CN116784866B - 用于脑部研究的植入装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于脑部研究的植入装置及使用方法，用于脑部研究的植入装置包括：给光装置，所述给光装置用于通过光信号激活脑细胞的电活动；电极装置，所述电极装置可拆卸地设置于所述给光装置上，所述电极装置用于测量脑细胞的电信号变化；给药装置，所述给药装置可拆卸地设置于所述给光装置上，所述给药装置用于在特定脑区给药。本申请实施例的用于脑部研究的植入装置包括所述给光装置、所述电极装置和所述给药装置，其中，所述给光装置、所述电极装置和所述给药装置能够装配在一起联合使用，也可以分别拆卸下来独立使用，从而能够适用于不同的使用场景，通用性较高，便于开展多种实验。

Description

用于脑部研究的植入装置及使用方法

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种用于脑部研究的植入装置及使用方法。

背景技术

光遗传技术、在体电生理技术以及药理学技术是开展脑功能研究的重要手段。光遗传技术通常是指结合遗传学与光学手段，实现精确调控神经元活动的技术，可以通过改变特定神经元的兴奋或抑制状态，观测特定脑区特定类型神经元或特定投射通路对某种生理及病理行为的影响，是研究大脑功能的重要手段；在体电生理技术是指通过监测神经元的活动状态，对某种生理及病理行为条件下特定脑区神经元的活跃程度、参与状态、激活顺序等进行记录分析的一种研究方法，是进行脑区活动研究的重要方法；药理学技术是指针对某些分子靶点进行的药物给予，用于探究特定生理及病理条件下起作用的分子靶标，是进行药物调控、筛选及研发的重要工具。三种技术手段的结合，对探究大脑生理、病理功能的精细化调控机制以及对相关的药物进行调控、筛选、研发具有重要意义。

然而，目前尚未实现三种技术手段的结合，传统的做法通常是对其中的两种技术手段进行结合，例如，光电极结合了光遗传学技术和在体电生理技术，是一种将光刺激功能与电活动记录集成在一起的器件，可以在特定脑区进行神经元活动光调控的同时实现神经元活动的监测，给药电极结合了药理学技术和在体电生理技术，可以通过激活或抑制特定的分子靶点，观察特定脑区该靶点的调控对生理及病理条件下某项功能的影响。但是，仅仅对两种技术手段进行结合的装置一般只适用于特定的使用场景，通用性较低。另外，分别独立植入光电极和给药套管虽然也能勉强实现三种技术手段的结合，但是在实际使用的过程中存在一系列问题：1.由于给药套管与光电极距离较近，二者之间容易发生碰撞和干涉；2.给药套管与光电极的植入端皆为细管状，而且二者的非植入端均比植入端粗，使得二者在使用的过程中容易因重心不稳定而产生松动，从而导致二者的功能失效；3.给药套管的植入端与光电极的植入端之间的间距难以精确控制，使得给药位点与测量位点难以统一。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种用于脑部研究的植入装置，包括给光装置、电极装置和给药装置，其中，给光装置、电极装置和给药装置能够装配在一起联合使用，也可以分别拆卸下来独立使用，从而能够适用于不同的使用场景，通用性较高。

本申请还提出一种应用于上述用于脑部研究的植入装置的使用方法。

根据本申请的第一方面实施例的用于脑部研究的植入装置，包括：

给光装置，所述给光装置用于通过光信号激活脑细胞的电活动；

电极装置，所述电极装置可拆卸地设置于所述给光装置上，所述电极装置用于测量脑细胞的电信号变化；

给药装置，所述给药装置可拆卸地设置于所述给光装置上，所述给药装置用于在特定脑区给药。

根据本申请实施例的用于脑部研究的植入装置，至少具有如下有益效果：本申请实施例的用于脑部研究的植入装置包括所述给光装置、所述电极装置和所述给药装置，其中，所述给光装置、所述电极装置和所述给药装置能够装配在一起联合使用，也可以分别拆卸下来独立使用，从而能够适用于不同的使用场景，通用性较高，便于开展多种实验。

根据本申请的一些实施例，所述给光装置包括光纤支架、光纤陶瓷插针和第一锁紧件，所述光纤支架上设置有第一安装通孔，所述光纤陶瓷插针包括陶瓷管和光纤，所述光纤陶瓷插针的陶瓷管穿设于所述第一安装通孔内，所述第一锁紧件设置于所述光纤支架上，所述第一锁紧件能够限制所述光纤陶瓷插针相对所述光纤支架移动或者解除对所述光纤陶瓷插针的限制。

根据本申请的一些实施例，所述第一锁紧件为螺钉，所述光纤支架的侧部设置有连通于所述第一安装通孔的第一螺纹孔，所述第一锁紧件螺纹连接于所述第一螺纹孔，所述第一锁紧件的端部能够抵接于所述光纤陶瓷插针的陶瓷管以限制所述光纤陶瓷插针相对所述光纤支架移动，所述第一锁紧件的端部能够与所述光纤陶瓷插针的陶瓷管分离以解除对所述光纤陶瓷插针的限制。

根据本申请的一些实施例，所述电极装置包括电极支架、电极套管、电极丝和限位套管，所述电极支架的一端设置有螺纹连接部，所述螺纹连接部的周侧设置有多个绕所述电极支架的轴线呈环形阵列分布的卡槽，所述卡槽沿所述电极支架的轴线方向贯穿所述螺纹连接部，每个所述卡槽内均嵌设有所述电极套管，以使所述电极套管沿所述电极支架的轴线方向穿设于所述螺纹连接部上，每个所述电极套管内穿设有至少一根所述电极丝，所述限位套管的内侧壁上设置有内螺纹结构，所述限位套管螺纹连接于所述螺纹连接部以限制所述电极套管脱离所述卡槽，所述电极支架远离所述螺纹连接部的一端设置有外螺纹结构，所述第一安装通孔为台阶孔，以使所述第一安装通孔具有大孔段和小孔段，所述第一安装通孔的大孔段所对应的孔壁设置有内螺纹结构，所述电极支架远离所述螺纹连接部的一端螺纹连接于所述第一安装通孔的大孔段，所述电极支架的内部设置有用于避让所述光纤陶瓷插针的光纤的避让通道，所述光纤陶瓷插针的光纤穿设于所述避让通道内。

根据本申请的一些实施例，所述限位套管远离所述光纤支架的一端突出于所述螺纹连接部远离所述光纤支架的一端，所述限位套管远离所述光纤支架的一端设置有环形限位部，所述环形限位部抵接于所述电极套管以固定所述电极套管。

根据本申请的一些实施例，所述电极支架远离所述螺纹连接部的一端设置有能够容纳至少部分所述光纤陶瓷插针的陶瓷管的避让凹槽，所述避让凹槽与所述避让通道相连通。

根据本申请的一些实施例，所述给药装置包括外支架、内支架、给药套管和第二锁紧件，所述外支架上设置有第二安装通孔，所述内支架穿设于所述第二安装通孔内，所述内支架上设置有第三安装通孔，所述给药套管穿设于所述第三安装通孔内，所述第二锁紧件设置于所述外支架上，所述第二锁紧件能够限制所述内支架相对所述外支架移动或者解除对所述内支架的限制，所述给药套管包括套管主体和注射管，所述给药套管的套管主体螺纹连接于所述第三安装通孔内，或者所述给药套管的套管主体嵌设于所述第三安装通孔内并与所述第三安装通孔过盈配合，所述光纤支架的侧部设置有第一连接部，所述外支架的侧部设置有第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部二者其一设置有第二螺纹孔，另一设置有第四安装通孔，所述第一连接部和所述第二连接部之间设置有连接螺钉，所述连接螺钉穿过所述第四安装通孔并螺纹连接于所述第二螺纹孔，以使所述外支架能够相对所述光纤支架摆动以调节所述光纤支架与所述外支架之间的夹角。

根据本申请的一些实施例，所述第二锁紧件为螺钉，所述外支架的侧部设置有连通于所述第二安装通孔的第三螺纹孔，所述第二锁紧件螺纹连接于所述第三螺纹孔，所述第二锁紧件的端部能够抵接于所述内支架以限制所述内支架相对所述外支架移动，所述第二锁紧件的端部能够与所述内支架分离以解除对所述内支架的限制。

根据本申请的一些实施例，所述第一连接部和所述第二连接部二者其一设置有用于读取所述光纤支架与所述外支架之间的夹角的刻度，另一对应所述刻度设置有指示标识。

根据本申请的第二方面实施例的使用方法，其应用于根据本申请上述第一方面实施例的用于脑部研究的植入装置，包括以下步骤：

给光装置和电极装置的组装流程：

在体视镜下用镊子夹持电极丝，将其装入电极套管内部，电极丝两端均伸出电极套管一定距离，电极丝的非植入端需连接通讯端子，电极套管两端用胶固定；

将电极套管连同电极丝嵌入螺纹连接部上的卡槽内，持续按压电极套管直至电极套管完全嵌入卡槽的底部，待所有的电极套管均嵌入所对应的卡槽后，调整各个电极套管的位置使得所有电极套管的轴线基本相互平行，随后在螺纹连接部上旋入限位套管以固定各个电极套管；

修剪电极丝的植入端，使得各个电极丝的植入端处于同一平面；

将电极支架远离螺纹连接部的一端旋入第一安装通孔的大孔段，将光纤陶瓷插针插入第一安装通孔内，调整光纤陶瓷插针的位置以使电极丝的植入端突出于光纤陶瓷插针的植入端，随后通过第一锁紧件固定光纤陶瓷插针，完成给光装置和电极装置的组装，此时给光装置和电极装置配合形成光电极；

给药装置外支架的组装流程：

将给药套管装入内支架，同时将内支架连同给药套管一起装入外支架；

调整给药套管的位置使其植入端与光电极的植入端处于同一水平面，随后通过第二锁紧件固定内支架，随后在标尺下调整内支架和外支架的位置，使得给药套管的植入端与光电极的植入端之间具有预设的间距；

旋紧第一连接部与第二连接部之间的连接螺钉，根据第一连接部和第二连接部上的刻度以及指示标识读出并记录光纤支架与外支架之间的夹角；

将内支架连同给药套管从外支架上拆下，完成给药装置外支架的组装；

光电极的植入流程：

在脑立体定位仪调平后，将光电极的非植入端固定在脑立体定位仪的夹持器中；

移动脑立体定位仪的夹持器使其位于实验动物颅骨前囟，将此时的坐标设置为零点；

移动脑立体定位仪的夹持器使其位于目标埋植点坐标，按预定位置钻出光电极的植入孔，在颅骨远端安装颅骨钉；

竖直向下埋入光电极，光电极的植入端到达目标位点后保持稳定，随后使用牙科水泥固定光电极；

给药套管的植入流程：

在脑立体定位仪调整到预定角度后，将给药套管的非植入端连同内支架一起装入外支架中并通过第二锁紧件固定内支架，随后将给药套管的非植入端固定在脑立体定位仪的另一个夹持器上；

移动脑立体定位仪的夹持器使其位于目标位置，将此时的坐标设置为零点并钻出给药套管的植入孔；

根据所记录的光纤支架与外支架之间的夹角以预定的角度向下埋入给药套管，直至给药套管的植入端到达目标位点，随后通过第二锁紧件固定内支架，随后使用牙科水泥固定光电极、给药套管和颅骨钉；

等待一段时间直至牙科水泥固化成型，随后解除夹持器对光电极和给药套管的锁定并移除夹持器，完成光电极和给药套管的植入；

完成相关实验后的拆卸流程：

将光电极和给药套管从实验动物的脑内取出，随后用丙酮溶解牙科水泥；

拆除第一连接部与第二连接部之间的连接螺钉，以使外支架与光纤支架分离；

解除第二锁紧件对内支架的限制，取出内支架与给药套管；

拆下给药套管，以使内支架与给药套管分离；

拆下螺纹连接部上的限位套管，将电极套管连同电极丝从螺纹连接部上的卡槽内取出；

拆下电极支架，以使电极支架与光纤支架分离；

解除第一锁紧件对光纤陶瓷插针的限制，取出光纤陶瓷插针。

根据本申请实施例的使用方法，至少具有如下有益效果：在植入手术前就确定了用于脑部研究的植入装置的各部件的位置和姿态，有利于避免所述给药套管与所述光电极之间发生碰撞和干涉；所述给药套管与所述光电极之间通过互相连接的外支架和光纤支架相连接，同时，所述给药套管的植入端与所述光电极的植入端共同使用牙科水泥固定，有利于防止所述给药套管与所述光电极在使用的过程中因重心不稳而产生松动；在植入手术前，在体视镜下通过标尺以及所述第一连接部与所述第二连接部上的刻度和指示标识控制所述外支架与所述光纤支架之间的夹角，从而控制所述给药套管与所述光纤陶瓷插针之间的夹角，进而有利于精确控制所述给药套管的植入端与所述光电极的植入端之间的间距。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例用于脑部研究的植入装置的结构示意图；

图2是图1中A处局部放大示意图；

图3是图1所示结构的剖视示意图；

图4是本申请实施例用于脑部研究的植入装置中给光装置和电极装置的分解示意图；

图5是图4所示结构的剖视示意图；

图6是图5中B处局部放大示意图；

图7是本申请实施例用于脑部研究的植入装置中给药装置的分解示意图；

图8是图7所示结构的剖视示意图。

附图标记：

光纤支架110、第一安装通孔111、第一螺纹孔112、第一连接部113、第二螺纹孔1131、刻度1132、光纤陶瓷插针120、陶瓷管121、光纤122、第一锁紧件130、电极支架210、螺纹连接部211、卡槽2111、避让通道212、避让凹槽213、电极套管220、电极丝230、限位套管240、环形限位部241、外支架310、第二安装通孔311、第二连接部312、第四安装通孔3121、指示标识3122、第三螺纹孔313、内支架320、第三安装通孔321、给药套管330、套管主体331、注射管332、第二锁紧件340、连接螺钉400。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，如果涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，如果出现若干、大于、小于、超过、以上、以下、以内等词，其中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

在本申请的描述中，如果出现第一、第二等词，只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

参照图1至图8，根据本申请的实施例的用于脑部研究的植入装置，包括给光装置、电极装置和给药装置。

给光装置用于通过光信号激活脑细胞的电活动，电极装置可拆卸地设置于给光装置上，电极装置用于测量脑细胞的电信号变化，给药装置可拆卸地设置于给光装置上，给药装置用于在特定脑区给药。

本申请实施例的用于脑部研究的植入装置包括给光装置、电极装置和给药装置，其中，给光装置、电极装置和给药装置能够装配在一起联合使用，也可以分别拆卸下来独立使用，从而能够适用于不同的使用场景，通用性较高，便于开展多种实验。

参照图1以及图3至图5，在其中的一些实施例中，给光装置包括光纤支架110、光纤陶瓷插针120和第一锁紧件130，光纤支架110上设置有第一安装通孔111，光纤陶瓷插针120包括陶瓷管121和光纤122，光纤陶瓷插针120的陶瓷管121穿设于第一安装通孔111内，第一锁紧件130设置于光纤支架110上，第一锁紧件130能够限制光纤陶瓷插针120相对光纤支架110移动或者解除对光纤陶瓷插针120的限制，通过上述的结构使得光纤陶瓷插针120能够沿自身的轴线方向相对光纤支架110调整位置。具体的，光纤支架110的主体部分呈圆柱状结构，便于生产和加工，当然，光纤支架110的主体部分也可以为矩形块状结构，在此不作限定。

参照图1以及图3至图5，在其中的一些实施例中，第一锁紧件130为螺钉，光纤支架110的侧部设置有连通于第一安装通孔111的第一螺纹孔112，第一锁紧件130螺纹连接于第一螺纹孔112，第一锁紧件130的端部能够抵接于光纤陶瓷插针120的陶瓷管121以限制光纤陶瓷插针120相对光纤支架110移动，第一锁紧件130的端部能够与光纤陶瓷插针120的陶瓷管121分离以解除对光纤陶瓷插针120的限制。具体的，旋紧第一锁紧件130以使第一锁紧件130的端部抵接于位于第一安装通孔111内的光纤陶瓷插针120的陶瓷管121时，能够限制光纤陶瓷插针120相对光纤支架110移动，旋松第一锁紧件130以使第一锁紧件130的端部与位于第一安装通孔111内的光纤陶瓷插针120的陶瓷管121分离时，能够解除对光纤陶瓷插针120的限制，其结构简单且易于操作。需要说明的是，在另外的一些实施例中，第一锁紧件130也可以为能够伸入至第一安装通孔111内并插设于光纤陶瓷插针120的陶瓷管121上的销钉，在此不作限定。

参照图1以及图3至图6，在其中的一些实施例中，电极装置包括电极支架210、两端开口的电极套管220、电极丝230和两端开口的限位套管240，电极支架210的一端设置有螺纹连接部211，螺纹连接部211的周侧设置有多个绕电极支架210的轴线呈环形阵列分布的卡槽2111，卡槽2111沿电极支架210的轴线方向贯穿螺纹连接部211，每个卡槽2111内均嵌设有电极套管220，以使电极套管220沿电极支架210的轴线方向穿设于螺纹连接部211上，每个电极套管220内穿设有至少一根电极丝230，限位套管240的内侧壁上设置有内螺纹结构，限位套管240螺纹连接于螺纹连接部211以限制电极套管220脱离卡槽2111，此时，电极套管220穿设于限位套管240内，电极支架210远离螺纹连接部211的一端设置有外螺纹结构，第一安装通孔111为台阶孔，以使第一安装通孔111具有大孔段和小孔段，第一安装通孔111的大孔段所对应的孔壁设置有内螺纹结构，电极支架210远离螺纹连接部211的一端螺纹连接于第一安装通孔111的大孔段，电极支架210的内部设置有用于避让光纤陶瓷插针120的光纤122的避让通道212，光纤陶瓷插针120的光纤122穿设于避让通道212内，第一螺纹孔112设置于光纤支架110的侧部对应第一安装通孔111的大孔段的区域。具体的，电极支架210的主体部分呈圆柱状结构，便于生产和加工，当然，电极支架210的主体部分也可以为矩形块状结构，在此不作限定。

参照图5和图6，在其中的一些实施例中，限位套管240远离光纤支架110的一端突出于螺纹连接部211远离光纤支架110的一端，限位套管240远离光纤支架110的一端设置有环形限位部241，环形限位部241抵接于电极套管220以固定电极套管220，从而有利于防止电极套管220在卡槽2111内晃动。

参照图3至图5，在其中的一些实施例中，电极支架210远离螺纹连接部211的一端设置有能够容纳至少部分光纤陶瓷插针120的陶瓷管121的避让凹槽213，避让凹槽213与避让通道212相连通，光纤陶瓷插针120沿自身轴线方向调整位置时，避让凹槽213能够对光纤陶瓷插针120的陶瓷管121进行避让，有利于增大光纤陶瓷插针120沿自身轴线方向所能够允许的调整范围。

参照图1至图5以及图7和图8，在其中的一些实施例中，给药装置包括外支架310、内支架320、给药套管330和第二锁紧件340，外支架310上设置有第二安装通孔311，内支架320穿设于第二安装通孔311内，内支架320上设置有第三安装通孔321，给药套管330穿设于第三安装通孔321内，第二锁紧件340设置于外支架310上，第二锁紧件340能够限制内支架320相对外支架310移动或者解除对内支架320的限制，给药套管330包括套管主体331和注射管332，给药套管330的套管主体331螺纹连接于第三安装通孔321内，或者给药套管330的套管主体331嵌设于第三安装通孔321内并与第三安装通孔321过盈配合，光纤支架110的侧部设置有第一连接部113，外支架310的侧部设置有第二连接部312，第一连接部113上设置有第二螺纹孔1131，第二连接部312上设置有第四安装通孔3121，第一连接部113和第二连接部312之间设置有连接螺钉400，连接螺钉400穿过第四安装通孔3121并螺纹连接于第二螺纹孔1131，以使外支架310能够相对光纤支架110摆动以调节光纤支架110与外支架310之间的夹角，当然，在另外的一些实施例中，第二螺纹孔也可以设置于第二连接部上，相对应的，第四安装通孔设置于第一连接部上，在此不作限定。通过上述的结构使得内支架320能够沿自身的轴线方向相对外支架310调整位置，其中，给药套管330与内支架320的轴线共线，从而能够沿给药套管330的轴线方向调整给药套管330的位置，同时，外支架310能够相对光纤支架110摆动以调节光纤支架110与外支架310之间的夹角，从而能够调节给药套管330与光纤陶瓷插针120之间的夹角。具体的，第三安装通孔321为台阶孔，以使第三安装通孔321具有大孔段和小孔段，第三安装通孔321的大孔段用于容纳给药套管330的套管主体331，第三安装通孔321的小孔段用于容纳给药套管330的注射管332。另外，外支架310的主体部分和内支架320均呈圆管状结构，便于生产和加工，当然，外支架310的主体部分和内支架320也可以为方形管状结构，在此不作限定。

参照图1、图3、图7和图8，在其中的一些实施例中，第二锁紧件340为螺钉，外支架310的侧部设置有连通于第二安装通孔311的第三螺纹孔313，第二锁紧件340螺纹连接于第三螺纹孔313，第二锁紧件340的端部能够抵接于内支架320以限制内支架320相对外支架310移动，第二锁紧件340的端部能够与内支架320分离以解除对内支架320的限制。具体的，旋紧第二锁紧件340以使第二锁紧件340的端部抵接于内支架320时，能够限制内支架320相对外支架310移动，旋松第二锁紧件340以使第二锁紧件340的端部与内支架320分离时，能够解除对内支架320的限制，其结构简单且易于操作。需要说明的是，在另外的一些实施例中，第二锁紧件340也可以为能够伸入至第二安装通孔311内并插设于内支架320上的销钉，在此不作限定。

参照图1至图5，在其中的一些实施例中，第一连接部113上设置有用于读取光纤支架110与外支架310之间的夹角的刻度1132，第二连接部312上对应刻度1132设置有指示标识3122，从而能够辅助操作人员精准地调节光纤支架110与外支架310之间的夹角，进而能够精准地调节给药套管330与光纤陶瓷插针120之间的夹角，当然，在另外的一些实施例中，刻度也可以设置于第二连接部上，相对应的，指示标识设置于第一连接部上，在此不作限定。

根据本申请的实施例的使用方法，其应用于上述的用于脑部研究的植入装置，包括以下步骤：

给光装置和电极装置的组装流程：

在体视镜下用镊子夹持电极丝230，将其装入电极套管220内部，电极丝230两端均伸出电极套管220一定距离，电极丝230的非植入端需连接通讯端子，电极套管220两端用胶固定；

将电极套管220连同电极丝230嵌入螺纹连接部211上的卡槽2111内，持续按压电极套管220直至电极套管220完全嵌入卡槽2111的底部，待所有的电极套管220均嵌入所对应的卡槽2111后，调整各个电极套管220的位置使得所有电极套管220的轴线基本相互平行，随后在螺纹连接部211上旋入限位套管240以固定各个电极套管220；

修剪电极丝230的植入端，使得各个电极丝230的植入端处于同一平面；

将电极支架210远离螺纹连接部211的一端旋入第一安装通孔111的大孔段，将光纤陶瓷插针120插入第一安装通孔111内，调整光纤陶瓷插针120的位置以使电极丝230的植入端突出于光纤陶瓷插针120的植入端，随后通过第一锁紧件130固定光纤陶瓷插针120，完成给光装置和电极装置的组装，此时给光装置和电极装置配合形成光电极；

给药装置外支架310的组装流程：

将给药套管330装入内支架320，同时将内支架320连同给药套管330一起装入外支架310；

调整给药套管330的位置使其植入端与光电极的植入端处于同一水平面，随后通过第二锁紧件340固定内支架320，随后在标尺下调整内支架320和外支架310的位置，使得给药套管330的植入端与光电极的植入端之间具有预设的间距；

旋紧第一连接部113与第二连接部312之间的连接螺钉400，根据第一连接部113和第二连接部312上的刻度1132以及指示标识3122读出并记录光纤支架110与外支架310之间的夹角；

将内支架320连同给药套管330从外支架310上拆下，完成给药装置外支架310的组装；

光电极的植入流程：

在脑立体定位仪调平后，将光电极的非植入端固定在脑立体定位仪的夹持器中；

移动脑立体定位仪的夹持器使其位于实验动物颅骨前囟，将此时的坐标设置为零点；

移动脑立体定位仪的夹持器使其位于目标埋植点坐标，按预定位置钻出光电极的植入孔，在颅骨远端安装颅骨钉；

竖直向下埋入光电极，光电极的植入端到达目标位点后保持稳定，随后使用牙科水泥固定光电极；

给药套管330的植入流程：

在脑立体定位仪调整到预定角度后，将给药套管330的非植入端连同内支架320一起装入外支架310中并通过第二锁紧件340固定内支架320，随后将给药套管330的非植入端固定在脑立体定位仪的另一个夹持器上；

移动脑立体定位仪的夹持器使其位于目标位置，将此时的坐标设置为零点并钻出给药套管330的植入孔；

根据所记录的光纤支架110与外支架310之间的夹角以预定的角度向下埋入给药套管330，直至给药套管330的植入端到达目标位点，随后通过第二锁紧件340固定内支架320，随后使用牙科水泥固定光电极、给药套管330和颅骨钉；

等待一段时间直至牙科水泥固化成型，随后解除夹持器对光电极和给药套管330的锁定并移除夹持器，完成光电极和给药套管330的植入；

完成相关实验后的拆卸流程：

将光电极和给药套管330从实验动物的脑内取出，随后用丙酮溶解牙科水泥；

拆除第一连接部113与第二连接部312之间的连接螺钉400，以使外支架310与光纤支架110分离；

解除第二锁紧件340对内支架320的限制，取出内支架320与给药套管330；

拆下给药套管330，以使内支架320与给药套管330分离；

拆下螺纹连接部211上的限位套管240，将电极套管220连同电极丝230从螺纹连接部211上的卡槽2111内取出；

拆下电极支架210，以使电极支架210与光纤支架110分离；

解除第一锁紧件130对光纤陶瓷插针120的限制，取出光纤陶瓷插针120。

在植入手术前就确定了用于脑部研究的植入装置的各部件的位置和姿态，有利于避免给药套管330与光电极之间发生碰撞和干涉；给药套管330与光电极之间通过互相连接的外支架310和光纤支架110相连接，同时，给药套管330的植入端与光电极的植入端共同使用牙科水泥固定，有利于防止给药套管330与光电极在使用的过程中因重心不稳而产生松动；在植入手术前，在体视镜下通过标尺以及第一连接部113与第二连接部312上的刻度1132和指示标识3122控制外支架310与光纤支架110之间的夹角，从而控制给药套管330与光纤陶瓷插针120之间的夹角，进而有利于精确控制给药套管330的植入端与光电极的植入端之间的间距。

在本说明书的描述中，如果涉及到“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”以及“一些示例”等参考术语的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于脑部研究的植入装置，其特征在于，包括：

给光装置，所述给光装置用于通过光信号激活脑细胞的电活动，所述给光装置包括光纤支架（110）、光纤陶瓷插针（120）和第一锁紧件（130），所述光纤支架（110）上设置有第一安装通孔（111），所述光纤陶瓷插针（120）包括陶瓷管（121）和光纤（122），所述光纤陶瓷插针（120）的陶瓷管（121）穿设于所述第一安装通孔（111）内，所述第一锁紧件（130）设置于所述光纤支架（110）上，所述第一锁紧件（130）能够限制所述光纤陶瓷插针（120）相对所述光纤支架（110）移动或者解除对所述光纤陶瓷插针（120）的限制；

电极装置，所述电极装置可拆卸地设置于所述给光装置上，所述电极装置用于测量脑细胞的电信号变化，所述电极装置包括电极支架（210）、电极套管（220）、电极丝（230）和限位套管（240），所述电极支架（210）的一端设置有螺纹连接部（211），所述螺纹连接部（211）的周侧设置有卡槽（2111），所述卡槽（2111）沿所述电极支架（210）的轴线方向贯穿所述螺纹连接部（211），所述卡槽（2111）内嵌设有所述电极套管（220），以使所述电极套管（220）沿所述电极支架（210）的轴线方向穿设于所述螺纹连接部（211）上，所述电极套管（220）内穿设有至少一根所述电极丝（230），所述限位套管（240）的内侧壁上设置有内螺纹结构，所述限位套管（240）螺纹连接于所述螺纹连接部（211）以限制所述电极套管（220）脱离所述卡槽（2111），所述电极支架（210）远离所述螺纹连接部（211）的一端设置有外螺纹结构，所述第一安装通孔（111）为台阶孔，以使所述第一安装通孔（111）具有大孔段和小孔段，所述第一安装通孔（111）的大孔段所对应的孔壁设置有内螺纹结构，所述电极支架（210）远离所述螺纹连接部（211）的一端螺纹连接于所述第一安装通孔（111）的大孔段，所述电极支架（210）的内部设置有用于避让所述光纤陶瓷插针（120）的光纤（122）的避让通道（212），所述光纤陶瓷插针（120）的光纤（122）穿设于所述避让通道（212）内；

给药装置，所述给药装置可拆卸地设置于所述给光装置上，所述给药装置用于在特定脑区给药，所述给药装置包括外支架（310）、内支架（320）、给药套管（330）和第二锁紧件（340），所述外支架（310）上设置有第二安装通孔（311），所述内支架（320）穿设于所述第二安装通孔（311）内，所述内支架（320）上设置有第三安装通孔（321），所述给药套管（330）穿设于所述第三安装通孔（321）内，所述第二锁紧件（340）设置于所述外支架（310）上，所述第二锁紧件（340）能够限制所述内支架（320）相对所述外支架（310）移动或者解除对所述内支架（320）的限制，所述给药套管（330）包括套管主体（331）和注射管（332），所述给药套管（330）的套管主体（331）螺纹连接于所述第三安装通孔（321）内，或者所述给药套管（330）的套管主体（331）嵌设于所述第三安装通孔（321）内并与所述第三安装通孔（321）过盈配合，所述光纤支架（110）的侧部设置有第一连接部（113），所述外支架（310）的侧部设置有第二连接部（312），所述第一连接部（113）和所述第二连接部（312）二者其一设置有第二螺纹孔（1131），另一设置有第四安装通孔（3121），所述第一连接部（113）和所述第二连接部（312）之间设置有连接螺钉（400），所述连接螺钉（400）穿过所述第四安装通孔（3121）并螺纹连接于所述第二螺纹孔（1131），以使所述外支架（310）能够相对所述光纤支架（110）摆动以调节所述光纤支架（110）与所述外支架（310）之间的夹角。

2.如权利要求1所述的用于脑部研究的植入装置，其特征在于，所述第一锁紧件（130）为螺钉，所述光纤支架（110）的侧部设置有连通于所述第一安装通孔（111）的第一螺纹孔（112），所述第一锁紧件（130）螺纹连接于所述第一螺纹孔（112），所述第一锁紧件（130）的端部能够抵接于所述光纤陶瓷插针（120）的陶瓷管（121）以限制所述光纤陶瓷插针（120）相对所述光纤支架（110）移动，所述第一锁紧件（130）的端部能够与所述光纤陶瓷插针（120）的陶瓷管（121）分离以解除对所述光纤陶瓷插针（120）的限制。

3.如权利要求1所述的用于脑部研究的植入装置，其特征在于，所述螺纹连接部（211）的周侧设置有多个绕所述电极支架（210）的轴线呈环形阵列分布的卡槽（2111），每个所述卡槽（2111）内均嵌设有所述电极套管（220），每个所述电极套管（220）内穿设有至少一根所述电极丝（230）。

4.如权利要求3所述的用于脑部研究的植入装置，其特征在于，所述限位套管（240）远离所述光纤支架（110）的一端突出于所述螺纹连接部（211）远离所述光纤支架（110）的一端，所述限位套管（240）远离所述光纤支架（110）的一端设置有环形限位部（241），所述环形限位部（241）抵接于所述电极套管（220）以固定所述电极套管（220）。

5.如权利要求3所述的用于脑部研究的植入装置，其特征在于，所述电极支架（210）远离所述螺纹连接部（211）的一端设置有能够容纳至少部分所述光纤陶瓷插针（120）的陶瓷管（121）的避让凹槽（213），所述避让凹槽（213）与所述避让通道（212）相连通。

6.如权利要求3所述的用于脑部研究的植入装置，其特征在于，所述第二锁紧件（340）为螺钉，所述外支架（310）的侧部设置有连通于所述第二安装通孔（311）的第三螺纹孔（313），所述第二锁紧件（340）螺纹连接于所述第三螺纹孔（313），所述第二锁紧件（340）的端部能够抵接于所述内支架（320）以限制所述内支架（320）相对所述外支架（310）移动，所述第二锁紧件（340）的端部能够与所述内支架（320）分离以解除对所述内支架（320）的限制。

7.如权利要求3所述的用于脑部研究的植入装置，其特征在于，所述第一连接部（113）和所述第二连接部（312）二者其一设置有用于读取所述光纤支架（110）与所述外支架（310）之间的夹角的刻度（1132），另一对应所述刻度（1132）设置有指示标识（3122）。