CN117204926A - 植入头、柔性电极的植入装置及植入系统 - Google Patents

Abstract

一种植入头、柔性电极的植入装置及植入系统，所述植入头，包括：植入针，用于与柔性电极形成物理连接；引导组件，用于引导植入针的运动，所述引导组件包括套设于所述植入针的导向管，所述导向管的末端为尖端，所述导向管的末端指靠近植入对象的一端。采用上述方案，能够提高植入针的直线度、植入过程的稳定性。

Description

植入头、柔性电极的植入装置及植入系统

技术领域

本发明涉及脑机接口领域，尤其涉及一种植入头、柔性电极的植入装置及植入系统。

背景技术

脑机接口技术由于能够为人类的医疗、健康、生活等领域都带来颠覆性的进步与革新，目前正在被国内外科研及商业机构开发并逐渐完善。

柔性电极的植入装置作为脑机接口领域中的一个重要设备，可以将柔性电极植入大脑。为减少对植入对象脑组织的破坏，并且确保实际植入点位和预设植入点位之间的偏差较小，对植入过程中的直线度要求很高。尤其当柔性电极植入的区域是深脑部分时，通常深脑部分的植入深度大于3厘米，这对植入装置的运动行程、稳定性以及直线度等都有了更高的要求。目前已有的植入装置无法满足运动行程、稳定性以及直线度的需求。

发明内容

本发明解决的技术问题是已有的植入装置无法满足运动行程、稳定性以及直线度的需求。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种植入头，包括：植入针，用于与柔性电极形成物理连接；引导组件，用于引导植入针的运动，所述引导组件包括套设于所述植入针的导向管，所述导向管的末端为尖端，所述导向管的末端指靠近植入对象的一端。

可选的，所述导向管的末端靠近所述尖端的区域具有切口，所述切口暴露出所述植入针的部分表面。

可选的，所述尖端包括斜面，所述斜面的坡角范围为20度至50度。

可选的，所述引导组件还包括：套筒组件，所述套筒组件的一端与所述导向管连接，所述套筒组件具有容置腔体；滑动部，所述滑动部的一端与所述植入针连接，所述滑动部的另一端用于连接驱动机构，所述滑动部在所述驱动机构的驱动下在所述容置腔体内运动，以带动所述植入针运动。

可选的，沿所述滑动部在所述容置腔体内的运动方向，所述滑动部具有相对设置的第一端及第二端，所述第一端设置有用于连接所述植入针的植入针安装孔，所述第二端设置有用于连接所述驱动机构的容置凹槽，其中，所述第一端靠近所述植入针。

可选的，所述套筒组件包括：套筒，其中，所述容置腔体设置于所述套筒；安装部，与所述导向管及所述套筒连接，用于将所述导向管连接于所述套筒。

可选的，所述柔性电极集成于柔性电极组件中，所述柔性电极组件还包括与柔性电极连接的柔性电极片，所述植入头还包括：连接于所述套筒的第一安装座，所述第一安装座用于安装所述柔性电极片。

本发明实施例还提供一种柔性电极的植入装置，所述植入装置用于驱动上述任一种植入头进行柔性电极植入，所述柔性电极的植入装置包括：驱动机构，包括：驱动部以及传动组件，所述驱动部用于驱动所述传动组件直线运动；传动切换机构，与所述传动组件连接，以及用于连接所述植入头的引导组件；其中，所述传动切换机构与所述传动组件处于锁止状态时，所述传动组件处于第一传动状态，所述传动组件带动所述植入针及所述导向管整体向植入对象运动；所述传动切换机构与所述传动组件之间解除锁止时，所述传动组件处于第二传动状态，所述传动组件驱动所述植入针相对所述导向管运动，直至植入行程达到设定行程。

可选的，所述驱动机构还包括底座，用于安装所述驱动组件以及所述传动切换机构。

可选的，所述传动组件包括：传动部，与所述驱动部连接；第一传动杆，与所述传动部连接，并经由所述传动切换机构与所述引导组件连接；其中，所述传动组件处于所述第一传动状态时，所述传动切换机构可相对所述底座运动，所述第一传动杆以及所述传动切换机构之间处于锁止状态，所述传动组件处于所述第二传动状态时，所述传动切换机构与所述底座之间处于锁止状态，所述第一传动杆与所述传动切换机构之间解除锁止，并可相对所述传动切换机构相对滑动。

可选的，所述传动组件包括：传动部，与所述驱动部连接；第一传动杆，与所述传动部连接，并经由所述传动切换机构与所述引导组件连接；第二传动杆，与所述传动部及所述传动切换机构连接，所述第二传动杆的轴向与所述第一传动杆的轴向平行，并与所述传动组件的直线运动方向平行；其中，所述传动组件处于所述第一传动状态时，所述传动切换机构可相对所述底座运动，所述第二传动杆以及所述传动切换机构之间处于锁止状态；所述传动组件处于所述第二传动状态时，所述传动切换机构与所述底座之间处于锁止状态，所述第二传动杆与所述传动切换机构之间解除锁止，并可相对所述传动切换机构滑动。

可选的，所述传动切换机构，包括：第一滑块，连接于所述底座；第一锁止件，在所述传动组件处于所述第一传动状态下，将所述第二传动杆与所述第一滑块锁止，在所述传动组件处于所述第二传动状态下，解除所述第二传动杆与所述第一滑块的锁止；第二锁止件，在所述传动组件处于所述第一传动状态下，解除所述第一滑块与所述底座的锁止，以及在所述传动组件处于所述第二传动状态下，将所述第一滑块与所述底座锁止。

可选的，所述的柔性电极的植入装置还包括连接件，用于将所述第一滑块连接于所述底座，所述连接件的轴向与所述传动组件的直线运动的方向平行，在所述传动组件处于所述第一传动状态下，所述第一滑块沿着所述连接件的轴向朝向所述植入对象运动。

可选的，所述的柔性电极的植入装置还包括设置于所述第一滑块的夹紧部，所述夹紧部用于夹紧所述导向组件中的套筒，以将所述导向组件连接于所述第一滑块。

可选的，所述夹紧部包括多个夹持分瓣以及锁紧部，多个夹持分瓣形成夹持空间，所述锁紧部用于收紧多个夹持分瓣以夹紧位于所述夹持空间内的套筒。

可选的，所述传动部包括：丝杆，安装于所述底座，所述丝杆的轴向与所述传动部的直线运动方向平行；第二滑块，套设于所述丝杆，所述第二滑块与所述第一传动杆及所述第二传动杆连接；第三滑块，与所述第二滑块固定连接；导轨，固定连接于所述底座，所述导轨的延伸方向与所述丝杆的轴向方向平行，与所述第三滑块适配，用于引导所述第三滑块的运动方向。

可选的，所述驱动部包括驱动旋钮或者驱动电机，用于驱动所述丝杆旋转。

可选的，所述柔性电极集成于柔性电极组件中，所述植入装置还包括：滑杆，连接于所述底座；第二安装座，滑动地连接于所述滑杆，所述第二安装座用于安装电极板，所述电极板与所述柔性电极组件连接，用于接收所述柔性电极组件采集的信号。

可选的，所述柔性电极的植入装置的植入深度不小于60毫米。

本发明还提供一种柔性电极的植入系统，包括上述任一种植入头以及上述任一种柔性电极的植入装置。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：

植入头包括植入针以及引导组件，引导组件中的导向管套设于植入针，导向管靠近植入对象的末端为尖端。如此，在柔性电极植入时，可以将植入针配置为收容于导向管内，且不凸出于尖端，有助于采用尖端刺破植入对象。当刺破植入对象后，植入针相对导向管运动，继续柔性电极的植入。从而，植入针自身不用去刺破植入对象，可以保证植入针的直线度，以确保柔性电极后续植入操作的直线度，且植入针在导向管的引导下，能够较为容易且顺畅地进行柔性电极植入，能够提高植入过程中植入针运动的稳定性，避免植入针抖动。

此外，通过提高植入针的直线度和运动稳定性，能够减小柔性电极的实际植入点位和预设植入点位的偏差，从而提高柔性电极植入的准确度和精度。

附图说明

图1是本发明实施例中的一种植入头的结构示意图；

图2是图1沿A-A方向的剖视图；

图3是植入头在一种状态下的结构示意图；

图4是植入头在另一种状态下的结构示意图；

图5是本发明实施例中的一种滑动部在一种视角下的结构示意图；

图6是本发明实施例中的一种滑动部在另一种视角下的结构示意图；

图7是本发明实施例中的一种安装部的结构示意图；

图8是本发明实施例中的一种柔性电极的植入装置的结构示意图；

图9是本发明实施例中的一种柔性电极的植入系统在一种视角下的结构示意图；

图10是图9沿B-B方向的剖视图；

图11是本发明实施例中的一种柔性电极的植入系统在另一种视角下的结构示意图；

图12是柔性电极的植入系统装配完成后的示意图；

图13是图12的仰视图；

图14是图13沿C-C方向的剖视图；

附图标记说明：

1-植入头；11-植入针；111-部分表面；12-引导组件；121-导向管；1211-尖端；1212-切口；1213-斜面；1214-中空结构；122-套筒组件；1221-套筒；1222-安装部；12221-安装部的第一端；12222-安装部的第二端；12223-轴孔；1223-容置腔体；123-滑动部；1231-滑动部的第一端；1232-滑动部的第二端；1233-植入针安装孔；1234-容置凹槽；1235-端面；13-第一安装座；131-安装槽；2-柔性电极的植入装置；21-驱动机构；211-驱动部；212-传动组件；2121-传动部；21211-丝杆；21212-第二滑块；21213-第三滑块；21214-导轨；21215-丝杆座；2122-第一传动杆；2123-第二传动杆；213-底座；2131-第一壁；2132-第二壁；2133-第三壁；214-限位部；22-传动切换机构；221-第一滑块；222-第一锁止件；223-第二锁止件；23-滑杆；24-第二安装座；26-标尺；27-连接件；28-夹紧部；281-夹持分瓣；282-锁紧部；31-电极板；32-柔性电极片；100-柔性电极的植入系统。

具体实施方式

如上所述，为减少对植入对象脑组织的破坏，并且确保实际植入点位和预设植入点位之间的偏差较小，对植入过程中的直线度要求很高。当柔性电极植入的区域是深脑部分时，通常深脑部分的植入深度大于3厘米，这对植入装置的运动行程、稳定性以及直线度等都有了更高的要求。目前已有的植入装置无法满足运动行程、稳定性以及直线度的需求。

为解决上述问题，植入头包括植入针以及引导组件，引导组件中的导向管套设于植入针，导向管靠近植入对象的末端为尖端。如此，在植入柔性电极的过程中，可以先将植入针配置为收容于导向管内，且不凸出于尖端，有助于采用尖端刺破植入对象。当刺破植入对象后，植入针相对导向管运动，继续柔性电极的植入。从而，植入针自身不用去刺破植入对象，可以保证植入针的直线度，以确保柔性电极后续植入操作的直线度，且植入针在导向管的引导下，能够较为容易且顺畅地进行柔性电极植入，能够提高植入过程中植入针运动的稳定性，避免植入针抖动。

此外，通过提高植入针的直线度和运动稳定性，能够减小柔性电极的实际植入点位和预设植入点位的偏差，从而提高柔性电极植入的准确度和精度。

为使本发明实施例的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例中提供一种植入头，植入头可以用于柔性电极植入。例如，可以用于脑电极植入。

图1是本发明实施例中的一种植入头的结构示意图；图2是图1沿A-A方向的剖视图；图3是植入头在一种状态下的结构示意图；图4是植入头在另一种状态下的结构示意图。下面结合图1至图4对植入头的具体结构进行说明。

在具体实施中，植入头1包括：植入针11以及引导组件12。植入针11用于与柔性电极形成物理连接。其中，柔性电极图中未示出。引导组件12用于引导植入针11的运动，所述引导组件12包括套设于所述植入针11的导向管121，所述导向管121的末端为尖端1211，所述导向管121的末端指靠近植入对象的一端。

在一些实施例中，物理连接可以包括粘接、套接等。例如，可以采用胶水(例如水溶胶等)，将柔性电极粘接于植入针11。当完成柔性电极植入后，水溶胶遇到组织液而溶解，进而植入针11与柔性电极之间的连接解除，以便于植入针11回撤。又如，柔性电极的一端设置有电极环或者电极丝孔，电极环或者电极丝孔套设于植入针11。再如，可以配合粘接和套接等多种方式，实现柔性电极与植入针11的物理连接，以提高柔性电极与植入针11连接的牢靠性。

如图4所示，植入针11可以配置为收容于导向管121内，此时，植入针11不凸出于导向管121的尖端1211。如图3所示，随着柔性电极的植入，植入针11可以相对导向管121运动，并自导向管121内伸出，以继续柔性电极的植入。

在一个典型的应用场景中，以向脑颅植入柔性电极为例，在实际植入操作中，可能需要刺破脑膜，脑膜中的硬脑膜是颅骨内侧的第一层致密结缔组织膜，韧性较强。采用本发明提供的植入头1，在柔性电极的植入过程中，植入针11收容于导向管121内且不凸出尖端1211，采用导向管121的尖端1211破脑膜，可以保护植入针11，以免在刺破脑膜时弯曲变形。当破脑膜之后，植入针11相对导向管121运动，带动柔性电极继续完成柔性电极的植入，而植入针11自身不用去刺破脑膜，可以保证植入针11的直线度，以确保柔性电极后续植入操作的直线度，且植入针11在导向管121的引导下，能够较为容易且顺畅地将柔性电极植入至脑膜下面的脑组织中，进一步提高植入的稳定性和直线度。

需要说明的是，植入头1并不限于用于脑颅植入，也可以用于其他场景中其他组织的植入，此处不再一一举例。

由上可知，植入头1包括植入针11以及引导组件12，引导组件12中的导向管121套设于植入针11，导向管121靠近植入对象的末端为尖端1211。如此，在植入柔性电极的过程中，可以先将植入针11配置为收容于导向管121内，且不凸出于尖端1211，有助于采用尖端1211刺破植入对象。当刺破植入对象后，植入针11相对导向管121运动，继续柔性电极的植入。从而，植入针11自身不用去刺破植入对象，可以保证植入针11的直线度，以确保柔性电极后续植入操作的直线度，且植入针11在导向管121的引导下，能够较为容易且顺畅地进行柔性电极植入，能够提高植入针11的运动稳定性，避免植入针11抖动。通过提高植入针11的直线度和运动稳定性，能够减小柔性电极的实际植入点位和预设植入点位之间的偏差，从而提高柔性电极植入点位的准确度和精度。

在一些实施例中，所述导向管121的末端靠近所述尖端1211的区域具有切口1212，所述切口1212暴露出所述植入针11的部分表面111。植入针11可以通过部分表面111与柔性电极物理连接。如此，在柔性电极植入过程中，可以保证柔性电极暴露于导向管121的外面，保护柔性电极，避免柔性电极被导向管121损坏。

切口1212的延伸方向可以与导向管121的轴向平行。换而言之，可以沿着导向管121的轴向对导向管121进行剖切，以形成切口1212。如此，可以确保导向管121具备对植入针11引导功能的同时，又能保证通过切口1212暴露出植入针11的部分表面111的面积，保证柔性电极的物理连接。

在一些实施例中，所述尖端1211包括斜面1213，所述斜面1213的坡角范围为20度至50度。

导向管121具有中空结构1214。中空结构1214的延伸方向与导向管121的轴向方向相同，用于限定植入针11的运动方向。植入针11位于中空结构1214内，并可沿着中空结构1214运动。

其中，斜面1213可以相对导向管121的轴向剖面对称，如此，斜面1213可以包括相对导向管121的轴向剖面对称的两个子斜面，斜面1213大致呈C字形。采用此种方式，在导向管121的末端可以形成极细的尖端1211，以有助于导向管121轻易地刺穿植入对象(如脑膜)，以便较好地保持植入操作的直线度。

图5是本发明实施例中的一种滑动部在一种视角下的结构示意图；图6是本发明实施例中的一种滑动部在另一种视角下的结构示意图；图8是本发明实施例中的一种柔性电极的植入装置的结构示意图；图9是本发明实施例中的一种柔性电极的植入系统在一种视角下的结构示意图。结合图1至图6、图8及图9，所述引导组件12还包括：套筒组件122以及滑动部123。所述套筒组件122的一端与所述导向管121连接，所述套筒组件122具有容置腔体1223。所述滑动部123的一端与所述植入针11连接，所述滑动部123的另一端用于连接驱动机构21，所述滑动部123在所述驱动机构21的驱动下在所述容置腔体1223内运动，以带动所述植入针11运动。

套筒组件122的轴向、容置腔体1223的延伸方向以及引导管121的轴向平行。

通过套筒组件122对滑动部123的运动方向的引导，可以确保在植入操作时植入针11的直线度，进而有助于控制实际植入点位与预设植入点位之间的偏差，以尽量减小甚至消除实际植入点位与预设植入点位之间的偏差。

在一些实施例中，滑动部123与容置腔体1223适配，且滑动部123以及容置腔体1223均呈圆柱体型。滑动部123的外径小于容置腔体1223的内径，以使得滑动部123能够在容置腔体1223内顺畅的运动。

在具体实施中，沿所述滑动部123在所述容置腔体1223内的运动方向，所述滑动部123具有相对设置的第一端1231及第二端1232。其中，所述滑动部123的第一端1231靠近所述植入针11。

所述滑动部123的第一端1231设置有用于连接所述植入针11的植入针安装孔1233。植入针11插入植入针安装孔1233，以实现植入针11与滑动部123的连接。其中，植入针11与植入针安装孔1233可以过盈配合连接，以保证植入针11与滑动部123连接的牢靠性。可以理解的是，植入针11与植入针安装孔1233可以采用其他方式进行固定连接，此处不再一一举例。

当采用图8及图9所示意的柔性电极的植入装置进行柔性电极的植入时，所述滑动部123的第二端1232设置有用于连接所述驱动机构21的容置凹槽1234。

在一些实施例中，滑动部123的第一端1231具有端面1235。植入针安装孔1233可以设置于端面1235。同时，端面1235可以作为容置凹槽1234的相对侧槽底。容置凹槽1234朝向驱动机构21开放。

图7是本发明实施例中的一种安装部的结构示意图。结合图1至图7，在具体实施中，所述套筒组件122包括：套筒1221以及安装部1222。其中，所述容置腔体1223设置于所述套筒1221。安装部1222与所述导向管121及所述套筒1221连接，用于将所述导向管121连接于所述套筒1221。

在一些实施例中，安装部1222包括第一端12221以及第二端12222。其中安装部1222的第一端12221靠近植入对象，安装部1222的第二端12222靠近套筒1221。安装部1222的第二端12222位于所述套筒1221内。例如，安装部1222的第二端12222位于套筒1221内，并与套筒1221过盈配合连接。

在一些非限制性实施例中，安装部1222的第一端12221的外径与套筒1221的外径相同，以保证所述套筒组件122的整体直径一致。需要说明的是，安装部1222的第一端12221的外径也可以小于套筒1221的外径，并大于套筒1221的内径。

在具体实施中，所述柔性电极集成于柔性电极组件中，所述柔性电极组件还包括与柔性电极连接的柔性电极片32。所述植入头1还包括：连接于所述套筒1221的第一安装座13，所述第一安装座13用于安装所述柔性电极片。

在一些实施例中，第一安装座13可以沿着套筒1221的轴向运动，也可以绕套筒1221的周向转动。由于在柔性电极植入阶段中以及植入完成后，对柔性电极片32的位置的需求不同，通过调整第一安装座13和套筒1221的相对位置，可以便捷地调整柔性电极片32的位置，满足不同阶段对柔性电极片32的位置的需求。

在一些非限制性实施例中，第一安装座13上设置有安装孔，安装孔的轴向与套筒1221的轴向平行。第一安装座13通过安装孔套设于套筒1221。

例如，安装孔的内径可以小于套筒1221的外径，如此，第一安装座13可以过盈配合装配于套筒1221，当有外力旋转第一安装座13时，第一安装座13可以绕着套筒1221的周向旋转。当有外力沿着套筒1221的轴向推动第一安装座13时，第一安装座13可沿着套筒1221的轴向运动。

又如，安装孔的内径可以大于套筒1221的外径。第一安装座13设置有锁紧孔，将第一安装座13套设于套筒1221后，采用锁紧螺丝穿过锁紧孔，以抵持套筒1221，实现第一安装座13与套筒1221锁止。当第一安装座13与套筒1221锁止时，第一安装座13与套筒1221的位置相对固定，可以保证柔性电极植入操作中柔性电极与柔性电极片32的相对稳定性。当需要调整第一安装座13与套筒1221的相对位置时，可以将锁紧螺丝从锁紧孔退出，解除第一安装座13与套筒1221的锁止，此时可以旋转第一安装座13或者沿着套筒1221的方向移动第一安装座13，当第一安装座13移动至合适位置后，采用锁紧螺丝将第一安装座13与套筒1221锁止即可。

在一些非限制性实施例中，第一安装座13上设置有安装槽131。柔性电极片32安装于安装槽131内。

上述实施例中的植入针11可以为钨针或者由刚性或者强度满足设定强度要求的材质制作而成。植入针11靠近植入对象的一端为针尖，图中示意的植入针11的结构仅做示意，并不限定植入针11的具体结构。

本发明实施例还提供一种柔性电极的植入装置，下文简称为植入装置，植入装置用于驱动上述任一种植入头1进行柔性电极植入。具体而言，可以将植入头1装配于植入装置，植入装置可以驱动植入头1整体运动，也可以驱动植入针11运动。以下结合附图进行详细说明。

图10是图9沿B-B方向的剖视图；图11是本发明实施例中的一种柔性电极的植入系统在另一种视角下的结构示意图；图12是柔性电极的植入系统装配完成后的示意图；图13是图12的仰视图；图14是图13沿C-C方向的剖视图。

结合图1至图14，所述柔性电极的植入装置2包括：驱动机构21以及传动切换机构22。驱动机构21包括：驱动部211以及传动组件212，所述驱动部211用于驱动所述传动组件212直线运动。传动切换机构22与所述传动组件212连接，以及用于连接所述植入头1的引导组件12。

其中，所述传动切换机构22与所述传动组件212处于锁止状态时，所述传动组件212处于第一传动状态，所述传动组件212带动所述植入针11及所述导向管121整体向植入对象运动。所述传动切换机构22与所述传动组件212之间解除锁止时，所述传动组件212处于第二传动状态，所述传动组件212驱动所述植入针11相对所述导向管121运动，直至植入行程达到设定行程。

由上可知，植入装置2中的传动切换机构22可以用于调节传动组件212的传动状态，以使得传动组件212在第一传动状态与第二传动状态之间切换，使得植入装置2能够提供两种推进模式。在第一传动状态时，传动组件212带动所述植入针11及所述导向管121整体向植入对象运动，此时有助于通过导向管121的尖端1211完成刺破植入对象的操作。而后，再通过传动切换机构22将传动组件212切换至第二传动状态，传动组件212驱动所述植入针11相对所述导向管121运动，通过植入针11带动柔性电极继续植入。如此，植入针11自身不用去刺破植入对象，可以保证植入针11的直线度，以确保柔性电极后续植入操作时的植入针11的直线度，且植入针11在导向管121的引导下，能够较为容易且顺畅地进行柔性电极植入并具有较好的植入稳定性。

在具体实施中，所述驱动机构21还包括底座213，底座213用于安装所述传动组件212以及所述传动切换机构22。

在具体实施中，传动组件212可以有多种结构，以下进行举例说明。

在一些实施例中，所述传动组件212包括：传动部2121以及第一传动杆2122。传动部2121与所述驱动部211连接。第一传动杆2122与所述传动部2121连接，并经由所述传动切换机构22与所述引导组件12连接。此时，通过第一传动杆2122与传动切换机构22的相互配合，实现传动切换机构22与第一传动杆2122的连接状态的切换，以及传动切换机构22与底座213的连接状态的切换，进而实现传动组件212在第一传动状态和第二传动状态之间的切换。

具体而言，所述传动组件212处于所述第一传动状态时，所述传动切换机构22可相对所述底座213运动，所述第一传动杆2122以及所述传动切换机构22之间处于锁止状态。由于植入头1的引导组件12连接于传动切换机构22，第一传动杆2122与所述传动切换机构22之间处于锁止状态，第一传动杆2122推动传动切换机构22以及植入头1整体相对底座213运动。此时，植入针11可以收容于导向管121内，通过导向管121的尖端1211刺破植入对象，如刺破脑膜。

所述传动组件212处于所述第二传动状态时，所述传动切换机构22与所述底座213之间处于锁止状态，所述第一传动杆2122与所述传动切换机构22之间解除锁止，第一传动杆2122可相对所述传动切换机构22滑动。第一传动杆2122与所述传动切换机构22之间解除锁止后，第一传动杆2122随着传动部2121运动。由于植入头1的引导组件12连接于传动切换机构22，而传动切换机构22与所述底座213之间处于锁止状态，进而导向管121与底座213之间处于锁止状态，第一传动杆2122将推动植入针11相对导向管121运动，植入针11带动柔性电极植入。

在另一些实施例中，所述传动组件212包括：传动部2121、第一传动杆2122以及第二传动杆2123。传动部2121与所述驱动部211连接。第一传动杆2122与所述传动部2121连接，并经由所述传动切换机构22与所述引导组件12连接。第二传动杆2123与所述传动部2121及所述传动切换机构22连接，所述第二传动杆2123的轴向与所述第一传动杆2122的轴向平行，并与所述传动组件212的直线运动方向平行。

其中，所述传动组件212处于所述第一传动状态时，所述传动切换机构22可相对所述底座213运动，所述第二传动杆2123以及所述传动切换机构22之间处于锁止状态。由于植入头1的引导组件12连接于传动切换机构22，第二传动杆2123与传动部2121连接，可以随着传动部2121运动，当第二传动杆2123以及所述传动切换机构22之间处于锁止状态时，第二传动杆2123将推动传动切换机构22相对所述底座213运动，此时，第一传动杆2122与引导组件12之间无相对运动，第一传动杆2122与植入针11之间无相对运动，第二传动杆2123、所述传动切换机构22以及植入头1之间联动，植入头1整体相对底座213运动。此时，植入针11可以收容于导向管121内，通过导向管121的尖端1211刺破植入对象，如刺破脑膜。

所述传动组件212处于所述第二传动状态时，所述传动切换机构22与所述底座213之间处于锁止状态，所述第二传动杆2123与所述传动切换机构22之间解除锁止，并可相对所述传动切换机构22相对滑动。所述第二传动杆2123与所述传动切换机构22之间解除锁止之后，第一传动杆2122以及第二传动杆2123均随着传动部2121运动。由于植入头1的引导组件12连接于传动切换机构22，而传动切换机构22与所述底座213之间处于锁止状态，进而导向管121与底座213之间处于锁止状态，从而第一传动杆2122推动植入针11相对导向管121运动，植入针11带动柔性电极植入。

在一些实施例中，第一传动杆2122和第二传动杆2123可以呈圆柱体型或者其他合适的形状。第一传动杆2122和第二传动杆2123的直径可以相同，也可以不同，在保证具备强度以及刚度需求的情况下，可以控制直径尽量小，以减小植入装置2的重量，使得植入装置2尽可能的小巧，以避免对植入操作人员的视野造成遮挡。在具体实施中，第一传动杆2122与引导组件12中的滑动部123连接。具体而言，第一传动杆2122与滑动部123的容置凹槽1234过盈配合连接。第一传动杆2122推动滑动部123在容置腔体1223内运动，进而滑动部123带动植入针11运动。

在具体实施中，所述传动切换机构22包括：第一滑块221、第一锁止件222以及第二锁止件223。第一滑块221连接于所述底座213。

第一锁止件222在所述传动组件212处于所述第一传动状态下，将所述第二传动杆2123与所述第一滑块221锁止。在所述传动组件212处于所述第二传动状态下，解除所述第二传动杆2123与所述第一滑块221的锁止。

第二锁止件223在所述传动组件212处于所述第一传动状态下，解除所述第一滑块221与所述底座213的锁止，以及在所述传动组件212处于所述第二传动状态下，将所述第一滑块221与所述底座213锁止。

所述柔性电极的植入装置2还包括连接件27，用于将所述第一滑块221连接于所述底座213，所述连接件27的轴向与所述传动组件212的直线运动的方向平行，在所述传动组件212处于所述第一传动状态下，所述第一滑块221沿着所述连接件27的轴向朝向所述植入对象运动。

连接件27的数目可以为多个，如两个、三个或者其他更多数目。连接件27可以为半牙螺丝，半牙螺丝带有螺纹的部分用于连接底座213。第一滑块221可以沿着半牙螺丝的轴向运动。

第一滑块221上设置有与第一锁止件222适配的第一锁止孔，第一锁止件222穿入第一锁止孔并抵持第二传动杆2123，实现第二传动杆2123与第一滑块221的锁止。

第一滑块221上设置有与第二锁止件223适配的第二锁止孔，第二锁止件223穿入第二锁紧孔以抵持连接件27，实现第一滑块221与所述底座213锁止。

第一锁止件222以及第二锁止件223可以为锁止螺丝。

在一些实施例中，植入装置2还可以包括弹簧柱塞，弹簧柱塞套设于连接件27，通过弹簧柱塞有助于第二锁止件223的锁紧度，进而调整第一滑块221沿连接件27运动时的松紧度。

在一些实施例中，植入装置2还包括设置于所述第一滑块221的夹紧部28。所述夹紧部28用于夹紧所述导向组件中的套筒1221，以将所述导向组件连接于所述第一滑块221。

在一些非限制性实施例中，所述夹紧部28包括多个夹持分瓣281以及锁紧部282，多个夹持分瓣281形成夹持空间，所述锁紧部282用于收紧多个夹持分瓣281以夹紧位于所述夹持空间内的套筒1221。夹持分辨281的数目可以为两个、三个或者更多个。

需要说明的是，夹紧部28还可以具有螺纹连接结构、卡扣结构或者其他合适的结构，此不再一一举例。

在具体实施中，所述传动部2121包括：丝杆21211、第二滑块21212、第三滑块21213以及导轨21214。

丝杆21211安装于所述底座213，所述丝杆21211的轴向与所述传动部2121的直线运动方向平行。

第二滑块21212套设于所述丝杆21211，所述第二滑块21212与所述第一传动杆2122及所述第二传动杆2123连接。

第三滑块21213与所述第二滑块21212固定连接。导轨21214固定连接于所述底座213，所述导轨21214的延伸方向与所述丝杆21211的轴向方向平行，所述导轨21214与所述第三滑块21213适配，用于引导所述第三滑块21213的运动方向。通过导轨21214与第三滑块21213配合，而第二滑块21212与第三滑块21213连接，可以使得第二滑块21212沿着导轨21214引导的方向运动，确保第二滑块21212运动的直线度，进而确保植入过程中植入方向的直线度。

在一些实施例中，第二滑块21212上可以设置有连接凸块，第一传动杆2122及第二传动杆2123通过连接凸块与第二滑块21212连接，如此，可以尽量减小第二滑块21212的体积以及重量，有助于实现植入装置2的小巧化设计。

进一步，传动部2121还可以包括丝杆座21215。丝杆21211通过丝杆座21215连接于底座213。

在一些实施例中，底座213可以包括第一壁2131、第二壁2132以及第三壁2133。其中，第一壁2131的延伸方向与第一传动杆2122的轴向平行。第二壁2132与第三壁2133平行且相对设置，沿着第一壁2131的延伸方向分别位于第一壁2131的两端。

导轨21214可以设置于第一壁2131。传动切换机构22可以设置于第二壁2132。驱动部211可以设置于第三壁2133。

需要说明的是，底座213还可以为其他合适的结构样式，此处不作限定。

进一步，底座213上可以设置有限位部214。限位部214用于限定第二滑块21212的运动位置，还可以辅助确定第二滑块21212的初始位置。

在具体实施中，所述驱动部211包括驱动旋钮或者驱动电机，用于驱动所述丝杆21211旋转。丝杆21211与第二滑块21212可以螺纹连接。当旋转驱动旋钮时，可以带动丝杆21211绕其轴向方向转动，第二滑块21212套设于丝杆21211，并螺纹连接，第二滑块21212与第三滑块21213固定连接，从而丝杆21211的转动可以转换成第二滑块21212的直线运动。采用一个驱动部211即可实现植入装置2的两种不同的推动模式(分别对应两种传动状态)，极大地简化了整体结构以及使用复杂度，有助于实现结构小巧化，避免在植入过程中对操作人员的视野造成遮挡。

在一些实施例中，底座213上可以设置有刻度标尺26，第二滑块21212上设置有与刻度标尺26适配的刻度标记，刻度标记与刻度标尺26配合，用于精确的显示第二滑块21212的移动距离。关于刻度标尺26的精度可以根据实际需求进行配置。例如可以精确到1毫米或者0.5毫米等。

在一些非限制性实施例中，植入装置2的植入行程不小于10毫米。

进一步，植入装置2的植入行程不小于60毫米。

在具体实施中，所述柔性电极集成于柔性电极组件中，所述植入装置2还包括：滑杆23以及第二安装座24。滑杆23连接于所述底座213。第二安装座24滑动地连接于所述滑杆23，所述第二安装座24用于安装电极板31，所述电极板31与所述柔性电极连接，用于接收所述柔性电极采集的信号。信号可以为脑电信号。

滑杆23的轴向与传动组件212的直线运动方向平行。在植入过程中，第二安装座24可以沿着滑杆23运动。例如，柔性电极组件还包括柔性电极片32，柔性电极片32与电极板31连接，并可带动电极板31，进而带动第二安装座24相对滑杆23运动。

在一些变形实施例中，植入装置2还可以包括：第二安装座24。第二安装座24可以滑动地连接于第一传动杆2122或者第二传动杆2123。

结合图1至图14，本发明还提供一种柔性电极的植入系统100，柔性电极的植入系统100包括上述任一种植入头1以及上述任一种柔性电极的植入装置2。

关于植入头1以及柔性电极的植入装置2的具体结构以及工作原理可以参见上述实施例中的描述，此处不再赘述。

为了便于本领域技术人员更好的理解和实现本发明实施例，下面结合一个典型应用场景，对柔性电极的植入装置2的装配以及植入操作时的工作流程进行说明。在该场景中，以向脑颅植入柔性电极为例进行说明。

植入头1的组装流程如下：将导向管121塞入安装部1222的轴孔12223内，将安装部1222的第二端12222塞入套筒1221内。将植入针11插入导向管121的中空结构1214，并贯穿套筒1221的容置腔体1223后插入滑动部123的植入针安装孔1233内。将滑动部123部分塞入套筒1221内，并露出一部分，如露出5毫米左右。在滑动部123露出的部分粘上一圈胶带，粘上的一圈胶带可以在后续与第一传动杆2122对接时，提供一定的阻力以便于第一传动杆2122塞入容置凹槽1234内。将第一安装座13套于套筒1221，在锁紧螺丝上套设有弹性柱塞，锁紧螺丝贯穿锁紧孔，弹性柱塞可以调整锁紧螺丝与套筒1221抵持的松紧度，进而可以调整第一安装座13在套筒1221上旋转和滑动的松紧度。

将柔性电极片32安装到第一安装座13。例如，可以采用双面胶将柔性电极片32粘贴于第一安装座13上。

柔性电极片32的末端还有一根或多根极细的柔性电极丝(图中未示出)，柔性电极丝的末端有一个电极环，将电极环穿在植入针11上，如此便完成了整个植入头1的组装。

松开第一锁止件222、第二锁止件223以及锁紧部282。将第一滑块221推到初始位置，锁紧第二锁紧件223。操作旋钮将第二滑块21212以及第三滑块21213滑到起始刻度，如零刻度。

将套筒1221塞入夹持分瓣281形成的夹持空间内，塞到底后，拧紧锁紧部282，然后操纵驱动旋钮，让第二滑块21212以及第三滑块21213沿着植入方向运动，随着第二滑块21212以及第三滑块21213的运动(例如，大概运动2mm左右)，将会感受到一定的阻尼力，此时第一传动杆2122刚好碰到容置凹槽1234了，由于滑动部123的露出的部分粘了一圈胶带，该胶带将会阻止滑动部123进入容置腔体1223，所以此时如果继续旋进的话，第一传动杆2122就会塞入容置凹槽1234内，由此完成第一传动杆2122与滑动部123的对接。

当发现驱动旋钮旋进的阻尼力不在的时候就说明第一传动杆2122与滑动部123对接完成了，此时就可以开始柔性电极的植入了。

将植入装置2固定在定位仪或机械臂上，并通过高度调节旋钮或者位置调节旋钮调整植入头1与脑表的相对位置。如使植入装置2的导向管121的尖端1221处于脑表的上方大约3mm的距离。

将第一锁止件222锁紧，再将第二锁紧件223松开。操作驱动旋钮，此时，由于第一锁止件222将第二传动杆2123和第一滑块221锁止而固定在一起，所以旋进驱动旋钮时，第二传动杆2123将带着第一滑块221一起移动，第一滑块221再带着植入针11以及引导组件12移动，直到引导组件12中的导向管121的尖端1211戳破脑表，完成破膜。

破膜完成后再松开第一锁止件222并锁紧第二锁止件223，此时，第一滑块221与底座213锁止，第二传动杆2123与第一滑块221解除锁止。然后继续旋进驱动旋钮，此时第一滑块221将不再随着第二传动杆2123运动，而是只有第一传动杆2122顶着滑动部123运动，此时植入针11将带着柔性电极植入大脑内。

在柔性电极植入过程中，可以通过传动底座213和驱动旋钮上的刻度读出植入的深度，读取精度例如可以为0.01mm(与驱动旋钮上配置的100格刻度配合使用)，当达到预定的植入深度之后即植入完成。

植入完成后再操作驱动旋钮将植入针11退出，植入针11完全退出后再操作定位仪或机械臂使植入装置2远离脑表，远离的程度视柔性电极片的安装固定位置与脑表之间的距离而定，然后再手动操作第一安装座13上下和旋转，固定电极片固定板，最后再用光固化胶将电极片固定板和第一安装座13固定在一起即可。电极片固定板用于承载柔性电极片32。

如此即完成一次柔性电极的植入，下一柔性电极植入时，重复上述步骤即可。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (20)

1.一种植入头，其特征在于，包括：

植入针，用于与柔性电极形成物理连接；

引导组件，用于引导植入针的运动，所述引导组件包括套设于所述植入针的导向管，所述导向管的末端为尖端，所述导向管的末端指靠近植入对象的一端。

2.如权利要求1所述的植入头，其特征在于，所述导向管的末端靠近所述尖端的区域具有切口，所述切口暴露出所述植入针的部分表面。

3.如权利要求1所述的植入头，其特征在于，所述尖端包括斜面，所述斜面的坡角范围为20度至50度。

4.如权利要求1所述的植入头，其特征在于，所述引导组件还包括：

套筒组件，所述套筒组件的一端与所述导向管连接，所述套筒组件具有容置腔体；

滑动部，所述滑动部的一端与所述植入针连接，所述滑动部的另一端用于连接驱动机构，所述滑动部在所述驱动机构的驱动下在所述容置腔体内运动，以带动所述植入针运动。

5.如权利要求4所述的植入头，其特征在于，沿所述滑动部在所述容置腔体内的运动方向，所述滑动部具有相对设置的第一端及第二端，所述第一端设置有用于连接所述植入针的植入针安装孔，所述第二端设置有用于连接所述驱动机构的容置凹槽，其中，所述第一端靠近所述植入针。

6.如权利要求4所述的植入头，其特征在于，所述套筒组件包括：

套筒，其中，所述容置腔体设置于所述套筒；

安装部，与所述导向管及所述套筒连接，用于将所述导向管连接于所述套筒。

7.如权利要求6所述的植入头，其特征在于，所述柔性电极集成于柔性电极组件中，所述柔性电极组件还包括与柔性电极连接的柔性电极片，所述植入头还包括：连接于所述套筒的第一安装座，所述第一安装座用于安装所述柔性电极片。

8.一种柔性电极的植入装置，其特征在于，所述植入装置用于驱动如权利要求1至7任一项所述的植入头进行柔性电极植入，所述柔性电极的植入装置包括：

驱动机构，包括：驱动部以及传动组件，所述驱动部用于驱动所述传动组件直线运动；

传动切换机构，与所述传动组件连接，以及用于连接所述植入头的引导组件；

其中，所述传动切换机构与所述传动组件处于锁止状态时，所述传动组件处于第一传动状态，所述传动组件带动所述植入针及所述导向管整体向植入对象运动；所述传动切换机构与所述传动组件之间解除锁止时，所述传动组件处于第二传动状态，所述传动组件驱动所述植入针相对所述导向管运动，直至植入行程达到设定行程。

9.如权利要求8所述的柔性电极的植入装置，其特征在于，所述驱动机构还包括底座，用于安装所述驱动组件以及所述传动切换机构。

10.如权利要求9所述的柔性电极的植入装置，其特征在于，所述传动组件包括：

传动部，与所述驱动部连接；

第一传动杆，与所述传动部连接，并经由所述传动切换机构与所述引导组件连接；

其中，所述传动组件处于所述第一传动状态时，所述传动切换机构可相对所述底座运动，所述第一传动杆以及所述传动切换机构之间处于锁止状态；所述传动组件处于所述第二传动状态时，所述传动切换机构与所述底座之间处于锁止状态，所述第一传动杆与所述传动切换机构之间解除锁止，并可相对所述传动切换机构相对滑动。

11.如权利要求9所述的柔性电极的植入装置，其特征在于，所述传动组件包括：

传动部，与所述驱动部连接；

第一传动杆，与所述传动部连接，并经由所述传动切换机构与所述引导组件连接；

第二传动杆，与所述传动部及所述传动切换机构连接，所述第二传动杆的轴向与所述第一传动杆的轴向平行，并与所述传动组件的直线运动方向平行；

其中，所述传动组件处于所述第一传动状态时，所述传动切换机构可相对所述底座运动，所述第二传动杆以及所述传动切换机构之间处于锁止状态；所述传动组件处于所述第二传动状态时，所述传动切换机构与所述底座之间处于锁止状态，所述第二传动杆与所述传动切换机构之间解除锁止，并可相对所述传动切换机构滑动。

12.如权利要求11所述的柔性电极的植入装置，其特征在于，所述传动切换机构，包括：

第一滑块，连接于所述底座；

第一锁止件，在所述传动组件处于所述第一传动状态下，将所述第二传动杆与所述第一滑块锁止，在所述传动组件处于所述第二传动状态下，解除所述第二传动杆与所述第一滑块的锁止；

第二锁止件，在所述传动组件处于所述第一传动状态下，解除所述第一滑块与所述底座的锁止，以及在所述传动组件处于所述第二传动状态下，将所述第一滑块与所述底座锁止。

13.如权利要求12所述的柔性电极的植入装置，其特征在于，还包括连接件，用于将所述第一滑块连接于所述底座，所述连接件的轴向与所述传动组件的直线运动的方向平行，在所述传动组件处于所述第一传动状态下，所述第一滑块沿着所述连接件的轴向朝向所述植入对象运动。

14.如权利要求12所述的柔性电极的植入装置，其特征在于，还包括：设置于所述第一滑块的夹紧部，所述夹紧部用于夹紧所述导向组件中的套筒，以将所述导向组件连接于所述第一滑块。

15.如权利要求14所述的柔性电极的植入装置，其特征在于，所述夹紧部包括多个夹持分瓣以及锁紧部，多个夹持分瓣形成夹持空间，所述锁紧部用于收紧多个夹持分瓣以夹紧位于所述夹持空间内的套筒。

16.如权利要求11所述的柔性电极的植入装置，其特征在于，所述传动部包括：丝杆，安装于所述底座，所述丝杆的轴向与所述传动部的直线运动方向平行；

第二滑块，套设于所述丝杆，所述第二滑块与所述第一传动杆及所述第二传动杆连接；

第三滑块，与所述第二滑块固定连接；

导轨，固定连接于所述底座，所述导轨的延伸方向与所述丝杆的轴向方向平行，与所述第三滑块适配，用于引导所述第三滑块的运动方向。

17.如权利要求16所述的柔性电极的植入装置，其特征在于，所述驱动部包括驱动旋钮或者驱动电机，用于驱动所述丝杆旋转。

18.如权利要求9所述的柔性电极的植入装置，其特征在于，所述柔性电极集成于柔性电极组件中，所述植入装置还包括：

滑杆，连接于所述底座；

第二安装座，滑动地连接于所述滑杆，所述第二安装座用于安装电极板，所述电极板与所述柔性电极组件连接，用于接收所述柔性电极组件采集的信号。

19.如权利要求8所述的柔性电极的植入装置，其特征在于，所述柔性电极的植入装置的植入深度不小于60毫米。

20.一种柔性电极的植入系统，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的植入头以及如权利要求8至19任一项所述的柔性电极的植入装置。