CN206325121U - 一种用于脑深部电刺激的多功能神经刺激电极 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于脑深部电刺激的多功能神经刺激电极，包括正负电极丝、保护套管、电极外套管、限深套管、热熔胶、转接头、杜邦头及固定部件；所述正负电极丝并列穿过保护套管，保护套管穿过电极外套管和限深套管，正负电极丝、保护套管、限深套管、转接头、杜邦头通过热熔胶包裹固定；所述固定部件包括连接体及至少两个螺栓，连接体内有空腔结构，电极外套管、限深套管可穿过连接体，螺栓通过旋压将电极外套管与限深套管固定。本实用新型的优点：可实现同一刺激位点多因素干预，实验用DBS系统在给予靶点核团电刺激后能够完整拆卸，能够继续通过手术植入套管对同一靶点进行其他因素干预。

Description

一种用于脑深部电刺激的多功能神经刺激电极

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，具体地说，是一种用于脑深部电刺激的多功能神经刺激电极。

背景技术

对于生物组织，特别是神经、肌肉，通过电刺激可以引起兴奋，使之产生神经冲动传导，进而产生肌肉收缩等。神经电刺激在神经功能失调治疗和神经损伤康复中具有重要的作用。植入式神经电刺激系统通过在人体内诸如运动神经、感觉神经的特定神经处植入电极，来释放高频电刺激，以对于特定神经进行刺激，从而使人体机能恢复到正常运作的状态。目前，植入式神经电刺激系统主要包括植入式脑深部电刺激(DBS)，植入式脑皮层刺激(CNS)，植入式脊髓电刺激系统(SCS)，植入式骶神经电刺激系统(SNS)，植入式迷走神经电刺激系统(VNS)等等。脑深部电刺激(deep brain stimulation，DBS)是通过立体定位的方法进行精确定位，在脑内特定的靶点植入刺激电极进行电刺激，从而达到治疗目的的一种新方法。因DBS具有微创、可调节、可逆性以及不良反应少等优点，已成为目前运动障碍疾病的主要治疗方法。在治疗这些疾病运动症状的同时，DBS对合并的焦虑、抑郁等精神症状也具有良好的缓解作用。近年来，DBS在精神疾病的手术治疗方面亦获得许多令人振奋的结果。

脑部深度刺激器工作时，需要将刺激电极植入大脑中，对病灶功能核团区域进行电刺激。但是由于特定的神经功能核团比较小，比如治疗帕金森病的最佳刺激靶点位于下丘脑核中，约为直径3～4mm的球状或直径3～4mm长度为5～6mm的卵状，其他的功能核团如苍白球等直径也不会超过上述靶点1～2mm，因此刺激靶点精确定位困难，另外由于脑部和电极之间的异动，都会使电极刺激点偏移靶点，对其他非靶点的功能核团造成误刺激。电极的误刺激不仅会使治疗效果下降甚至失效，还会引起其他并发症，比如虚弱，肌肉僵直等。对医生手术操作的成功率及患者使用效果都有很大的影响。

中国专利201410517312X公开了一种脑深部刺激电极，包括至少两组的输出电极触点，每一组输出电极触点中至少设有一个输出电极触点，第一组输出电极触点的至少一个输出 电极触点在安装完成后，位于脑部的伏隔核部位；第二组输出电极触点的至少一个输出电极触点在安装完成后，位于脑部的内囊前肢部位。中国专利2015210705954，公开了一种脑深部刺激电极同步刺激和记录控制系统，包括刺激电极单元、记录和刺激切换单元、脑电记录单元以及体外刺激单元，所述刺激电极单元连接记录和刺激切换单元，用于将刺激信号施加到治疗靶点，所述记录和刺激切换单元分别连接脑电记录单元和体外刺激单元。然而现有技术中，关于本实用新型的多功能神经刺激电极，目前还未见报道。

发明内容

本实用新型的目的是，提供一种用于脑深部电刺激的多功能神经刺激电极。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种用于脑深部电刺激的多功能神经刺激电极，包括正负电极丝1、保护套管2、电极外套管3、限深套管4、热熔胶5、转接头6、杜邦头7及固定部件8；所述正负电极丝1由琴钢丝材料制成，其表面设有绝缘涂层，在电极丝的尖端刮除绝缘涂层0.2mm；所述正负电极丝1并列穿过保护套管2，且电极丝的两端暴露在保护套管2外，正负电极丝1的电极丝尖端11距离保护套管2下端1.5mm，正负电极丝1的电极丝尖端11之间的间距为1mm；所述正负电极丝1及保护套管2穿过电极外套管3和限深套管4，电极外套管3套在保护套管2表面并靠近正负电极丝1的尖端，限深套管4套在保护套管2表面并靠近正负电极丝1的尾端，所述限深套管4的下端距正负电极丝1的尖端20mm，保护套管2上端超出限深套管4上端2-3mm；所述正负电极丝1的尾端焊接在转接头6并与杜邦头7连接；所述正负电极丝1、保护套管2、限深套管4、转接头6、杜邦头7通过热熔胶5包裹固定；所述固定部件8包括连接体81及至少两个螺栓82，连接体81内有空腔结构，电极外套管3、限深套管4可穿过连接体81，螺栓82通过旋压将电极外套管3与限深套管4固定。

进一步，所述正负电极丝1包括正电极丝及负电极丝，其长度分别为50-60mm，优选长度为55mm。

进一步，所述限深套管4的长度为15-20mm。

进一步，所述保护套管2下端超出电极外套管3下端0.5mm。

进一步，所述保护套管2为304微型不锈钢毛细钢管，其长度为40mm，内径为0.21mm，外径为0.4mm。

进一步，所述电极外套管3、限深套管4为304微型不锈钢毛细钢管，其长度为18mm，内径为0.43mm，外径为0.6mm。

进一步，所述绝缘涂层为聚酯氨绝缘涂层，所述连接体81为矩形，长度为10mm。

本实用新型优点在于：

1、本实用新型能够实现实验大鼠在清醒自由活动状态下完成电刺激干预，给予大鼠脑深部电刺激过程中，大鼠无需麻醉或固定，自由摄食饮水，对试验大鼠刺激小，行为学数据更加真实可信。

2、本实用新型能够实现同一位点多因素干预，实验用DBS系统在给予靶点核团电刺激后能够完整拆卸，能够继续通过手术植入套管对同一靶点进行其他因素干预。

3、本实用新型的神经刺激电极能够更好的保护刺激电极和实验大鼠，电极尾端通过杜邦头与延长导线进行连接，受力较大时可自行脱落，避免大鼠在实验过程中因外接延长导线缠绕或打结引起大鼠挣扎反抗导致手术套管脱落或电极线尖端损坏。

4、本实用新型的神经刺激电极通过电极外套管调节电极的位置并与试验动物连接固定，通过固定部件调节电极刺激端的植入深度，且可通过电极外套管进行核团给药和脑深部电刺激，刺激靶点精确定位,避免电极刺激点偏离靶点。

附图说明

附图1是本实用新型神经刺激电极的结构示意图。

附图2是本实用新型神经刺激电极拆除固定部件后的结构示意图。

附图3是本实用新型神经刺激电极拆除固定部件及电极外套管后的结构示意图。

附图4是固定部件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制范围。此外应理解，在阅读了本实用新型记载的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型的技术方案作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1.正负电极丝

2.保护套管

3.电极外套管

4.限深套管

5.热熔胶

6.转接头

7.杜邦头

8.固定部件

11.电极丝尖端

12.电极丝尾端

81.连接体

82.螺栓。

实施例1

请参照图1-4，图1为本实用新型神经刺激电极的结构示意图，图2为本实用新型神经刺激电极拆除固定部件后的结构示意图，图3为本实用新型神经刺激电极拆除固定部件及电极外套管后的结构示意图，图4是固定部件的结构示意图。为了方便描述，所用术语“尖端”在图1-3中指定为图示的下端，所用术语“尾端”在图1-3中指定为图示的上端。

本实用新型的神经刺激电极整体类似针状，其包括正负电极丝1、保护套管2、电极外套管3、限深套管4、热熔胶5、转接头6、杜邦头7及固定部件8；所述正负电极丝1包括正电极丝及负电极丝，电极丝由琴钢丝材料制成，其长度分别为50-60mm，优选长度为55mm；正负电极丝1表面设有聚酯氨绝缘涂层，在电极丝的尖端刮除绝缘涂层0.2mm。所述保护套管2的长度为40-50mm；优选所述保护套管(2)为304微型不锈钢毛细钢管，其长度为40mm，内径为0.21mm，外径为0.4mm。所述限深套管4的长度为15-20mm；优选所述限深套管4为304微型不锈钢毛细钢管，其长度为18mm，内径为0.43mm，外径为0.6mm。所述电极外套管3为304微型不锈钢毛细钢管，其长度为18mm，内径为0.43mm，外径为0.6mm。所述正负电极丝1平行并列穿过保护套管2，且电极丝的两端暴露在保护套管2外，正负电极丝1的电极丝尖端11距离保护套管2下端1.5mm，正负电极丝1的两个电极丝尖端11之间的间距为1mm。所述正负电极丝1及保护套管2穿过电极外套管3和限 深套管4，电极外套管3套在保护套管2表面并靠近正负电极丝1的尖端，限深套管4套在保护套管2表面并靠近正负电极丝1的尾端。所述限深套管4的下端距正负电极丝1的尖端20mm，保护套管2上端超出限深套管4上端2-3mm。所述正负电极丝1的尾端焊接在转接头6上并与杜邦头7连接。所述正负电极丝1、保护套管2、限深套管4、转接头6、杜邦头7通过热熔胶5包裹固定。所述固定部件8包括连接体81及两个螺栓82；连接体81是长度为为10mm矩形，其内有空腔结构，电极外套管3、限深套管4可穿过连接体81，螺栓82位于空腔的侧面。使用时，电极外套管3、限深套管4穿过连接体81，电极外套管3的下端与限深套管4的上端相接触，电极外套管3、限深套管4的接触面位于两个螺栓82之间，保护套管2下端超出电极外套管3下端0.5mm，螺栓82通过旋压将电极外套管3与限深套管4固定。

实施例2

1.刺激电极组成

刺激电极主体主要包括绝缘微针、保护套管和限深套管。

绝缘微针：绝缘微针长度55mm，钢针材料：琴钢丝，表面附着镍涂层，导电性能良好。钢针表面通过电泳附着绝缘涂层，材料为聚酯氨。绝缘微针有效绝缘电流30mA，安全电压36V，成品直径0.07mm。

保护套管：采用304不锈钢毛细钢管。长度40mm，内径0.21mm，外径0.4mm。

限深套管：采用304不锈钢毛细钢管。长度18mm，内径0.43mm，外径0.6mm。

转接头及热熔胶等电子配件购自电子五金市场：热熔胶枪、杜邦头、热熔胶、电烙铁、镀银导线、水晶头、压线钳等。

2.制作方法

(1)绝缘微针尖端用尖刀刮除绝缘涂层长度约0.2mm。裸露光亮金属丝，两根绝缘微针并行穿入保护套管，微针尖端距离保护套管1.5mm。两微针尖端相距1mm。

(2)将保护套管及绝缘微针置于限深套管内，微针尖端距离限深套管下缘2cm。并将微针、保护套管、限深套管用热熔胶同时固定，固定时需注意三者同时固定牢固，防止发生相对位移，影响实验中电极尖端位置。

(3)将绝缘微针另一端同样尖刀剥离绝缘层0.5cm，焊接于转接头接线柱上。用热熔胶将限深套管以上绝缘针及转接头包裹固定。

3.长度选择

(1)电极外套管长度：电极外套管主要是通过立体定向手术植入，其下方2mm为靶点位置。可通过外套管进行核团给药和脑深部电刺激。外套管长度＝靶点核团深度+颅骨厚度+牙科水泥厚度+0.5cm。目前固定部件长度为1cm，为保证固定件能够牢固固定，防止刺激中出现电极滑脱，且方便观察电极植入是否到位，外露套管长度最佳长度为0.5cm。

(2)限深套管长度：限深套管与电极外套管孔径相同，主要作用限制电极深度。安装电极时，当限深套管与外套管相接触时电极尖端正好位于靶点位置，其长度以1.5cm-2cm最佳，过短固定在安装电极过程中会遮挡视线，无法确定电极是否到位，过长大鼠在电刺激过程中容易出现弯折。

(3)保护套管长度，保护套管的作用是保护内置的绝缘微针，防止在电极安装和拆卸过程中微针的绝缘层刮碰电极外套管造成绝缘层脱落使电极损坏。保护套管长度＞(电极外套管长度+限深套管程度+4mm)，保护套管在电极植入后，其下缘应超出外套管下缘0.5mm，使电极尖端准确到达刺激靶点，其上缘应当超出限深套管2-3mm，方便热熔胶固定。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于脑深部电刺激的多功能神经刺激电极，包括正负电极丝(1)，其特征在于，所述神经刺激电极还包括保护套管(2)、电极外套管(3)、限深套管(4)、热熔胶(5)、转接头(6)、杜邦头(7)及固定部件(8)；所述正负电极丝(1)由琴钢丝材料制成，其表面设有绝缘涂层，在电极丝的尖端刮除绝缘涂层0.2mm；所述正负电极丝(1)平行并列穿过保护套管(2)，且电极丝的两端暴露在保护套外，正负电极丝(1)的电极丝尖端(11)距离保护套管(2)下端1.5mm，正负电极丝(1)的电极丝尖端(11)之间的间距为1mm；所述正负电极丝(1)及保护套管(2)穿过电极外套管(3)和限深套管(4)，电极外套管(3)套在保护套管(2)表面并靠近正负电极丝(1)的尖端，限深套管(4)套在保护套管(2)表面并靠近正负电极丝(1)的尾端，所述限深套管(4)的下端距正负电极丝(1)的尖端20mm，保护套管(2)上端超出限深套管(4)上端2-3mm；所述正负电极丝(1)的尾端焊接在转接头(6)并与杜邦头(7)连接；所述正负电极丝(1)、保护套管(2)、限深套管(4)、转接头(6)、杜邦头(7)通过热熔胶(5)包裹固定；所述固定部件(8)包括连接体(81)及至少两个螺栓(82)，连接体(81)内有空腔结构，电极外套管(3)、限深套管(4)可穿过连接体(81)，螺栓(82)通过旋压将电极外套管(3)与限深套管(4)固定。

2.根据权利要求1所述用于脑深部电刺激的多功能神经刺激电极，其特征在于，所述正负电极丝(1)包括正电极丝及负电极丝，长度分别为50-60mm。

3.根据权利要求1所述用于脑深部电刺激的多功能神经刺激电极，其特征在于，所述限深套管(4)的长度为15-20mm。

4.根据权利要求1所述用于脑深部电刺激的多功能神经刺激电极，其特征在于，所述保护套管(2)下端超出电极外套管(3)下端0.5mm。

5.根据权利要求1所述用于脑深部电刺激的多功能神经刺激电极，其特征在于，所述保护套管(2)为304微型不锈钢毛细钢管，其长度为40mm，内径为0.21mm，外径为0.4mm。

6.根据权利要求1所述用于脑深部电刺激的多功能神经刺激电极，其特征在于，所述电极外套管(3)、限深套管(4)为304微型不锈钢毛细钢管，其长度为18mm，内径为0.43mm，外径为0.6mm。

7.根据权利要求1所述用于脑深部电刺激的多功能神经刺激电极，其特征在于，所述绝缘涂层为聚酯氨绝缘涂层。

8.根据权利要求1所述用于脑深部电刺激的多功能神经刺激电极，其特征在于，所述连接体(81)为矩形，长度为10mm。