技术领域
[0001] 本发明涉及脑机接口电极的结构及安装方法,具体地,涉及侵入式微创脑机接口电极、安装方法及脑机接口装置。
相关背景技术
[0002] 脑机接口技术(BCI)是一种有希望恢复瘫痪病人运动能力的技术。BCI使用电极提取脑电信号,解码为运动意图,并把运动意图输送给外部机械装置实现运动功能。和非侵入式脑机接口把电极放置在头皮不同,侵入式脑机接口的电极是在大脑内部,从而可以采集到高质量的信号。目前的侵入式脑机接口的电极一般采用Utah阵列或者皮层电极(Electrocorticography电极,ECoG)。Utah阵列一般会破坏硬膜,并刺穿大脑皮层,容易造成感染等术后风险。ECoG皮层电极一般是长方形或者条带状,放置在硬膜下方,可以覆盖很大范围的大脑皮层。但是这种电极需要开颅手术和打开硬膜才能植入,并且颅骨窗口一般要大于实际皮层电极面积。开颅手术会带来很多的手术风险,例如出血,后期感染,术后美观等。同时硬膜作为大脑的保护膜,打开后会导致大脑失去保护,大大增加感染的风险。针对这种硬膜下皮层电极的植入风险问题,需要提供一种可靠性高的微创植入方式。
具体实施方式
[0030] 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0031] 实施例1
[0032] 如图1所示,本实施例提供一种侵入式微创脑机接口电极的安装方法,可用于脑机接口技术,包括以下步骤:步骤S1,在颅骨层3上打一个通孔;步骤S2,将电极植入辅助设备1一端从通孔穿过颅骨层3并置于颅骨层3和硬膜层4之间;步骤S3,旋转电极植入辅助设备1,将电极植入辅助设备1位于颅骨层3和硬膜层4之间的开口朝向柔性电极2需要覆盖的方向;步骤S4,将柔性电极2一端沿电极植入辅助设备1内部穿过颅骨层3并从电极植入辅助设备1的开口处移置颅骨层3和硬膜层4之间;步骤S5,重复步骤S3至S4,旋转电极植入辅助设备1至所需要的不同方向后再次移入柔性电极2。
[0033] 电极植入辅助设备1设置为柱状结构,电极植入辅助设备1内部沿轴向设置通道,电极植入辅助设备1靠近一端的侧壁上设置开口,通道连通开口。通道内设置连接开口的滑坡,电极基底22片状结构的面沿滑坡滑动并弯折至开口处,从而实现从颅骨层3和硬膜层4之间平滑的移出,不直接压迫硬膜层4,避免硬膜层4的损伤。
[0034] 如图2和图3所示,一种侵入式微创脑机接口电极,包括:电极触点21、电极基底22以及电极连线23;电极基底22上设置电极触点21和电极连线23,电极连线23连接电极触点21,电极基底22采用柔性材料并具有可弯折性。电极基底22和电极连线23外侧覆盖绝缘膜,绝缘膜对电极触点21避位,电极基底22设置为细长片状结构并允许在细长片状结构的面上进行弯折。
[0035] 电极基底22的材质包括:聚酰亚胺或聚对二甲苯等,电极触点21和电极连线23采用导电材料,包括:铜、镀金铜、铂、金、钛、铱、铬、碳、石墨烯、银、氯化银中的一种或几种组成的合金等。
[0036] 实施例2
[0037] 实施例2作为实施例1的优选例。
[0038] 如图1至图3所示,柔性电极2是一种有一定硬度同时可以弯折的电极,柔性电极2的电极基底22采用柔性材料,该材料可以是聚酰亚胺、聚对二甲苯或其他的柔性的生物相容性材料。电极触点21和电极连线23采用导电材料,如铜、镀金铜、铂、金、钛、铱、铬、碳、石墨烯、银、银、氯化银中的一种或几种的合金。柔性电极2上面覆盖另一层绝缘膜,并把电极触点21暴露出来。
[0039] 柔性电极2植入之前,先在颅骨层3上打一个小孔,并把电极植入辅助设备1插入颅骨层3小孔,并把电极植入辅助设备1底部开口朝向希望柔性电极2覆盖的方向。植入过程中,保持柔性电极2扁的一面和电极植入辅助设备1的滑坡一致,并慢慢把电极沿着电极植入辅助设备1往下插入。柔性电极2会沿着电极植入辅助设备1的滑坡从垂直硬膜层4的角度变为水平角度,并从电极植入辅助设备1底部的开口进入到颅骨层3和硬膜层4的中间。
[0040] 在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
[0041] 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。