CN215778138U - 一种分体式可伸缩lfp电极植入装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种分体式可伸缩LFP电极植入装置，包括植入电极与接引座排母，接引座排母上的针孔的数量比植入电极的数量多两个，每个针孔内电气连接有接引座导线；植入电极包括脑电极丝、电极防护块、电极防护块、电极导线、旋转伸缩套与固定环，脑电极丝的顶部设有铜制螺纹杆，其能够穿过电极防护块中心的竖直圆孔并与旋转伸缩套底部的螺纹槽螺纹连接，实现电极丝植入深度的调节，电极导线的一端与脑电极丝电气连接，另一端与接引座导线缠绕对接，旋转伸缩套通过外部套设的固定环固定于电极防护块上，本实用新型能够做到植入点位不受限、植入数量自定义、植入深度可调整。

Description

一种分体式可伸缩LFP电极植入装置

技术领域

本实用新型涉及电极植入技术领域，具体涉及一种分体式可伸缩LFP电极植入装置。

背景技术

大脑究竟是如何运转、各个脑区对应着哪些功能，经过了许多年的研究，人类对其依旧是一知半解。而大脑的奥秘，似乎能够通过其中传递着的脑电信号，窥知一二。虽然这些年的非侵入型EEG电生理记录技术不断发展，但是就其脑电信号采集效果而言，还是远远无法和侵入型LFP电极相比。侵入式LFP电极无论是在信号强度、信号质量乃至信号连续性上，都有着明显的优势。而侵入式LFP电极也有着自身无法避免的缺点：植入过程复杂、不可重复使用、植入位置受电极丝规格影响等等。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种分体式可伸缩LFP电极植入装置，能够做到植入点位不受限、植入数量自定义、植入深度可调整。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种分体式可伸缩LFP电极植入装置，包括植入电极与接引座排母，所述接引座排母上的针孔的数量比所述植入电极的数量多两个，每个所述针孔内电气连接有接引座导线；

所述植入电极包括：

脑电极丝，采用金属丝制成，其顶端连接有同轴设置的铜制螺纹杆，所述脑电极丝与所述铜制螺纹杆之间通过方形树脂块连接；

电极防护块，其中心开设有竖直圆孔，所述铜制螺纹杆的侧部能够活动的穿设于所述竖直圆孔内；所述电极防护块内还开设有两个对称设于所述竖直圆孔两侧的竖直槽孔，所述竖直槽孔呈长方形并与所述竖直圆孔连通，用于容置所述方形树脂块；

电极导线，一端与所述脑电极丝电气连接，另一端与所述接引座导线缠绕对接；

旋转伸缩套，呈圆柱形设置，其底部中心开设有螺纹槽，所述铜制螺纹杆能够与所述螺纹槽螺纹连接；所述旋转伸缩套的侧面底部围设有环状凸起；

固定环，呈圆台状设置且中部开设有竖直通孔，所述固定环通过所述竖直通孔套设于所述旋转伸缩套的外部，所述固定环的底部设有与所述环状凸起匹配的卡槽，所述固定环的底部与所述电极防护块的顶面胶结。

优选的，所述植入电极还包括铜制并呈中空设置的夹持排针，其底部于所述旋转伸缩套的顶部固定连接。

优选的，所述电极导线为银质导线，所述电极防护块侧部还设有与所述竖直圆孔连通的导线孔，用于引出所述电极导线。

优选的，所述脑电极丝采用镍铬材质或者铂铱材质制成。

优选的，所述电极防护块呈长方体设置并采用树脂材质制成。

优选的，所述旋转伸缩块为采用铜制成的圆柱状金属块。

优选的，所述固定环为铜制卡环，其套设于所述旋转伸缩套的外部，并通过环氧树脂胶水粘贴于所述电极防护块的顶面上。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的脑电极丝通过与旋转伸缩套的底部螺纹连接，实现其能够在一定范围内调节脑电极丝探出的长度，从而做到植入深度的可调节；

(2)旋转伸缩套与脑电极丝部分采用分体式设计，在保证电极功能的同时，将其拆分为两个独立的部分，从而使各部分可以单独制作，而非一次制作整体，能够有效地降低成本；

(3)本电极可以根据实验者的需求自由地改变植入点位，实验者只需要将电极导线同接引座导线缠绕在一起，即可高质量地传输脑电信号到接引座排母上；

(4)本电极的接引座排母并非固定规格的接引座，其具体规格可以根据植入的电极数量确定，从而实现了传统LFP电极无法实现的植入数量可定义的效果。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型植入电极结构示意图；

图3是本实用新型植入电极透视图；

图4是本实用新型植入电极爆炸透视图；

图5是本实用新型安装流程图；

图中标记为：1-1.接引座导线；1-2.接引座排母；2-1.固定环；2-2.夹持排针；2-3.旋转伸缩套；2-4.电极导线；2-5.电极防护块；2-6.脑电极丝。

具体实施方式

如图1-图2所示，一种分体式可伸缩LFP电极植入装置，包括植入电极与接引座排母1-2，接引座排母1-2上的针孔的数量比植入电极的数量多两个，每个针孔内电气连接有接引座导线1-1，其中两个接引座导线1-1用于缠绕至参考电位的颅骨钉上。

具体的，接引座排母1-2即1.27间距的排母，其具体规格可以根据植入的电极数量定制，本实施例中的接引座即为2*3的规格，是根据植入电极数量为四根定制的；

接引座导线1-1即银质导线，其与接引座排母1-2的每根针孔一对一电气连接，将其同电极导线2-4缠绕在一起即可将电极端采集到的脑电信号传输至接引座排母1-2上，从而方便后续的采集设备通过接引座排母1-2采集脑电信号。

如图1-图4所示，植入电极包括脑电极丝2-6、电极防护块2-5、电极导线2-4、旋转伸缩套2-3、固定环2-1与夹持排针2-2，具体的：

脑电极丝2-6，采用脑电极丝2-6包括镍铬材质或者铂铱材在内的金属丝制成，可以根据不同的实验需求特殊定制其材质，其顶端连接有同轴设置的铜制螺纹杆，脑电极丝2-6与铜制螺纹杆之间通过方形树脂块连接。

电极防护块2-5，呈长方体设置并采用树脂材质制成，其用于防止旋转伸缩套2-3在植入过程中触碰到小鼠的脑部，同时用于粘贴固定环2-1；其中心开设有竖直圆孔，铜制螺纹杆的侧部能够活动的穿设于竖直圆孔内；电极防护块2-5内还开设有两个对称设于竖直圆孔两侧的竖直槽孔，竖直槽孔呈长方形并与竖直圆孔连通，用于容置方形树脂块，用于防止脑电极丝2-6跟随旋转伸缩套2-3一同旋转，保证脑电极丝2-6仅能在竖直方向产生移动。

电极导线2-4，为银质导线，电极防护块2-5侧部还设有与竖直圆孔连通的导线孔，用于引出电极导线2-4；其一端与脑电极丝2-6电气连接，另一端与接引座导线1-1缠绕对接，由于纯银拥有着金属中最佳的导电性能，能够最接近真实地传输原始信号，且同时拥有较好的延展性，能够方便与后续的接引座导线1-1缠绕对接。

旋转伸缩套2-3，为采用铜制成的圆柱状金属块，其底部中心开设有螺纹槽，铜制螺纹杆能够与螺纹槽螺纹连接，使用者通过镊子顺时针或者逆时针的扭动旋转伸缩套2-3，即可控制下端对接的脑电极丝2-6的伸缩；旋转伸缩套2-3的侧面底部围设有环状凸起。

固定环2-1，为铜制卡环，其套设于旋转伸缩套2-3的外部，并通过环氧树脂胶水粘贴于电极防护块2-5的顶面上，从而防止旋转伸缩套2-3脱落；具体的，呈圆台状设置且中部开设有竖直通孔，固定环2-1通过竖直通孔套设于旋转伸缩套2-3的外部，固定环2-1的底部设有与环状凸起匹配的卡槽，固定环2-1的底部与电极防护块2-5的顶面胶结，通过尺寸一致的卡槽与凸起卡接，能够防止旋转伸缩套2-3脱落，且同时保证了旋转伸缩套2-3可以正常旋转。

夹持排针2-2，采用铜制并呈中空设置，其底部于旋转伸缩套2-3的顶部固定连接，，由于实验用的操作夹十分细小，无法夹持住旋转伸缩套2-3，所以需要夹持排针2-2，方便实验者用升降钳将其稳定地夹住，并在电极植入后再使用斜口钳剪去夹持排针2-2，从而减小电极体积以及重量。

本实用新型的脑电极丝2-6通过与旋转伸缩套2-3的底部螺纹连接，实现其能够在一定范围内调节脑电极丝2-6探出的长度，从而做到植入深度的可调节；旋转伸缩套2-3与脑电极丝2-6部分采用分体式设计，在保证电极功能的同时，将其拆分为两个独立的部分，从而使各部分可以单独制作，而非一次制作整体，能够有效地降低成本；本电极可以根据实验者的需求自由地改变植入点位，实验者只需要将电极导线2-4同接引座导线1-1缠绕在一起，即可高质量地传输脑电信号到接引座排母1-2上；本电极的接引座排母1-2并非固定规格的接引座，其具体规格可以根据植入的电极数量确定，从而实现了传统LFP电极无法实现的植入数量可定义的效果。

如图1-图5所示，一种分体式可伸缩LFP电极植入装置，与EEG相比，由于电极位于大脑内部，所以LFP电极的记录不太容易出现叠加心电信号带来的伪影，其植入过程包括以下步骤：

S1、准备一只健康的C57BL/6小鼠，并做好各项实验前准备。

S2、将小鼠用异氟烷麻醉，将小鼠的四肢平放在手术台上，轻轻抬起小鼠的下颚，将麻醉呼吸套套在小鼠的嘴上。

S3、打开气体麻醉泵，使麻醉气体不断地经过麻醉呼吸套循环，在此过程中被小鼠不断吸入，防止其在手术过程中苏醒。

S4、将固定用的耳杆插入小鼠耳部，维持小鼠的头部在手术过程中不可移动。

S5、将小鼠脑部上方的绒毛剔除，经过消毒后切开皮肤，露出完整的颅骨。

S6、调整麻醉呼吸套的高度，使小鼠的脑部与手术台齐平。

S7、移动手术台上的升降钳，将其下探至接近小鼠颅骨的位置，以确认即将植入电极的位置。

S8、根据小鼠的大脑图谱进行定位，在确认了植入点位无误之后，使用极细的记号笔在需要开颅的位置轻点出记号，方便下一步的开颅操作。

S9、使用颅骨钻在之前标记好的位置对颅骨进行开孔，这些孔位用于植入LFP电极。

S10、使用带有生理盐水的无菌棉球浸润手术创口，以保护脑组织。

S11、在每个已经开好孔的标记点附近再开一个孔位，这些孔位用于拧入固定用的颅骨钉。

S12、在这些孔位之外，使用颅骨钻再开出一个孔位，该孔位用于拧入作为参考电位的颅骨钉。

S13、使用无菌棉球将开孔过程中渗出的血吸去，避免影响下一步的操作。

S14、将颅骨钉拧入固定孔以及参考电位孔。

S15、转动旋转伸缩套2-3，由于其螺纹规格已知，故可以通过旋转的圈数知道伸出和收入的长度，在计算好需要植入的深度后，即可转动相应的圈数以适配对应的长度。

S16、使用升降钳夹住电极的夹持排针2-2，移动升降夹以对准植入孔，调整升降夹高度，将脑电极丝2-6的底端靠近植入孔，如果角度稍有歪斜，需要使用手术镊子调整其角度，确保其垂直于植入孔，

S17、将脑电极丝2-6通过植入开孔缓缓地插入小鼠脑部，在电极防护块2-5接触到颅骨时停止插入。

S18、使用牙科水泥将电极固定在颅骨上，同时也将电极导线2-4固定在颅骨钉上，避免导线触碰到颅骨。

S19、重复以上植入步骤，直至所有的LFP电极植入完毕。

S20、使用斜口钳剪去电极上的夹持排针2-2，在清理掉脱落的夹持排针2-2之后，将接引座放置在电极上方。

S21、将接引座上对应参考电位点的导线缠绕在参考电位的颅骨钉上。

S22、将接引座导线1-1同电极导线2-4缠绕在一起，注意控制导线的长度以及控制不同通道的导线不要碰触在一起。

S23、将多余的导线剪去，调整导线的位置，使其不要超过开颅的范围，确保牙科水泥能够将其覆盖。

S24、使用牙科水泥将脑电极丝2-6掩盖起来，同时也将小鼠的颅骨保护起来，对外仅留出接引座排母1-2以供采集脑电信号。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种分体式可伸缩LFP电极植入装置，其特征在于，包括植入电极与接引座排母，所述接引座排母上的针孔的数量比所述植入电极的数量多两个，每个所述针孔内电气连接有接引座导线；

所述植入电极包括：

脑电极丝，采用金属丝制成，其顶端连接有同轴设置的铜制螺纹杆，所述脑电极丝与所述铜制螺纹杆之间通过方形树脂块连接；

电极防护块，其中心开设有竖直圆孔，所述铜制螺纹杆的侧部能够活动的穿设于所述竖直圆孔内；所述电极防护块内还开设有两个对称设于所述竖直圆孔两侧的竖直槽孔，所述竖直槽孔呈长方形并与所述竖直圆孔连通，用于容置所述方形树脂块；

电极导线，一端与所述脑电极丝电气连接，另一端与所述接引座导线缠绕对接；

旋转伸缩套，呈圆柱形设置，其底部中心开设有螺纹槽，所述铜制螺纹杆能够与所述螺纹槽螺纹连接；所述旋转伸缩套的侧面底部围设有环状凸起；

固定环，呈圆台状设置且中部开设有竖直通孔，所述固定环通过所述竖直通孔套设于所述旋转伸缩套的外部，所述固定环的底部设有与所述环状凸起匹配的卡槽，所述固定环的底部与所述电极防护块的顶面胶结。

2.根据权利要求1所述的一种分体式可伸缩LFP电极植入装置，其特征在于，所述植入电极还包括铜制并呈中空设置的夹持排针，其底部于所述旋转伸缩套的顶部固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种分体式可伸缩LFP电极植入装置，其特征在于，所述电极导线为银质导线，所述电极防护块侧部还设有与所述竖直圆孔连通的导线孔，用于引出所述电极导线。

4.根据权利要求1所述的一种分体式可伸缩LFP电极植入装置，其特征在于，所述脑电极丝采用镍铬材质或铂铱材质制成。

5.根据权利要求1所述的一种分体式可伸缩LFP电极植入装置，其特征在于，所述电极防护块呈长方体设置并采用树脂材质制成。

6.根据权利要求1所述的一种分体式可伸缩LFP电极植入装置，其特征在于，所述旋转伸缩块为采用铜制成的圆柱状金属块。

7.根据权利要求1所述的一种分体式可伸缩LFP电极植入装置，其特征在于，所述固定环为铜制卡环，其套设于所述旋转伸缩套的外部，并通过环氧树脂胶水粘贴于所述电极防护块的顶面上。

Images