的成像定位电极片的位置。
本发明中，通过在分片式电极上设置标记图案，并获取带有标记图案的分片式电极的透射扫描图像，医务人员和研究人员根据此二维的透射扫描图像确定方向，从而判断各个电极片的位置，控制特定点的电刺激脉冲，以此可缩短手术过程中和后期复诊时的定向时间，减少了病人所受到的不必要的辐射。本发明中，只需采集一幅图像，即可对电极片进行识别，工作量小，速度快，工作效率高，精度高。因电极是柔性体，考虑到可能会有少量偏移及旋转，病人后期可能也需要重新进行定位识别和复查调整，此时也能帮病人及医生缩短看诊时间，减少看诊花销。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种分片式电极，其特征在于，包括连接部和环绕所述连接部的周向阵列排布的多个电极片，所述连接部的侧面上设置有标记图案，所述标记图案位于电极片的一侧，所述标记图案至少包括三个区别特征部，所述区别特征部为尖角或圆角，通过所述标记图案的区别特征部能够定位电极片的位置。
2.如权利要求1所述的分片式电极，其特征在于，所述标记图案包括三角形图案，所述三角形图案相对第一线条为非对称图形，其中，所述第一线条为连接部的侧面上平行于连接部中轴线的线条。
3.如权利要求2所述的分片式电极，其特征在于，所述标记图案由多个三角形图案组成，所述标记图案相对于第一线条为非对称图像。
4.如权利要求2所述的分片式电极，其特征在于，所述三角形图案为等腰三角图案。
5.如权利要求4所述的分片式电极，其特征在于，所述等腰三角形图案的底边与所述连接部的中轴线平行。
6.如权利要求1所述的分片式电极，其特征在于，在所述连接部的径向横截面上，所述标记图案的两端与所述连接部的径向横截面的中心点呈105°-135°。
7.一种分片式电极的识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
在分片式电极的非电极片区域设置标记图案，其中，当转动分片式电极时，所述标记图案的成像位置或形状不同；
通过透射式光学成像装置采集分片式电极的图像；
通过图像上的标记图案的成像定位电极片的位置。
8.如权利要求7所述的分片式电极的识别方法，其特征在于，所述标记图案包括三角形图案，所述三角形图案相对第一线条为非对称图形，其中，所述第一线条为分片式电极的侧面上平行于分片式电极的中轴线的线条。
9.如权利要求7所述的分片式电极的识别方法，其特征在于，所述透射式光谱成像学成像装置通过X光扫描或电子计算机断层扫描。
10.如权利要求7所述的分片式电极的识别方法，其特征在于，所述分片式电极包括连接部和环绕所述连接部的周向阵列排布的多个电极片。
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