CN215995293U - 一种内外分层结构的脑深部刺激电极 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内外分层结构的脑深部刺激电极，其包括绝缘体内芯，以及包裹在绝缘体内芯上的柔性电极薄膜。柔性电极薄膜卷曲包裹在绝缘体内芯的侧面上，且两侧边缘对接在一起。柔性电极薄膜的内表面与绝缘体内芯粘接在一起。柔性电极薄膜包括绝缘外层，以及设置在绝缘外层上的金属触点和金属导线。金属导线设置在绝缘外层内表面。本实用新型的金属触点呈阵列状均匀分布在圆柱形的电极外侧，对电极表面的利用率较高，能够在小尺寸电极上集成多个刺激点，进而实现更为灵活的电刺激。此外，本实用新型的电极金属触点为弯曲的圆角矩形，角部的电荷密度较小，整个金属触点的电荷密度更加均匀，使得对脑部的刺激效果更加易于控制。

Description

一种内外分层结构的脑深部刺激电极

技术领域

本实用新型属于脑电刺激设备领域，具体涉及一种内外分层结构的脑深部刺激电极。

背景技术

随着科学技术的发展，脑深部刺激(Deep Brain Stimulation,DBS)疗法逐渐成为了重要的神经性疾病治疗手段。DBS通过手术在大脑植入电极，这种侵入式疗法通过电极对脑深部的神经组织核团进行电刺激。植入手术使用精确的定位技术，使电极放置于刺激靶点，术后需要进行刺激参数和刺激模式的调整。

现有的刺激电极存在弊端，长条形绝缘体圆柱上排列着四个圆柱形金属触点，虽然有单极到四极的四种刺激模式，但是有着最小的刺激区域的单极模式也会对周围非目标神经核团进行刺激产生副作用，现有电极的刺激精度和灵活性不足，导致对病情的适应性不够从而加重副作用。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有脑深部刺激电极的不足，设计一种内外分层结构的脑深部刺激电极。

本实用新型提供一种内外分层结构的脑深部刺激电极，其包括绝缘体内芯，以及包裹在绝缘体内芯上的柔性电极薄膜。柔性电极薄膜卷曲包裹在绝缘体内芯的侧面上，且两侧边缘对接在一起。柔性电极薄膜的内表面与绝缘体内芯粘接在一起。

所述的柔性电极薄膜包括绝缘外层，以及设置在绝缘外层上的金属触点和金属导线。金属导线设置在绝缘外层内表面。多组金属触点沿绝缘体内芯轴线方向依次间隔排列。一组金属触点包括沿绝缘体内芯轴线的周向均布的多个金属触点；金属触点呈圆弧形贴附在绝缘体内芯上。各金属触点分别通过相互独立的金属导线引出至绝缘体内芯的尾端端部位置。

作为优选，所述的柔性电极薄膜呈片状，卷曲包裹在绝缘体内芯(1)的侧面上，且两侧边缘对接在一起。

作为优选，所述柔性电极薄膜的内表面与绝缘体内芯(1)粘接在一起。

作为优选，所述的金属触点呈圆角矩形。

作为优选，所述的绝缘体内芯呈圆柱状，且头端设置有呈半球形的头部绝缘块。头部绝缘块伸出柔性电极薄膜的覆盖范围以外。

作为优选，一组金属触点均包括对中设置在沿绝缘体内芯两侧的两个金属触点。一个金属触点对应的圆心角为120°。

作为优选，任意两组相邻金属触点的间距相等。

作为优选，各金属导线连接至神经刺激器的信号输出接口。

作为优选，该脑深部刺激电极的直径为1.27mm，单个金属触点的宽度为1.5mm，相邻两组金属触点的间距为1mm。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型的金属触点呈阵列状均匀分布在圆柱形的电极外侧，对电极表面的利用率较高，能够在小尺寸电极上集成多个刺激点，进而实现更为灵活的电刺激。

2、本实用新型的电极金属触点为弯曲的圆角矩形，相比于常规的矩形电极尖角处的电荷密度，本实用新型圆角部的电荷密度较小，整个金属触点的电荷密度更加均匀，使得对脑部的刺激效果更加易于控制。此外，本实用新型提供的电极头端位置设置有呈半球形的头部绝缘块，能够减小手术植入时对脑组织的伤害。

3、本实用新型的刺激电极与刺激器相连通，刺激器通过对刺激电极的控制，进行刺激通道的切换选择与开关，实现刺激区域的位置和大小可进行更精确地调整，从而实现更精准更立体的刺激区域、更灵活多变的刺激模式组合。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的侧面示意图。

图3是本实用新型中柔性电极薄膜展开后的外表面示意图。

图4是本实用新型中柔性电极薄膜展开后的内表面示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。

如图1、2、3和4所示，内外分层结构的脑深部刺激电极，其外形整体呈圆柱状，具体包括绝缘体内芯1和包裹在绝缘体内芯1上的柔性电极薄膜。柔性电极薄膜展开情况下呈矩形，卷曲后两侧边缘对接在一起，呈现圆筒状。柔性电极薄膜的内表面与绝缘体内芯1的外侧面粘接在一起。绝缘体内芯1为柔性电极薄膜提供物理支撑。

柔性电极薄膜包括绝缘外层2、金属触点3和金属导线5。绝缘外层2呈圆筒状包裹在绝缘体内芯1的外侧。金属导线5设置在绝缘体内芯1与绝缘外层2之间。绝缘体内芯1的头端一体成型有呈半球形的头部绝缘块4。头部绝缘块伸出绝缘外层2外。绝缘外层2上设置有沿电极轴线方向依次间隔排列的多组金属触点3。一组金属触点3包括对称设置在电极轴线两侧的两个呈圆弧形的金属触点3。本实施例中，金属触点3有四组，合计八片，形成金属触点阵列。该脑深部刺激电极的直径a为1.27mm，单个金属触点的宽度b为1.5mm，相邻两组金属触点的间距c为1mm；整个金属触点阵列总宽度d为9mm。

绝缘体内芯1采用现有的绝缘材料制备得到；绝缘外层2采用现有的生物相容性绝缘材料制备得到；金属触点3和金属导线选用现有的生物相容性导电材料制备得到；具体可以选用以下示例：一体成型的绝缘体内芯1和头部绝缘块4采用硅胶制成。绝缘外层2的材质为具有生物相容性的聚一氯对二甲苯。金属触点3的材质采用具有生物相容性、高耐蚀能力和低接触电阻的铂铱合金。

柔性电极薄膜分为内外两层，柔性电极薄膜的外表面展开平铺后的形态如图3所示，呈矩形，柔性电极展开后的宽度e为4mm(即该脑深部刺激电极的周长为4mm)。金属触点11展开后呈圆角矩形，其展开后的长度f为1.33mm。在该脑深部刺激电极植入人体大脑后，柔性电极薄膜的外表面直接与大脑组织接触。

柔性电极薄膜的内表面展开平铺后的形态如图4所示，金属触点贯穿绝缘外层2；金属导线513位于绝缘外层的内表面上。每个金属触点15通过独立的金属导线513从绝缘体内芯1的尾端引出，并连接至神经刺激器。各金属导线513通过绝缘外层2隔离开。绝缘外层2实现了金属导线513与大脑组织的隔离；金属触点18与大脑组织接触，实现刺激功能。

在使用时，将该脑深部刺激电极上带有金属触点阵列的部分植入大脑中需要电刺激的位置；并将该脑深部刺激电极尾端的接线端子引出至神经刺激器。可见，本实用新型能够用于治疗神经性疾病的脑深部刺激疗法，需要手术植入大脑，使整个刺激电极前端的金属触点阵列直接接触相关疾病的神经核团，对该核团进行电流刺激。在手术植入的时候，利用立体定向技术，进行刺激电极金属触点阵列的精确放置。通过刺激器的控制程序，可以根据患者的反应情况调节刺激通道，选择最佳的刺激组合模式，达到最优治疗效果和最小副作用。

Claims (9)

1.一种内外分层结构的脑深部刺激电极，其特征在于：包括绝缘体内芯(1)，以及包裹在绝缘体内芯(1)上的柔性电极薄膜；所述的柔性电极薄膜包括绝缘外层(2)，以及设置在绝缘外层(2)上的金属触点(3)和金属导线；金属导线设置在绝缘外层(2)内表面；多组金属触点(3)沿绝缘体内芯(1)轴线方向依次间隔排列；一组金属触点(3)包括沿绝缘体内芯(1)轴线的周向均布的多个金属触点(3)；金属触点呈圆弧形贴附在绝缘体内芯(1)上；各金属触点(3)分别通过相互独立的金属导线引出至绝缘体内芯(1)的尾端端部位置。

2.根据权利要求1所述的一种内外分层结构的脑深部刺激电极，其特征在于：所述的柔性电极薄膜呈片状，卷曲包裹在绝缘体内芯(1)的侧面上，且两侧边缘对接在一起。

3.根据权利要求1所述的一种内外分层结构的脑深部刺激电极，其特征在于：柔性电极薄膜的内表面与绝缘体内芯(1)粘接在一起。

4.根据权利要求1所述的一种内外分层结构的脑深部刺激电极，其特征在于：所述的金属触点呈圆角矩形。

5.根据权利要求1所述的一种内外分层结构的脑深部刺激电极，其特征在于：所述的绝缘体内芯(1)呈圆柱状，且头端设置有呈半球形的头部绝缘块(4)；头部绝缘块(4)伸出柔性电极薄膜的覆盖范围以外。

6.根据权利要求1所述的一种内外分层结构的脑深部刺激电极，其特征在于：一组金属触点(3)均包括对中设置在沿绝缘体内芯(1)两侧的两个金属触点(3)；一个金属触点(3)对应的圆心角为120°。

7.根据权利要求1所述的一种内外分层结构的脑深部刺激电极，其特征在于：任意两组相邻金属触点(3)的间距相等。

8.根据权利要求1所述的一种内外分层结构的脑深部刺激电极，其特征在于：各金属导线连接至神经刺激器的信号输出接口。

9.根据权利要求1所述的一种内外分层结构的脑深部刺激电极，其特征在于：该脑深部刺激电极的直径为1.27mm，单个金属触点的宽度为1.5mm，相邻两组金属触点的间距为1mm。

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