CN115607162A - 一种柔性电子学器件植入体和植入方法 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种柔性电子学器件的植入方法，该方法包括将处于聚缩状态的植入体通过植入孔放入目标对象的目标部位，植入孔通过在目标部位开孔得到或选择目标部位的孔洞作为植入孔，植入体由形变驱动器与电子学器件连接构成，其中，形变驱动器由形状记忆材料制成，形状记忆材料的相变温度为目标对象的体内温度；植入体在目标部位产生由温度诱发的形状记忆效应，完成由聚缩状态到伸展状态的自发转变；形变驱动器与电子器件可分离，实现通过植入孔将形变驱动器从目标部位取出。

Description

一种柔性电子学器件植入体和植入方法

技术领域

本说明书涉及神经科学和神经工程领域，特别涉及一种柔性电子学器件植入体和植入方法。

背景技术

为了更好地理解神经系统运行机制、调控神经活动，需要利用电极采集相应部位的信号，如颅内或脊椎内的神经活动信号，在较大的空间尺度上与神经系统进行交互。但是在颅内或脊椎内植入大面积表面神经电极时不可避免地需要去除大面积颅骨和椎骨等组织，这不仅会危害电生理记录的准确性，也会给实验对象造成严重损伤。病人在接受开颅等手术时也要承担大脑水肿、血肿、脑脊液渗漏等手术并发症的潜在风险。大面积的椎骨去除会导致脊髓变形、组织损伤，脊髓水肿和血肿等问题。

大脑纵裂区域由于其处于两大脑半球之间的特殊位置，被证明与多种内脏活动(如脉搏、呼吸、胃肠蠕动、腺体分泌等)有关。但是当前广泛使用的颅内电极无法深入到大脑中缝中，当前通过植入式的颅内电极进行信号采集，在一定程度上限制了大面积高密度电生理信息的获取。

因此，大面积颅内电极或脊椎内电极的微创植入仍然是当前亟待解决的难题。

发明内容

本说明书一个或多个实施例提供一种柔性电子学器件的植入方法。所述柔性电子学器件植入的方法包括：

将处于聚缩状态的植入体通过植入孔放入目标对象的目标部位，所述植入孔通过在目标部位开孔得到或选择目标部位的孔洞作为所述植入孔，所述植入体由形变驱动器与电子学器件连接构成，其中，所述形变驱动器由形状记忆材料制成，所述形状记忆材料的相变温度为所述目标对象的体内温度；植入体在目标部位产生由温度诱发的形状记忆效应，完成由聚缩状态到伸展状态的自发转变；形变驱动器与电子器件可分离，实现通过植入孔将形变驱动器从目标部位取出；响应于所述植入体在所述目标部位或所述目标部位由所述聚缩状态转换为伸展状态，以及所述形变驱动器与所述电子学器件分离，将所述形变驱动器通过所述植入孔从所述目标部位或所述目标部位取出。

本说明书实施例之一提供一种植入体，所述植入体包括：电子学器件，与所述电子学器件连接的形变驱动器，其中，所述形变驱动器由形状记忆材料制成，所述形状记忆材料的相变温度为目标对象的体内温度，所述植入体的环境温度低于所述体内温度时，所述植入体被压缩成聚缩状态，所述环境温度被上升至所述体内温度时，所述植入体由所述聚缩状态转换为伸展状态。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1A是根据本说明书一些实施例所示的植入体处于伸展状态的示意图；

图1B是根据本说明书一些实施例所示的植入体处于聚缩状态的示意图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的镍钛合金丝在相变温度下从马氏体相恢复到奥氏体相的示例性示意图；

图3A是根据本说明书一些实施例所示的植入体制备的示例性流程图；

图3B是根据本说明书一些实施例所示的电子学器件制备方法的示例性流程图；

图3C是根据本说明书一些实施例所示的电子学器件制备方法的又一示例性流程图；

图3D是根据本说明书一些实施例所示的电子学器件连接形变驱动器的示例性流程图；

图4是根据本说明书一些实施例所示的植入体植入过程的示例性流程图；

图5是根据本说明书一些实施例所示的植入体植入过程的示例性示意图；

图6是根据本说明书一些实施例所示的对电子学器件进行目标部位定位的示例性流程图；

图7是根据本说明书一些实施例所示的电子学器件采集大鼠癫痫信号的示例性示意图；

图8是根据本说明书一些实施例所示的电子学器件采集比格犬麻醉状态(左)和麻醉到清醒(右)过程中的信号记录的对照示意图；

具体实施方式

柔性电子学器件是利用了将电子器件制作在柔性或可延性塑料或薄金属基板上的电子技术得到的电子元器件。应用柔性电子学器件记录的脑皮层电图可以最大限度地排除头皮、颅骨等结构对电生理活动记录的影响，得到可以准确反映神经细胞活动的图像信息。同时，脑皮层电极还被广泛应用于疾病诊疗过程中，如精确定位癫痫病灶等。

本说明书实施例提供了一种基于电子学器件和形变驱动器制备的植入体，植入体中的电子学器件可以应用于体内多个目标部位，例如目标部位可以在颅内硬脑膜上、硬脑膜下、脑沟内、大脑纵裂、脊髓内硬脊膜上、硬脊膜下、胸腔内脏器等。

本说明书实施例提供了电子学器件可以包括但不限于应用于植入式器件、电信号记录和刺激领域、生物化学检测传感、压力传感等领域。

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

植入体是一种用于植入目标对象体内，以监测相应细胞活动的柔性神经电子器件。在一些实施例中，植入体可以基于具有生物相容性的材料制成。在一些实施例中，植入体捕获的来自目标对象的目标部位的神经信号可以传递至外部处理设备，由处理设备进行进一步分析处理，例如，处理设备获取存储在存储设备中的神经信号，并将该电信号转换成图像信息，在终端上显示。

目标对象是需要通过植入体对目标部位进行监测的对象。在一些实施例中，目标对象可以包括人体、动物等，或其任意组合。在一些实施例中，目标对象可以包括人体的特定部分，例如，运动皮层、感觉皮层等。

目标部位是植入体植入的部位。在一些实施例中，目标部位可以包括脑部或脊椎等可采集神经信号的部位，前述举例旨不在对此进行限定。

图1A和图1B是根据本说明书一些实施例所示的植入体的示意图。其中，图1A为植入体处于伸展状态的示意图，图1B为植入体处于聚缩状态的示意图。

如图1A和图1B所示，在一些实施例中，植入体3可以包括电子学器件2和与电子学器件2连接的形变驱动器1。其中，形变驱动器1由形状记忆材料制成。形状记忆材料的相变温度可以为目标对象的体内温度。植入体3的环境温度低于目标对象的体内温度时，植入体3被压缩成聚缩状态，环境温度被上升至目标对象的体内温度时，植入体3由聚缩状态转换为伸展状态。

需要说明的是，图1A中电子学器件2和形变驱动器1的形状是出于说明的目的作为示例，电子学器件2和形变驱动器1还可以是其他形状。

电子学器件是指可以采集电信号的电子元件。在一些实施例中，电子学器件可以为柔性电子学器件，柔性电子学器件是指可以弯曲、折叠、扭曲、压缩、拉伸、甚至变形成任意形状但仍保持高效电学性能、可靠性和集成度的电子器件。例如，电子学器件可以为电极阵列、半导体晶体管阵列、集成电路和生物传感器等。

在一些实施例中，如图1A所示，电子学器件2上设有记录位点21、连接部22，其中，连接部22可以用于实现形变驱动器1和电子学器件2的连接。

记录位点是电子学器件上用于采集信号的信号采集点。在一些实施例中，电子学器件可以包括多个记录位点，用于在不同脑区中同时记录神经信号，例如，局部场电位和动作电位等电生理信号等。电子学器件上的多个记录位点可以通过多种方式加工完成。例如，可以结合现有的微纳加工工艺，实现电子学器件的大面积高密度记录位点的加工，以满足当前神经网络研究中大面积多位点记录神经活动的要求。

连接部是指电子学器件上用于实现与形变驱动器进行连接的部位。连接部可以是电子学器件的一部分，也可以是独立于电子学器件和形变驱动器的其他部件。连接部可以在形变驱动器任意位置连接电子学器件，或在电子学器件任意位置连接形变驱动器。在一些实施例中，连接部位于电子学器件的两侧。示例的，如图1A所示，连接部22位于电子学器件2的基底两侧的翼部，属于电子学器件2的一部分。

在一些实施例中，可以通过粘结剂将连接部、电子学器件和形变驱动器固定连接。例如，将形变驱动器1与电子学器件2上的连接部22进行粘接。粘结剂可以是水溶性溶剂等。例如，可以选用PEO浓度为0.8g PEO/3gH₂O作为可溶性溶剂连接电子学器件和形变驱动器。关于可溶性溶剂的更多说明参见步骤330。

在一些实施例中，可以将电子学器件的边缘与形变驱动器连接，并将电子学器件的边缘的形状设置为麦穗状。例如，连接部22可以是电子学器件2的麦穗状边缘，通过粘接剂将形变驱动器粘接于电子学器件的麦穗状边缘。关于形变驱动器与电子学器件的连接的更多说明参见步骤330。

麦穗状能够大大增加电子学器件和形变驱动器之间的接触面积。可以通过沿着垂直于电子学器件边缘的方向对电子学器件的边缘剪裁，使其边缘呈现出若干条具有一定宽度的麦穗状。本说明书的一些实施例中将电子学器件的边缘刻成麦穗状，有助于其与形变驱动器之间的连接。

形变驱动器是用于安装电子学器件，并辅助电子学器件植入目标对象体内的支撑材料。在一些实施例中，形变驱动器能够辅助电子学器件按照预设形状(例如，与大脑皮层紧密贴合的形状)植入目标对象。在一些实施例中，形变驱动器可以由形状记忆材料制成。

形状记忆材料是一类具有形状记忆效应的材料。形状记忆效应是指形状记忆材料的预先设定形状经形变之后，通过加热等外部条件刺激，又可恢复到预先设定形状。在一些实施例中，可以通过熔炼，铸造，冷、热加工等方法，设定形状记忆材料的预先设定形状。

在一些实施例中，形状记忆材料可以是镍钛合金、铜镍合金、铜铝合金、铜锌合金、铁系合金(例如，铁-锰-硅合金、铁-钯合金)中的一种。例如，可以基于镍钛合金制备形变驱动器。

在一些实施例中，形状记忆材料具有形状记忆效应可以基于马氏体相变原理解释。马氏体相变指的是在合适的温度下马氏体相与母相(奥氏体相)发生的可逆的相的变化。例如，在低温环境下，形状记忆材料处于马氏体相，此时形状记忆材料容易在外力下发生形变。当温度逐渐升高，达到其相变温度后，形状记忆材料会发生马氏体相到奥氏体相的自发转变，在宏观上即表现为形状的恢复。

在一些实施例中，经热处理得到的形状记忆材料的母相形状可以为任意形状。形状记忆材料的母相形状可以决定电子学器件在体内的最终展开形状。示例性地，如图1A中，环境温度调节至形状记忆材料的相变温度时，植入体3中的形变驱动器1为伸展状态，即伸展状态为形变驱动器1处于母相时的形态，在形变驱动器1的带动下，电子学器件2也表现为与形变驱动器1相似的伸展状态；如图1B中，调节环境温度后，使环境温度低于相变温度，可以对植入体3进行压缩处理如将图1A中伸展状态的植入体3压缩为图1B中所示的聚缩状态。在一些实施例中，对压缩处理后的植入体3还可以进一步进行定型处理，使得植入体3中的形变驱动器1保持于压缩状态，该聚缩状态即形变驱动器1处于马氏体相时的形态，此时，电子学器件2也表现为与处于聚缩状态的形变驱动器1相似的聚缩状态。关于对植入体进行压缩和定型处理的更多内容可以参见步骤410及其说明。

环境温度是指植入体所处的环境的温度。环境温度可以影响植入体的形状。例如，当环境温度被调整为高于形变驱动器的相变温度时，植入体的形状可以恢复至形变驱动器处于母相状态时对应的形态。

目标对象的体内温度是指目标对象的植入部位内部的温度。例如，需要对大鼠的脑部植入植入体，则体内温度为大鼠的脑内温度。

相变温度是指能够使得形状记忆材料发生从马氏体到奥氏体转变的温度。可以通过调节热处理的时间和温度大小来控制形状记忆材料的相变温度。热处理的过程中对形状记忆材料的加热温度越高，加热时间越长，相变温度则被调控的越高。

在一些实施例中，形状记忆材料的相变温度可以为目标对象的体内温度。

本说明书一些实施例中通过将形状记忆材料的相变温度设置为目标对象的体内温度，则将植入体植入目标对象体内后，不需要另外对目标对象的温度进行调控即可实现形状记忆材料从马氏体到奥氏体的相转变过程，使得植入体的植入过程在正常生理温度下就能够完成。

在一些实施例中，植入体3中的形变驱动器1处于马氏体相及处于奥氏体相时，植入体3对应的形态可以不同。仅作为示例的，如图1A及图1B所示，形变驱动器1处于马氏体相时，植入体3对应的形态为聚缩状态，形变驱动器1处于奥氏体相时，植入体3对应的形态为伸展状态。在植入体3的所处的环境温度低于相变温度(如目标对象的体内温度)时，将植入体3压缩成聚缩状态，环境温度被上升至相变温度时，植入体3可以由聚缩状态转换为伸展状态。

聚缩状态是指植入体处于体积较小的形态，在形状记忆材料处于马氏体相时，可以通过外力作用(例如，手动压缩)将植入体压缩至预设形状及预设体积，如图1B中植入体的圆柱形态。在一些实施例中，预设体积与目标对象有关。例如，目标对象越小，植入孔越小，则植入体的预设体积越小。

在一些实施例中，可以基于多种方式实现对植入体的压缩使得植入体进入聚缩状态，例如，利用压缩装置或者压缩模具进行压缩。更多关于如何得到聚缩状态的植入体的说明参见图4。

伸展状态是指植入体舒展后呈现的状态。如图1A中植入体3的舒展的薄片形态。

在一些实施例中，可以基于目标对象来确定植入体的相变温度，进而基于对植入体所处的环境温度的控制，实现植入体的形状变化的控制。

以下以相变温度为37℃的镍钛合金丝为例，说明环境温度从相变温度下上升至相变温度后镍钛合金丝形变的过程。如图2是根据本说明书一些实施例所示的镍钛合金丝在相变温度下从马氏体相恢复到奥氏体相时形变的示例性示意图。

首先对镍钛合金丝进行热处理，将镍钛合金丝的母相形状定型为直角形状。随后使用干冰对定型后的镍钛合金丝进行降温，温度降低后，镍钛合金丝转变为马氏体相，对镍钛合金丝进行变形，增大镍钛合金丝的夹角，使其大于90°得到如图2中0s时的形状。然后将该段镍钛合金丝放在热台上，控制热台的温度为37℃，记录0s-0.4s时间内镍钛合金丝的形变过程。如图2中所示，白色虚线表示处于马氏体相的镍钛合金丝的形状和位置，黑色实线表示在相变温度下处于奥氏体相的镍钛合金丝的形状和随时间的位置变化。镍钛合金丝在体温温度(37℃)下展现出了变形能力：0s时，处于马氏体相的镍钛合金丝的形状大于90°；0.4s时，处于奥氏体相的镍钛合金丝的形状恢复至90°直角形状。

在一些实施例中，电子学器件可以为网状结构或薄膜结构。

在一些实施例中，通过光刻技术能够使得电子学器件呈现出不同的图案，不同的图案对应不同的电子学器件的结构。例如，可以通过刻蚀模板铝来刻蚀出电子学器件的网状结构。关于光刻和刻蚀过程的更多内容可以参见图3B及相关说明。

本说明书的一些实施例中通过电子学器件的网状结构使得整个电子学器件更加柔软，即使目标部位的信号采集面为不规则表面也可以实现良好贴合，如可以与大脑弯曲的表面或脊椎的弯曲表面贴合的更好，提高了电子学器件的信号记录刺激能力和传感能力。

在一些实施例中，形变驱动器由丝状的形状记忆材料制成。

本说明书的一些实施例中，形变驱动器采用镍钛形状记忆合金导丝，丝状的形变驱动器使得其与电子学器件之间的连接更加紧密。在一些实施例中，在植入体植入目标对象后，将电子学器件与形变驱动器分离时，丝状的形变驱动器使其更容易从目标对象中抽离，简化了植入手术的操作。

在一些实施例中，电子学器件与形变驱动器之间通过水溶性高分子材料连接，在溶解剂的作用下，形变驱动器和电子学器件可分离。

水溶性高分子材料包括水溶性树脂和水溶性聚合物中的一种。在一些实施例中，水溶性高分子材料可以是聚氧化乙烯(PEO)。关于水溶性高分子材料的更多说明可以参见步骤330。

溶解剂能够溶解用于连接形变驱动器和电子学器件的水溶性高分子材料。在一些实施例中，溶解剂可以是生理盐水。基于溶解剂对水溶性高分子材料的冲洗，可以使得水溶性高分子材料溶化，进而实现形变驱动器与电子学器件的分离。形变驱动器与电子学器件分离后，即可将形变驱动器取出，电子学器件保留在目标对象体内，用于后续生理信号采集。

本说明书中的一些实施例将形变驱动器的相变温度调节到体温附近，当植入体被植入大脑后，形变驱动器所处的环境温度即大脑的环境温度，当达到形变驱动器的相变温度后，形变驱动器就会发生自发的形变，恢复到预设形状，并且带动与其连接的电子学器件在目标部位的展开。通过形变驱动器在血管下的纵裂区域进行展开，可以到达传统神经电子学器件不可即的区域，如大脑纵裂处，脑沟内部、脊髓内硬脊膜处等。电子学器件的展开过程不仅局限在植入路径的方向，同时可以在垂直于植入路径的方向上进行大规模地拓展，因此具有几倍至几十倍植入面积的展开能力，从而实现大面积高密度记录。

图3A是根据本说明书一些实施例所示的植入体制备的示例性流程图。

如图3A所示，流程300包括下述步骤。

步骤310，制备电子学器件。例如，电子学器件可以是碳纳米管电极或Pt/Au电极。碳纳米管电极是一种电极的导电层含有碳纳米管材料的电极。碳纳米管在径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，具有大的比表面积效应和良好的生物相容性。Pt/Au电极是电极的导电层含有铂或金中的一种的一类电极。

图3B是根据本说明书一些实施例所示的电子学器件制备方法的示例性流程3100。在一些实施例中，当制备的电子学器件为碳纳米管电极时，步骤310可以基于流程3100实现。流程3100包括下述步骤：

步骤S11，在硅片上镀镍作为牺牲层；在牺牲层的基础上光刻光刻胶得到光刻胶图案，作为碳纳米管电极的绝缘层。

牺牲层是作为分离层的材料层。牺牲层的材料还可以为铜或镍中的一种，其厚度可在1000埃至2微米之间。碳纳米管电极和硅片之间容易粘连，因此，在硅片和碳纳米管电极之间镀牺牲层，便于后续硅片和碳纳米管电极的分离。

光刻所用的光刻胶可以为负性光刻胶SU-8。在硅片上旋涂SU-8层后，将硅片放置于光刻机上曝光，在显影液中显影，得到含有光刻胶图案的硅片。

步骤S12，将碳纳米管薄膜铺展在绝缘层上，并在薄膜上蒸镀光刻金属图案作为刻蚀碳纳米管薄膜的掩膜，作为电子学器件的导电层。

掩膜不会被等离子体刻蚀，通过掩膜对碳纳米管电极图案进行遮盖，继而使得后续的刻蚀只影响碳纳米管电极图案以外的区域。

步骤S13，刻蚀掉多余的碳纳米管薄膜，得到碳纳米管电极的导电层图案。

刻蚀时，通过S12中金属掩膜的覆盖作用，被覆盖的碳纳米管薄膜未被刻蚀，使得碳纳米管电极的导电层所形成了与绝缘层相同的图案。

步骤S14，在导电层上气相沉积基底有机物，得到碳纳米管电极的基底材料层。

基底有机物包括派瑞林(Parylene)、聚丙酰胺(PI)或聚二甲基硅氧烷(PDMS)中的一种。基底材料层厚度可在1000埃至50微米之间。

步骤S15，用氯化铁刻蚀牺牲层，将碳纳米管电极从硅片上释放下来；用去离子水反复清洗得到制备好的碳纳米管电极。

电子学器件制备完成之后，需要用氯化铁溶解牺牲层后实现碳纳米管电极从硅片上释放，基于步骤S11制备的牺牲层，可以使得碳纳米管电极与硅片的分离。基于前述步骤即可获得薄膜结构的电子学器件。

在一些实施例中，若需要获得的电子学器件为网状结构，则流程3100还可以包括步骤S141(图中未示出)，步骤S141是在步骤S14后，首先通过光刻技术得到网格状的光刻胶图案，在其上蒸镀一层金属铝，随后进行光刻胶的剥离，得到网格状的金属铝掩膜。采用干法刻蚀技术，如离子反应刻蚀等，去除基底有机物，得到网格状的碳纳米管电极。最后可以基于步骤S15中的氯化铁刻蚀牺牲层和铝膜。即可获得碳纳米管电极为网状结构的电子学器件。

可以理解的，图3B仅为作为制备碳纳米管电极的实施例，其他制备碳纳米管电极的方法也适用于本说明书中。

图3C是根据本说明书一些实施例所示的电子学器件制备方法的又一示例性流程3101。在一些实施例中，当制备的电子学器件为Pt/Au电极时，步骤310可以基于流程3101实现。在一些实施例中，流程3101可以包括以下步骤：

步骤S21，在硅片表面旋转涂覆一层水溶性聚合物，作为牺牲层。

在一些实施例中，水溶性聚合物包括：右旋糖苷、聚乙烯醇、聚氧化乙烯中的一种。例如，水溶性聚合物可以为右旋糖苷。

步骤S22，在牺牲层上气相沉积基底有机物作为基底材料层。

步骤S23，将基底材料层经过正胶光刻作为电子学器件的第一绝缘层，经过磁控溅射得到金属Pt/Au电极导电层图案，作为电子学器件的导电层。

其中，正胶光刻所用的光刻胶为正性光刻胶，例如，光刻胶可以为AR-P 5350。

步骤S24，在Pt/Au电极图案上负胶光刻得到第二绝缘层。

其中，光刻所用光刻胶可以为负性光刻胶SU-8。

步骤S25，将硅片浸泡在水里，水溶性聚合物溶解后，得到Pt/Au电极。

基于前述步骤即可获得基于Pt/Au电极实现的电子学器件。

在一些实施例中，若需要获得的电子学器件为网状结构，首先通过光刻技术得到网格状的光刻胶图案，在其上蒸镀一层金属铝，随后进行光刻胶的剥离，得到网格状的金属铝掩膜。采用干法刻蚀技术，如离子反应刻蚀等，去除基底有机物，得到网格状的碳纳米管电极。最后用氯化铁刻蚀铝掩膜，去离子水溶解牺牲层即可获得网状结构的电子学器件。

可以理解的，图3C仅为作为制备Pt/Au电极的实施例，其他制备Pt/Au电极的方法也适用于本说明书中。

在一些实施例中，在对电子学器件进行植入时，考虑到手术开口的宽度不宜过大，因此对电子学器件的电极基底的厚度、杨氏模量以及目标部位开口的尺寸都有要求。例如，当电极基底的弯曲刚度＜～1.12×10^-9N·m²时，电极将无法通过直接插入的方法植入目标对象。因此，可以对制备的电子学器件进行柔性评估，以判断所制备的电子学器件是否符合植入要求。在一些实施例中，处理设备可以通过计算电极的抗弯刚度来评估电子学器件的柔性。

在一些实施例中，抗弯刚度K满足下列公式：

其中，E₁为绝缘层的杨氏模量，h₁为第二绝缘层的层厚；E₂为导电层的杨氏模量，h₂为导电层的层厚；E₃为掩膜的杨氏模量，h₃为第一绝缘层的层厚；E₄为基底材料层的杨氏模量，h₄为基底材料层的层厚，w为电极的宽度。

上述公式(1)仅仅作为示例，并不能限制计算抗弯刚度的方法。其他确定抗弯刚度的方法均可应用于本实施例中，例如，利用弹性模量与截面惯性矩的乘积，计算电子学器件在平均宽度上的抗弯刚度。

采用公式(1)计算出本实施例中制备的电子学器件在平均宽度上的抗弯刚度为21.492×10^-9N·m²，表明所制备的电子学器件具有高柔性。

步骤320，制备形变驱动器。

形变驱动器可以基于形状记忆合金制备。例如，形状记忆合金可以选用100um直径的镍钛合金丝，该镍钛合金丝富镍(55.61wt％)，含碳量(0.016wt％)，含氧量(0.026wt％)，含氮量(0.001wt％)，含氢量(0.00029wt％)，其余为钛和其他金属，具体成分组成见表1。

表1镍钛合金丝原材料化学成分表

化学成分

Ni

C

O

N

H

Co/Cr/Cu/Fe/Nb

Ti

百分含量(％)

55.61

0.016

0.026

0.001

0.00029

＜0.010

余量

在一些实施例中，基于不同的形状记忆材料的直径与不同的热处理工艺参数可以制作不同规格的形变驱动器，以用于不同的需求场景。在一些实施例中，形状记忆材料的直径可以介于80um到1mm之间。在一些实施例中，通过热处理设定形状记忆材料的预先设定形状时，形状记忆材料的热处理加热温度可以介于200℃到800℃之间。在一些实施例中，形状记忆材料的热处理升温时间可以介于5min到3小时之间。例如，以100um直径镍钛合金丝制备形变驱动器为例，制备形变驱动器时需要将镍钛合金丝缠绕在不锈钢模具上进行形状固定。加热炉中480℃加热40min，升温时间为5min。加热结束之后，水冷淬火，得到定型后的形状记忆合金导丝即可作为形变驱动器。

步骤330，连接电子学器件和形变驱动器得到植入体。

图3D是根据本说明书一些实施例所示的电子学器件连接形变驱动器的示例性流程3300。在一些实施例中，步骤330可以基于流程3300实现。在一些实施例中，流程3300可以包括下述步骤：

步骤S31，将释放到水里的电子学器件用有涂层的玻璃片捞出。

在一些实施例中，玻璃片上的涂层可以是PDMS、Ecoflex、硅胶中的一种。玻璃片上的涂层用于隔离玻璃片和后续热压过程中用到的柔性连接器，防止在后续热压过程中两者出现粘连。

步骤S32，待水分蒸干时，热压柔性连接器到电子学器件的绝缘层上。

柔性连接器是用于实现电子学器件电路导通的电子器件。在一些实施例中，柔性连接器的一面是跟接口连接，另一面是跟电子学器件的绝缘层连接，热压使得柔性连接器和电子学器件接触的一面上的胶融化之后，接口和电子学器件之间实现导通。其中，接口可以用于连出电子学器件到外部电路，例如，接口可以连接电子学器件到放大器、电脑、电源等设备。在一些实施例中，接口可以直接与终端连接，将电子学器件采集的生理信号在终端显示。

在一些实施例中，柔性连接器包括斑马纸、柔性印刷电路(FPC)、和各向异性导线中的一种。

在一些实施例中，热压温度介于100℃至200℃之间。

在一些实施例中，热压时间在3-30s之间。

步骤S33，用生物硅胶对电子学器件及柔性连接器进行封装。

在一些实施例中，对电子学器件及柔性连接器的封装包括对电子学器件与柔性连接器的热压相应部位的封装。电子学器件与柔性连接器的热压相应部位是指电子学器件与柔性连接器进行热压连接的部位以及柔性连接器被热压的部位。

以斑马纸作为柔性连接器为例，斑马纸在热压前被热熔胶保护，与外部材料接触时不导电。将斑马纸热压到电子学器件上后，热压部位的热熔胶融化，斑马纸中的导电层与电子学器件接触，从而实现电信号传输。因此，为了防止斑马纸和电子学器件直接接触的区域以外的区域导电，需要把整个热压区域用生物胶封装防止漏电。具体地，可以在电子学器件整个热压区域的外表面涂布具有绝缘作用的生物胶。

步骤S34，在电子学器件的基底材料层所在的面用可溶性溶剂连接镍钛合金丝和电子学器件。

可溶性溶剂包括水溶性高分子或可溶性硅胶中的一种。在一些实施例中，水溶性高分子为浓稠的PEO。浓稠的PEO浓度范围介于0.3g PEO/3g H₂O至2g PEO/3gH₂O，在一些实施例中，可以选用PEO浓度范围介于0.5g PEO/3g H₂O至1g PEO/3gH₂O之间的溶剂，作为可溶性溶剂，例如，可以选用PEO浓度为0.8g PEO/3gH₂O作为可溶性溶剂连接镍钛合金丝和电子学器件。在一些实施例中，可溶性硅胶为硅胶树脂。

本说明书一些实施例中用浓稠的PEO连接镍钛合金丝和电子学器件，无毒无刺激性，既能保证连接牢固，又能被溶解剂溶解，便于形变驱动器和电子学器件分离，关于分离的更多说明可以参见步骤420。

在一些实施例中，将电子学器件的边缘刻成麦穗状，使得连接更牢固，跟多关于麦穗状的说明可以参见前述内容。

本说明书一些实施例中制备的柔性电子学器件兼容了现有的微纳加工工艺，可以实现大面积高密度记录位点的加工，满足当前神经网络研究中大面积多位点记录神经活动的要求，提供足够的时间-空间分别率用于动态神经网络的研究。电子学器件的具体类型和工作位点的空间分布可根据使用要求进行定制，形状记忆合金导丝的形状同样可以根据具体使用条件进行定制，丰富了可变形的植入式电子学器件的多样性。

图4是根据本说明书一些实施例所示的植入体植入过程的示例性流程图。如图4所示，流程400包括下述步骤。

步骤410，将处于聚缩状态的植入体通过植入孔放入目标对象的目标部位，植入孔通过在目标部位开孔得到或选择目标部位的孔洞作为植入孔，植入体由形变驱动器与电子学器件连接构成，形变驱动器由形状记忆材料制成，形状记忆材料的相变温度为目标对象的体内温度。

聚缩状态是指植入体处于体积较小时的状态。在一些实施例中，聚缩状态可以是植入体中形变驱动器处于马氏体相时变形后对应的形态。关于聚缩状态的更多说明参见图1B。

可以通过多种方式对植入体进行压缩，使植入体处于聚缩状态。例如，可以通过对植入体在体外进行冷冻降温，然后通过手动变形形变驱动器来对植入体进行压缩。又如，可以在低温环境，基于机械装置(如机械手)对形变驱动器进行挤压等操作，使得植入体进入聚缩状态。

在一些实施例中，对植入体进行前述压缩、挤压等操作均在低于形状记忆材料的相变温度下进行。

植入孔是将植入体植入目标对象时在目标部位上钻的孔或目标部位的孔洞。在一些实施例中，目标部位可以为目标对象的颅内，植入孔可以通过在颅骨开孔得到。在一些实施例中，目标部位可以为目标对象的脊椎，可以选择脊椎节段之间的孔洞作为植入孔。

在一些实施例中，植入孔的位置与目标对象的待监测的位置有关。以目标部位为目标对象的颅内为例，植入孔的位置可以位于运动皮层、感觉皮层和视觉皮层等不同功能分区，从而监测不同的神经活动。植入孔的位置也可以贯穿硬脑膜，实现硬脑膜下植入。

植入孔的开口面积与植入体的体积有关。例如，开口面积可以为1.5mm²。开口形状可以根据手术需要进行设置。

在一些实施例中，将处于聚缩状态的植入体植入植入孔操作前，还可以通过水溶性高分子材料对处于聚缩状态的植入体进行定型。

在一些实施例中，在电子学器件和形变驱动器聚合到一起后，可以用较为稀薄的PEO进一步定型聚拢之后的电子学器件和形变驱动器。

在一些实施例中，稀薄的PEO浓度范围介于0.03g PEO/3g H₂O至0.3g PEO/3g H₂O之间。可以选用PEO浓度范围介于0.05g PEO/3g H₂O至0.2g PEO/3gH₂O之间的溶剂作为可溶性溶剂，例如，可以选用PEO浓度为0.1g PEO/3gH₂O作为可溶性溶剂连接镍钛合金丝和电子学器件。

本说明书的一些实施例将处于聚缩状态的植入体植入植入孔之前在体外进一步定型，使植入体的体积进一步减小，并使植入体的形状更符合手术需要，方便后续植入手术操作。

步骤420，响应于处于聚缩状态的植入体转换为伸展状态的植入体，以及形状记忆材料与电子学器件分离，将形状记忆材料通过植入孔从目标部位内取出。

伸展状态是指植入体在植入目标对象后呈现的状态。在一些实施例中，伸展状态可以对应为植入体中形变驱动器处于奥氏体相时植入体的形态，关于伸展状态的进一步说明可以参见图1A。在一些实施例中，由于制备形变驱动器的形状记忆材料的相变温度为目标对象的体内温度，如目标部位温度，则将聚缩状态的植入体植入目标部位后，环境温度达到形变驱动器的相变温度，形变驱动器即带动电子学器件一同进入到伸展状态。

在一些实施例中，植入体进入伸展状态后，即需要将电子学器件与形变驱动器进行分离，并从目标部位取出形变驱动器。在一些实施例中，可以通过植入孔用溶解剂冲洗目标部位的植入体，以分离形变驱动器和电子学器件。

在一些实施例中，所用溶解剂为生理盐水。

在一些实施例中，可以多次冲洗植入体使连接形变驱动器和电子学器件的可溶性溶剂溶解，进而实现电子学器件与形变驱动器的分离。在一些实施例中，冲洗时间可以介于30min至60min之间。

电子学器件与形变驱动器的分离后，可以将已经分离开来的形变驱动器从目标部位抽出。在一些实施例中，可以用生物硅胶固定开孔处，用固定材料对开孔处(如植入孔)进行固化处理。固定材料是可以替代开口处缺损的生物组织的材料，以目标部位为目标对象的颅内为例，固定材料可以是光敏树脂等。

在一些实施例中，当抽出形变驱动器后，即需要对留在目标部位的电子学器件进行定位，以确定电子学器件对应的信号采集位置。关于定位的具体说明参见图6。

图5是根据本说明书一些实施例所示的植入体植入颅内的过程500的示例性示意图。本实施例仅为清楚说明植入体植入目标部位的示例，并不起到目标部位的限制作用。过程500包括下述步骤。

步骤501，通过颅骨上的微小开口将植入体植入大脑4的组织中。植入体包括处于聚缩状态的电子学器件2以及处于聚缩状态的形变驱动器1。植入的组织包括硬脑膜上或者硬脑膜下中的一种。

步骤502，植入体植入脑内组织后，处于聚缩状态的形变驱动器1接收来自大脑的传热，达到其相变温度，发生形变恢复为母相形状，处于聚缩状态的电子学器件2在形变驱动器1的帮助下展开为伸展状态的电子学器件2，紧贴大脑表面。

步骤503，在颅骨开口处取出形变驱动器1，仅电子学器件2保留在大脑表面。

在一些实施例中，对于保留在大脑表面的电子学器件2，需要对其进行进一步的定位。

在一些实施例中，将采用图3A的方式制备的植入体通过微创植入手术植入大鼠的硬脑膜上。具体步骤如下：

将大鼠固定在立体定位仪上，除去体毛、头皮和其他膜层，暴露出颅骨。

在大鼠的小脑或者对侧脑区钻孔，嵌入颅骨钉，作为地电极。

尾静脉注射甘露醇，引起大鼠的大脑脱水收缩。

用针灸针进行定位，确定颅骨上植入孔的形状和位置，并钻孔得到植入孔，植入孔的开口面积为2mm×1.5mm。

调节大鼠的口鼻部，使得大鼠头部呈斜面状，从植入孔植入已经处于聚缩状态的植入体。植入体在形变驱动器的帮助下在颅内展开，展开时间在1min以内。电子学器件展开时的面积为～6mm×6mm。

植入过程完成之后将立体定位仪前端调正，用生理盐水多次冲洗植入体，等待连接形变驱动器和电子学器件的PEO溶化，PEO溶化的时间在30min到60min。

将已经分离开来的形变驱动器从颅内抽出。

放回颅骨，用生物硅胶固定开口处的颅骨缝隙后，用光敏树脂或牙膏水泥等材料对颅骨缝隙进行进一步固化处理。

图7是根据本说明书一些实施例所示的电子学器件采集大鼠癫痫信号的示例性示意图。

在一些实施例中，对前述步骤中植入电子学器件的大鼠滴加癫痫诱发药物4-AP，诱发大鼠产生癫痫类信号。结合图7可知，通过本说明书实施例提供的微创方法植入的电子学器件可以记录到特征明确的高质量的癫痫信号。

在一些实施例中，将采用图3A的方式制备的植入体通过微创植入手术植入比格犬的硬脑膜下。具体步骤如下：

将比格犬固定在立体定位仪上，除去体毛、头皮和其他膜层，暴露出颅骨。

在比格犬的小脑或者对侧脑区钻孔，嵌入颅骨钉，作为地电极。

前臂静脉注射甘露醇，保持比格犬颅压稳定。

首先对比格犬进行颅骨开窗，开窗面积为3cm×2.5cm。在比格犬的硬脑膜上剪开一条长度为6mm的狭缝，从狭缝处植入已经处于聚缩状态的植入体。植入体在形变驱动器的帮助下在硬脑膜下展开，展开时间在1min以内。电子学器件展开时的面积为2cm×1.5cm。

植入过程完成之后用生理盐水多次冲洗植入体，等待连接形变驱动器和电子学器件的PEO溶化，PEO溶化的时间在30min到60min。

将已经分离开来的形变驱动器从硬脑膜下抽出。

放回颅骨，用生物硅胶固定开口处的颅骨缝隙后，用光敏树脂或牙膏水泥等材料对颅骨缝隙进行进一步固化处理。

图8是根据本说明书一些实施例所示的电子学器件采集比格犬麻醉状态(左)和麻醉到清醒(右)过程中的信号记录的示例性示意图。

对前述步骤中植入电子学器件的比格犬进行麻醉和唤醒，结合图8可知，通过本说明书实施例提供的微创方法植入的电子学器件可以记录到特征明确的稳定的麻醉和唤醒期间的电生理信号。

本说明书实施例通过极小的颅骨开口/硬脑膜开口植入大面积电子学器件，可以显著降低对生物组织的伤害，提高电子学器件的生物相容性，有利于获得更接近于正常生理状态下的信号特征。电子学器件经小面积开口植入并铺展后，可以在大范围内紧密地贴附在生物组织表面，形成无缝神经界面，有利于提高神经信号刺激和记录的质量和稳定性，可以对大脑皮层实现大面积电生理信号变化的动态监测。

在一些实施例中，处理设备可以通过多种方式实现对目标对象体内的电子学器件进行定位。

例如，处理设备可以基于多种成像技术对电子学器件进行定位，如，可以采用术后X射线电子计算机断层扫描(CT)成像或术中拍照等方式对电子学器件进行定位。

在一些实施例中，处理设备可以通过神经导航系统对所述头颅中的所述电子学器件进行定位。

在一些实施例中，神经导航系统可以基于多种具有成像或导航定位的功能系统实现。例如，神经导航系统可以包括磁共振成像系统。

使用磁共振成像系统对电子学器件进行定位时，制备的电子学器件可以是具有磁性金属夹层的电子学器件，例如，电子学器件可以是增加有一层厚度为100nm的磁性金属夹层的电子学器件。

以下以基于磁共振成像系统对颅内的电子学器件进行定位为例，可以使用磁共振扫描的方法对目标对象的头部进行成像。将磁共振方法得到的头部图像，由itk-SNAP等软件来处理得到的头部图像得到电子学器件的定位信息。其中，处理过程包括：在头部图像中的电子学器件所在的区域显现出与脑组织不同的衬度，基于衬度差异对电子学器件进行定位。

在一些实施例中，金属夹层可以位于SU-8绝缘层和基底材料层之间。

在一些实施例中，金属夹层可以为磁共振下可以显影的磁性材料，包括但不限于铁、钴、镍等。

在一些实施例中，金属夹层的厚度可以根据实际定位需求调节，例如，大于100nm。

为了清楚说明如何对电子学器件进行目标部位的定位，以下结合图6以目标部位为颅内为例，对定位过程进行说明，本说明并不限定目标部位发具体位置。

图6是根据本说明书一些实施例所示的对电子学器件进行颅内定位的示例性流程图。如图6所示，流程600包括下述步骤。在一些实施例中，流程600可以由神经导航系统执行。

步骤610，基于机械臂通过植入孔，确定至少部分区域在颅内的第一定位信息和特征信息。

至少部分区域是电子学器件上通过植入孔暴露、可以通过机器臂采集信息的区域。在一些实施例中，该至少部分区域可以包括多个位点，至少部分区域中的位点可以称为采样位点。例如，该至少部分区域可以包括3或5个采样位点。

第一定位信息是指电子学器件在三维模拟手术空间的位置信息。在一些实施例中，第一定位信息可以是电子学器件在三维模拟颅内的位置信息。例如，基于三维模拟手术空间构建第一坐标系，可以在第一坐标系中标识第一定位信息，第一坐标系为三维坐标系。至少部分区域包含多个采样点，可以在第一坐标系中表示多个采样点的坐标值，以表征采样点的第一定位信息。

特征信息是指与电子学器件的特定位置或区域相关的形貌信息。在一些实施例中，特征信息可以用于区分电子学器件的不同区域。例如电子学器件的位点1处具有若干条直线汇聚成的交点，位点2处具有一个正方形结构，位点3处为一个圆形的神经信号记录位点。

在一些实施例中，可以通过在制备电子学器件时预设电子学器件的特征信息，并将预设的特征信息与采集到的至少部分区域的特征信息进行匹配，确定至少部分区域在电子学器件上的位置。

在一些实施例中，机械臂可以通过多种方式确定至少部分区域的特征信息。例如，通过摄像头拍摄至少部分区域，并通过图像识别确定该至少部分区域的特征信息。

在一些实施例中，机器臂可以通过多种方式确定至少部分区域的第一定位信息。例如，三维模拟手术空间对应第一坐标系，真实手术空间对应第二坐标系，同时建立公共坐标系。第二坐标系和公共坐标系为三维坐标系。第一坐标系和第二坐标系可以与公共坐标系之间存在映射关系。机器臂在真实手术空间下采集到的样本位点在第二坐标系下的坐标，可以转换为公共坐标系下的坐标，进一步得到在第一坐标系下的坐标，即得到在三维模拟手术空间的第一定位信息。

在一些实施例中，机械臂可以安装在神经导航系统上，神经导航系统中设有存储设备。在一些实施例中，机械臂可以执行储存在存储设备中的动作指令，移动至植入孔处，对电子学器件上部分区域的第一定位信息和特征信息进行识别和采集。

步骤620，基于至少部分区域的特征信息，确定至少部分区域在电子学器件上的第二定位信息。

第二定位信息是指电子学器件上的至少部分区域在电子学器件上的位置信息。在一些实施例中，第二定位信息包括至少部分区域中多个采样点位在电子学器件上的位置信息。例如，第二定位信息可以是电子学器件上的采样位点1相对于电子学器件的二维位置坐标。基于电子学器件构建的坐标系为第三坐标系，第三坐标系为二维坐标系。

基于前述流程(如图4、图5所述的流程)将电子学器件植入目标对象的颅内后，电子学器件上至少部分采样位点可以通过半透明的硬脑膜和颅骨开口暴露出来，则基于机械臂可以采集暴露的采样位点在三维模拟手术空间的坐标并记录在神经导航系统中，神经导航系统可以基于机械臂获取到的电子学器件上至少部分区域的特征信息，确定至少部分区域在电子学器件上的位置信息。

示例性地，采样位点N处对应有独特的圆点图案，通过机械臂获取的电子学器件上的采样位点N的特征信息(即，圆点图案)后，可以将该圆点图案与其在电子学器件是对应的二维坐标(1，2)匹配，即确定采样位点N位于电子学器件的二维坐标为(1，2)。

步骤630，基于至少部分区域的第二定位信息、至少部分区域的第一定位信息，确定电子学器件的其他区域的第一定位信息。

在一些实施例中，位于其他区域的位点可以称为待测位点。

在一些实施例中，基于至少部分区域的第二定位信息，可以确定其他区域的第二定位信息。例如，基于电子学器件上实际的至少部分区域与其他区域之间的位置关系，确定其他区域的第二定位信息。进一步，基于其他区域的第二定位信息、至少部分区域的第一定位信息，确定其他区域的第一定位信息。

在一些实施例中，神经导航系统可以通过立体定向计算，基于其他区域的第二定位信息、至少部分区域的第一定位信息确定电子学器件其他区域中待测位点在三维模拟手术空间中的第一定位信息。

示例的，立体定向计算过程如下：

立体定向过程可以认为是将电子学器件所在的平面的二维坐标系上任意一点的二维坐标(x_n，y_n)对应到三维模拟手术空间中的三维坐标

求解过程如下：

通过电子学器件上任意不共线的三点A(x_a，y_a)，B(x_b，y_b)，C(x_c，y_c)的二维坐标，求出A，B，C三点所在平面(平面ABC)的单位法向量

其中，A，B，C三点的第一定位信息(即三维模拟手术空间对应的第一坐标系下的坐标)可以由基于步骤610获取并保存在神经导航系统中。A，B，C三点的第二定位信息(即，第三坐标系下的坐标)可以基于步骤620获取。基于已知的A、B、C三点中任一点的二维坐标和该点与待测位点之间的在电子学器件上的位置关系，可以得到待测位点在电子学器件上的二维坐标。

基于x轴基向量确定变换后的坐标系的x轴的方向(设x轴基向量为

其中，x轴基向量可由A，B，C三点中任意的两个点之间的向量(例如，向量

)在平面ABC内旋转一个已知的角度θ得到，以向量

为例，向量

与x轴基向量

之间的夹角θ可由下式表示：

联立以下方程求解x轴基向量

基于求得的x轴基向量，可以确定y轴基向量

进而可以确定z轴基向量

三维模拟手术空间的坐标系(即第一坐标系)的标准正交基

则可由W＝R⁰·R^-1求得旋转变换矩阵W(其中R为坐标系变换之前的标准正交基，为三阶单位矩阵E)。

将采样位点和待测位点的二维坐标(即，在第三坐标系下的坐标)扩展为三维向量，具体地，保持x轴与y轴坐标值不变，z轴分量设为0。例如，A、B、C三点在旋转变换前的二维坐标分别为A(x_a，y_a)，B(x_b，y_b)，C(x_c，y_c)，与A、B、C三点的坐标对应的三维向量为

将各个位点(包括已知位点和待测位点)对应的三维向量经过旋转变换矩阵W变换之后，即得到各个位点旋转变换后坐标系中对应的三维模拟手术空间的三维坐标。

根据至少一个采样位点(例如，采样位点A)经过旋转变换矩阵W变换后的三维坐标、采样位点A在三维模拟手术空间中的三维坐标(通过步骤610确定)，确定采样位点A在三个坐标轴方向的位移量，并对待测位点对应的旋转变换后的三维坐标进行整体位移，即得到每个位点在真实手术空间中的绝对位置。

上述通过立体定向计算获取电子学器件其他部分的位置坐标仅仅作为示例，并不能限制对电子学器件进行目标部位定位的方法。其他确定位置信息的方法均可应用于本实施例中，例如，基于位置模型确定，位置模型的输入包括至少部分区域的第一定位信息和第二定位信息，输出其他区域的第一定位信息。

本说明书一些实施例中对现有的神经导航系统进行了改善，不需要电子学器件全部暴露于视野中，即可以通过立体定向计算方法基于至少部分区域确定电子学器件的其他区域的定位信息，实现对电子学器件的精确定位，对于解析神经活动具有重要意义。

应当注意的是，上述有关流程300、400、600的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对流程300、400、600进行各种修正和改变。然而，这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。

同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本说明书权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本说明书中的)也除外。需要说明的是，如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方，以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

Claims (10)

1.一种柔性电子学器件的植入方法，其特征在于，包括：

将处于聚缩状态的植入体通过植入孔放入目标对象的目标部位，所述植入孔通过在所述目标部位上开孔得到或选择所述目标部位的孔洞作为所述植入孔，所述植入体由形变驱动器与电子学器件连接构成，其中，所述形变驱动器由形状记忆材料制成，所述形状记忆材料的相变温度为所述目标对象的体内温度；

响应于所述植入体在所述目标部位由所述聚缩状态转换为伸展状态，以及所述形变驱动器与所述电子学器件分离，将所述形变驱动器通过所述植入孔从所述目标部位取出。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电子学器件与所述形变驱动器通过水溶性高分子材料进行连接，所述方法还包括：

基于溶解溶液通过所述植入孔冲洗植入所述目标部位的所述植入体，以分离所述形状记忆材料和所述电子学器件。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处于聚缩状态的植入体基于以下方式获得：

对完成连接的所述电子学器件和所述形变驱动器，在低于所述形状记忆材料相变温度的环境下进行聚缩。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述处于聚缩状态的植入体植入所述植入孔操作前，通过水溶性高分子材料对所述处于聚缩状态的植入体进行定型。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过神经导航系统对所述目标部位的所述电子学器件进行定位。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述通过神经导航系统对所述目标部位的所述电子学器件进行定位包括：

基于所述神经导航系统的机械臂通过所述植入孔，确定至少部分区域在所述目标部位的第一定位信息和特征信息；

基于所述至少部分区域的所述特征信息，确定所述至少部分区域在所述电子学器件上的第二定位信息；

基于所述至少部分区域的所述第二定位信息、所述至少部分区域的所述第一定位信息，确定所述电子学器件的其他区域的所述第一定位信息。

7.一种植入体，其特征在于，所述植入体包括：

电子学器件，

与所述电子学器件连接的形变驱动器，其中，

所述形变驱动器由形状记忆材料制成，所述形状记忆材料的相变温度为目标对象的体内温度，所述植入体的环境温度低于所述体内温度时，所述植入体被压缩成聚缩状态，所述环境温度被上升至所述体内温度时，所述植入体由所述聚缩状态自发转换为伸展状态。

8.根据权利要求7所述的植入体，其特征在于，所述电子学器件为网状结构或薄膜结构。

9.根据权利要求7所述的植入体，其特征在于，所述形变驱动器由丝状的所述形状记忆材料制成。

10.根据权利要求7所述的植入体，其特征在于，所述电子学器件与所述形变驱动器之间通过水溶性高分子材料连接，在溶解剂的作用下，所述形变驱动器和所述电子学器件可分离。

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