技术领域
[0001] 本发明涉及生物医学工程技术领域，具体涉及一种多电极针灸针及其制作方法。
相关背景技术
[0002] 目前，传统的针灸针针体为圆柱形的导电金属材质，整个针体为一个等电位电极。在进行针灸电击治疗或者相关科学研究时，是在整个扎针穴位上进行等电位电击刺激，在扎针穴位的深度方向上，无法准确定位电击的具体位置。由于针灸针为圆柱形金属针体，最小直径为0.25mm，直接在针体上加工电极十分困难。
具体实施方式
[0036] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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发明和简化描述，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发明的限制。
[0038] 术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0039] 如图1和图13所示，本实施例提供一种多电极针灸针，包括针体1，所述针体1具有电极区，所述电极区的表面设置有柔性电极，所述柔性电极设置有多个触点电极3，且多个所述触点电极3自所述针体1的针尖端至针尾端的方向间隔布置。本实施例通过在针体1电极区的表面设置柔性电极，且柔性电极的多个触点电极3自针体1的针尖端至针尾端的方向间隔布置，可以实现精准控制扎入深度方向上的电刺激位置或肌电信号的采集。
[0040] 本实施例中，针体1为圆柱形不锈钢针体，针体长度10mm‑150mm，直径0.25mm‑0.5mm，根据治疗扎针部位不同，选择不同长度和直径的钢针(例如13‑25mm长的针体多用于头面等部位的浅表穴位，40‑50mm长的针体多用于躯干、四肢部穴位，75‑100mm长的针体多用于肌肉丰满处，如环跳穴，或用于透穴)。
[0041] 优选地，多个触点电极3自针体1的针尖端至针尾端的方向等距间隔布置，且在同一直线上，根据扎针部位不同，触点电极的设计尺寸为直径0.05mm‑0.5mm(面积大小对应刺激电流大小)，相邻触点电极的中心间距为0.1mm‑1mm(间距决定触点电极密度)。在其中一个实施例中，柔性电极设置有自针体1的针尖端至针尾端的方向在同一直线上等距间隔布置的四个触点电极3。
[0042] 如图2和图14所示，所述电极区的表面设置有凹槽，所述柔性电极设置于所述凹槽中。由于柔性电极设置在电极区的表面时，柔性电极是突出针体1表面的，在针灸针植入人体组织时，容易出现柔性电极与人体组织刮擦而脱落的情况，因此，本实施例在电极区的表面设置凹槽，并将柔性电极置于凹槽中，可以有效地防止针灸针植入时柔性电极因与人体组织刮擦而脱落。
[0043] 一些实施例中，所述电极区的表面为柱面。如图1和图2所示，电极区的表面与针体1的表面位于同一柱面上，可以采用生物相容性胶水将柔性电极粘贴到针体1的表面上。当设置凹槽时，该凹槽位于针体1的表面。
[0044] 另一些实施例中，所述电极区的表面为平面。如图13和图14所示，可以采用生物相容性胶水将柔性电极粘贴到该平面上，也可以采用MEMS工艺直接在该平面上制作柔性电极。当设置凹槽时，该凹槽位于针体1表面的平面上。
[0045] 优选地，所述柔性电极的表面与所述针体的表面平滑连接。本实施例中，所述凹槽的大小和深度分别与所述柔性电极的大小和深度一致，使得柔性电极的表面与针体1的表面齐平，可以避免在针灸针植入人体组织时柔性电极与人体组织刮擦而脱落，提高柔性电极在针灸过程中的稳定性，还能降低不适感。
[0046] 一些实施例中，所述柔性电极包括柔性层，所述触点电极3设置于所述柔性层内，所述柔性层的表面设置有用于暴露各所述触点电极3的多个接触窗口5。通过柔性层可以实现多个触点电极3之间相互绝缘，接触窗口5的位置以及数量与触点电极3的位置以及数量一一对应，用于实现触点电极3与外部的电学导通。优选地，接触窗口5的尺寸不大于触点电极3的尺寸。
[0047] 本实施例中，所述柔性层内还设置有与多个所述触点电极3一一对应连接的多根金属引线。各金属引线的一端与对应的触点电极3连接，另一端自针体1的针尾端引出。
[0048] 在其中一个实施例中，所述柔性层包括第一柔性层2和第二柔性层4，所述触点电极3和所述金属引线均设置于所述第一柔性层2上，所述第二柔性层4覆盖所述触点电极3和所述金属引线；各所述接触窗口5自第二柔性层4的顶面向下延伸至对应的所述触点电极3的顶面，如7图所示。
[0049] 其中，第一柔性层2和第二柔性层4均采用具有一定的柔韧性，且电学绝缘的材料制作而成。具体地，第一柔性层2和第二柔性层4的材料可以采用聚酰亚胺、聚二甲基氧烷、派瑞林等中的任意一种。第一柔性层2和第二柔性层4可以采用相同的材料，也可以采用不同的材料。
[0050] 本实施例还提以上所述的多电极针灸针的制作方法，包括如下步骤：
[0051] S1、提供一针体1；
[0052] S2、在所述针体1的电极区表面形成柔性电极。
[0053] 一些实施例中，步骤S2中形成柔性电极的方法为：先制作柔性电极，再将所述柔性电极粘贴到所述针体1的电极区表面。本实施例先将柔性电极制作好，再将其粘贴到针体1的电极区表面，不仅有效地解决了直接在圆柱形针体1上加工电极困难的问题，而且制作方法简单，还可批量生产。
[0054] 优选地，所述针体1的电极区表面设置有凹槽，在所述凹槽中形成所述柔性电极。在针体1的电极区表面上开设凹槽的具体方法为，先将针体1固定，然后在电极区的表面刻蚀出凹槽。如图2所示，针体1表面的凹槽为弧形，且与柔性电极的大小一致，将制作好的柔性电极粘贴到凹槽中，保证柔性电极位于针体1的表面内，避免针灸针植入时柔性电极因与人体组织刮擦而脱落。
[0055] 其中，柔性电极的粘贴可以采用生物相容性胶水。生物相容性胶水可以采用医疗级透明环氧胶或者医用级水凝胶等。
[0056] 制作柔性电极的具体过程包括如下步骤：
[0057] 1)在硅基底6上涂覆牺牲层7；牺牲层7的材料可以采用易腐蚀的铝，氧化硅，氮化硅等；
[0058] 2)在牺牲层7上涂覆柔性薄膜，烘烤固化，形成第一柔性层2；
[0059] 3)在第一柔性层2上生长导电金属薄膜，并通过光刻、刻蚀、清洗等步骤，将导电金属薄膜图形化为触点电极3和金属引线；导电金属薄膜可以采用化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体增强化学气相沉积或原子层沉积等沉积工艺形成，导电金属薄膜的材料具体可以采用Al、Cu、Au、Ag、Pt等中的任意一种；
[0060] 4)涂覆柔性薄膜，烘烤固化，形成第二柔性层4；
[0061] 5)通过光刻、刻蚀、清洗等步骤，将触点电极3上的柔性薄膜去除，形成接触窗口5，露出触点电极3；
[0062] 6)通过光刻、刻蚀、清洗等步骤，制作柔性电极外形；
[0063] 7)通过选择性腐蚀，将牺牲层7去除，使得柔性电极从硅基底6上分离，即可得到柔性电极。
[0064] 另外一些实施例中，步骤S2中形成柔性电极的方法为：先将所述针体1的电极区表面加工成一个平面，再在所述平面上制作柔性电极。本实施例先将针体1的电极区表面加工成一个平面，再在该平面上制作柔性电极，不仅有效地解决了直接在圆柱形针体1上加工电极困难的问题，而且制作方法简单，还可批量生产。
[0065] 优选地，所述针体1的电极区表面设置有凹槽，在所述凹槽中形成所述柔性电极。此时，步骤S2中形成柔性电极的方法为：先将所述针体1的电极区表面加工成一个平面，再在所述平面上开设凹槽，最后在所述凹槽中制作柔性电极。如图14所示，通过在平面上的凹槽中制作柔性电极，不仅可以保证柔性电极位于针体1的表面内，防止在针灸针植入时，柔性电极因与人体组织刮擦而脱落，而且凹槽可以约束柔性电极的外形，利于柔性薄膜及导电金属薄膜的沉积，提高柔性电极的制作效率和质量。
[0066] 其中，将所述针体1的电极区表面加工成一个平面的具体方法为：先将圆柱形不锈钢针体1粘贴固定在硅晶圆8表面，如图10‑图11所示；然后将针体1的顶部加工出一个平面，使得整个加工表面平整，利于后续半导体工艺加工，如图12所示。针体1可以通过临时键合胶水9粘贴在硅晶圆8表面，粘贴时需要将针体1完全覆盖，以便于加工平面，临时键合胶水9可以采用热固化或者光固化胶水等。在针体1的顶部加工平面可以采用化学机械研磨工艺。
[0067] 此时，步骤S2之后还包括如下步骤：解除针体1在硅晶圆8表面的粘贴固定。具体可以采用选择性腐蚀或者加热溶解等方式将临时键合胶水9去除，使得针体1从硅晶圆8上分离。
[0068] 在平面或凹槽底面上制作柔性电极可以采用MEMS工艺，具体过程包括如下步骤：
[0069] 1)在平面或凹槽底面上涂覆柔性薄膜，烘烤固化，形成第一柔性层2；
[0070] 2)在第一柔性层2上生长导电金属薄膜，并通过光刻、刻蚀、清洗等步骤，将导电金属薄膜图形化为触点电极3和金属引线；导电金属薄膜可以采用化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体增强化学气相沉积或原子层沉积等沉积工艺形成，导电金属薄膜的材料具体可以采用Al、Cu、Au、Ag、Pt等中的任意一种；
[0071] 3)涂覆柔性薄膜，烘烤固化，形成第二柔性层4；
[0072] 4)通过光刻、刻蚀、清洗等步骤，将触点电极3上的柔性薄膜去除，形成接触窗口5，露出触点电极3。
[0073] 下面通过两个具体的实施例对本发明的多电极针灸针的制作方法进行说明。
[0074] 实施例一
[0075] 本实施例提供一种多电极针灸针的制作方法，包括如下步骤：
[0076] 1)在硅基底6上涂覆氧化硅，形成牺牲层7，如图3所示；
[0077] 2)在牺牲层7上涂覆聚酰亚胺薄膜，烘烤固化，形成第一柔性层2，如图4所示；
[0078] 3)在第一柔性层2上生长铜薄膜，并通过光刻、刻蚀、清洗等步骤，将铜薄膜图形化为触点电极3和金属引线，如图5所示；
[0079] 4)涂覆聚二甲基氧烷薄膜，烘烤固化，形成第二柔性层4，如图6所示；
[0080] 5)通过光刻、刻蚀、清洗等步骤，将触点电极3上的聚二甲基氧烷薄膜去除，形成接触窗口5，露出触点电极3，如图7所示；
[0081] 6)通过光刻、刻蚀、清洗等步骤，制作柔性电极外形，如图8所示；
[0082] 7)通过选择性腐蚀，将牺牲层7去除，使得柔性电极从硅基底6上分离，得到柔性电极，如图9所示；
[0083] 8)采用医疗级透明环氧胶将柔性电极粘贴到针体1的表面，如图1所示；或者先在柔性电极粘贴到针体1表面开设凹槽，再采用医疗级透明环氧胶将柔性电极粘贴到凹槽中，如图2所示。
[0084] 实施例二
[0085] 本实施例提供一种多电极针灸针的制作方法，包括如下步骤：
[0086] 1)利用光固化胶水将圆柱形不锈钢针体1粘贴固定在硅晶圆8表面，如图10‑图11所示；
[0087] 2)通过化学机械研磨工艺，将针体1的表面研磨出一个平面，如图12所示；
[0088] 3)在平面上涂覆聚酰亚胺薄膜，烘烤固化，形成第一柔性层2，如图13所示；或者先在平面上开设凹槽，再在凹槽底面上涂覆聚酰亚胺薄膜，烘烤固化，形成第一柔性层2，如图14所示；
[0089] 4)在第一柔性层2上生长铜薄膜，并通过光刻、刻蚀、清洗等步骤，将铜薄膜图形化为触点电极3和金属引线；
[0090] 5)涂覆聚二甲基氧烷薄膜，烘烤固化，形成第二柔性层4；
[0091] 6)通过光刻、刻蚀、清洗等步骤，将触点电极3上的聚二甲基氧烷薄膜去除，形成接触窗口5，露出触点电极3；
[0092] 7)通过选择性腐蚀的方式将临时键合胶水9去除，使得针体1从硅晶圆8上分离。
[0093] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
