一种多功能颅内皮层电极

文档序号:40142 发布日期:2021-09-28 浏览:35次 >En<

阅读说明:本技术 一种多功能颅内皮层电极 (Multifunctional intracranial cortex electrode ) 是由 陈晗青 安小广 龙新云 于 2021-07-12 设计创作,主要内容包括:本申请涉及一种多功能颅内皮层电极,其包括皮层电极本体,皮层电极本体包括片状基底、部分设置于片状基底本体内的第一连接线以及设置于片状基底上且与第一连接线连接的电极点,电极点设置在片状基底的下表面;设置于片状基底上的感测件,与部分设置在片状基底内的第二连接线连接。本申请能够同时监测脑电信号和脑温,提高了对神经活动的监测精度和病灶的诊断精度,或同时监测脑电信号和颅内压,提高了对神经危重患者健康状况的监测精度。(The application relates to a multifunctional intracranial cortical electrode, which comprises a cortical electrode body, wherein the cortical electrode body comprises a flaky substrate, a first connecting wire and an electrode point, the first connecting wire is partially arranged in the flaky substrate body, the electrode point is arranged on the flaky substrate and is connected with the first connecting wire, and the electrode point is arranged on the lower surface of the flaky substrate; and the sensing piece is arranged on the sheet-shaped substrate and is connected with the second connecting wire which is partially arranged in the sheet-shaped substrate. The brain temperature monitoring system can monitor the brain electrical signal and the brain temperature simultaneously, improves the monitoring precision of the neural activity and the diagnosis precision of the focus, or monitors the brain electrical signal and the intracranial pressure simultaneously, and improves the monitoring precision of the health condition of the patient suffering from the neural crisis.)

一种多功能颅内皮层电极

技术领域

本申请涉及医疗设备监护

技术领域

,尤其是涉及一种多功能颅内皮层电极。

背景技术

神经电生理监测电极被广泛应用于神经外科手术和脑脊神经功能研究领域,通过在大脑皮层贴附皮层电极,可以采集脑内神经元活动产生的电信号,脑电信号经外部处理后成为脑电图,帮助医生诊断患者病情。但由于神经活动的复杂性,仅依靠单一的脑电信号易出现监测误差进而影响诊断和治疗的效果,并且神经电生理监测电极仅能用于监测脑电信号,功能单一。因此无论是临床还是科研都迫切需要一种多功能的监测电极,能够通过一次贴附获得多种相关监测数据进而提高对患者病灶的诊断效率和定位精度,进而提高患者的治愈率。

发明内容

本申请提供一种多功能颅内皮层电极,能够同时监测脑电信号和脑温,或同时监测脑电信号和颅内压,来提高对脑内神经活动的监测精度。

本申请提供的一种多功能颅内皮层电极采用如下的技术方案:

一种多功能颅内皮层电极,包括:

皮层电极本体,包括片状基底、部分设置于所述片状基底本体内的第一连接线以及设置于所述片状基底上且与所述第一连接线连接的电极点,所述电极点设置在所述片状基底的下表面;

感测件,设置于所述片状基底,与部分设置在所述片状基底内的第二连接线连接,用于检测脑温或颅内压。

通过采用上述技术方案,在将皮层电极贴附于大脑皮层时,能够同时监测脑电信号和脑温,癫痫、帕金森等神经系统疾病在发作时往往伴随剧烈的神经代谢活动,进而导致病灶位置出现温度变化,因此脑温信息可与脑电信号相互对照,提高对神经活动的监测精度和病灶的诊断精度;能够同时监测脑电信号和颅内压,脑电和颅内压直接反映了神经危重患者的健康状况,两种数据同时监测,提高了对神经危重患者健康状况的监测精度。

可选的,所述感测件和所述电极点在所述下表面交错分布。

可选的,所述感测件为半导体式压力传感器。

可选的,所述电极点为环形电极点,所述半导体式压力传感器嵌设在所述环形电极点内,所述半导体式压力传感器的下表面与所述环形电极点的下表面平齐。

通过采用上述技术方案,可以使皮层电极更好地贴合大脑皮层或脊髓神经表面。

可选的,所述电极点的上表面开设有沉槽,所述半导体式压力传感器设置在所述沉槽内。

可选的,所述半导体式压力传感器设置在所述电极点的上表面。

通过采用上述技术方案,皮层电极可以同位、同步地监测颅内脑电信号和颅内压。

可选的,所述感测件为柔性压力传感器,所述柔性压力传感器与所述片状基底拼接。

通过采用上述技术方案,柔性压力传感器可以增加多功能颅内皮层电极的柔性,使电极更好地贴合大脑皮层或脊髓神经;此外,使用柔性压力传感器可以获得其覆盖区域的平面压力分布。

可选的,所述感测件为柔性压力传感器,所述柔性压力传感器上开设有通孔,所述电极点设置在所述通孔内,所述柔性压力传感器的下表面与所述电极点下表面平齐。

通过采用上述技术方案,可以使皮层电极更好地贴合大脑皮层或脊髓神经表面。

可选的,所述感测件为温度传感器,所述电极点为环形电极点,所述温度传感器嵌设在所述环形电极点内,所述温度传感器的下表面与所述环形电极点的下表面平齐。

通过采用上述技术方案,可以使皮层电极更好地贴合大脑皮层或脊髓神经表面。

本申请提供的一种皮层电极,包括皮层电极本体,皮层电极本体包括片状基底、部分设置于所述片状基底本体内的第一连接线以及设置于所述片状基底上且与所述第一连接线连接的电极点,所述电极点设置在所述片状基底的下表面,在片状基底本体上设置用于检测脑温或颅内压的感测件,将皮层电极贴附于大脑皮层时,能够同时监测脑电信号和脑温,或同时监测脑电信号和颅内压,提高了对神经系统疾病病灶的诊断精度和大脑健康状况的监测精度。

附图说明

图1是本申请实施例具有半导体式压力传感器的皮层电极结构示意图。

图2是本申请实施例半导体式压力传感器的一种安装方式示意图。

图3是本申请实施例半导体式压力传感器的另一种安装方式示意图。

图4是本申请实施例半导体式压力传感器的又一种安装方式示意图。

图5是本申请实施例柔性压力传感器的一种安装方式的正视图。

图6是本申请实施例柔性压力传感器的一种安装方式的侧视图。

图7是本申请实施例柔性压力传感器的另一种安装方式示意图。

图8是本申请实施例温度传感器的一种安装方式示意图。

图9是本申请实施例温度传感器的另一种安装方式示意图。

附图标记说明:1、片状基底;2、电极点;3、半导体式压力传感器;4、柔性压力传感器;5、温度传感器。

具体实施方式

下面将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

颅内皮层电极被广泛应用于神经外科手术和脑脊神经功能研究领域,通过在大脑中植入皮层电极,可以采集脑内神经元活动产生的电信号,脑电信号经外部处理后成为脑电图,帮助医生诊断患者病情。以癫痫病为例,脑电的监测能够帮助医师确定癫痫病发作期间功能异常的区域和致痫灶。

颅内压能够辅助判断颅内是否有出血或脑积水的情况,对于颅内压的监测,一是导管引流监测方法,通过在颅骨上钻出用于引流的孔,将脑脊液通过中空导管引流出大脑,再将导管连接至外部的压力传感器或水银柱,以将压力信号最终转换为可读的数字化信号,获取颅内压力变化信息。该方法不仅需要单独颅骨打孔,还存在信息获取滞后的问题。二是脑内植入监测方法,即在脑实质中放置压力传感器,并通过压力传感器获得颅内压力变化信息。但这种植入式的监测方法功能单一,仅能够用于监测颅内压,并且还增加了患者的手术风险。

温度的变化通常可以反映身体的健康状况,大脑也不例外。脑温度与许多常见疾病有关,这其中就包括癫痫。大脑温度的时间依赖性变化可能是由脑血流量(CBF)和大脑氧化消耗代谢率(CMRO)的波动引起的,这两者都与神经元活动的改变相关联。而癫痫在发作时会引起剧烈的神经元活动,使大脑局部代谢活动增强,温度升高。对大脑的温度变化进行监测,可为医生精确定位癫痫的病灶位置提供更多的数据参考。但目前脑温监测通常与脑电检测是分开进行的,这就会导致在进行脑电监测的同时不能同位且同步地获取大脑局部区域的温度变化,癫痫的成因和大脑结构的复杂性,依靠单一的评价指标很难对癫痫的发作规律和癫痫病灶区位置做出精准的判断。

为解决上述问题,本申请公开了一种多功能颅内皮层电极。

皮层电极包括皮层电极本体、设置在皮层电极上的感测件以及部分设置在皮层电极内的第二连接线,感测件与第二连接线连接,感测件可以是压力传感器,使得本申请能够在植入脑实质中后能够对脑电-颅内压进行同时监测,感测件也可以是温度传感器,使得在本申请在植入脑实质后,进行脑电-脑温的同时监测,当然,压力传感器和温度传感器可以同时设置在皮层电极上,使得本申请能够进行脑电-脑温-颅内压的同时监测。

皮层电极本体包括片状基底、部分设置在片状基底内的第一连接线和设置在片状基底上并且连接于第一连接线的电极点,电极点设置在片状基底的下表面。

皮层电极可以通过外科手术置于颅内硬脑膜下,将皮层电极贴附于大脑皮层表面,使得皮层电极的电极点与脑实质接触,电极点获取脑电波信号,并通过第一连接线传输至脑外,第一连接线能够将电极点与用于接收脑电波信号的接收装置连接,接收装置对脑电波信号进行显示,使得医护人员能够精确监测脑电波信号,以精确判断颅内病灶的位置。

在本申请实施例中,压力传感器和/或温度传感器设置在皮层电极的片状基底上,在手术中植入皮层电极时,压力传感器和/或温度传感器能够一同植入脑实质中,在感测件为压力传感器时,本申请能够实时、同步的监测脑电信号和颅内压信号,并且不需要单独在颅骨上钻出引流孔或单独在脑实质中植入压力传感器,提高了手术效率并降低了手术风险;另外,在对神经危重患者进行颅内压监测时,因为颅内压的变化是缓慢的,而脑电的变化则是实时迅速的,同时测脑电脑温和颅内压,可以拓展皮层电极的使用范围,在颅内植入时,获得更多相关数据,提高对神经活动的监测精度。

在感测件为温度传感器时,本申请能够实时、同位的获取大脑局部区域的脑电图和脑温图,同时监测脑电和脑温可以帮助医生精确定位癫痫病灶,提高诊断精度和手术成功率,并且为医生研究癫痫病的发作规律提供更多的参考指标,提高癫痫病诊断的准确性和效率。

下面结合具体的实施例进行详细说明。

在本申请实施例中,片状基底可以是方形的片状基底,电极点在片状基底上单排或多排分布,同一排中的电极点之间的距离相等。

感测件可以在片状基底上单排或多排分布,具体地,感测件可以设置在每一排中的两个电极点之间,在每一排中,电极点和感测件交错分布,进一步地,在每一排中,感测件与相邻的两个电极点之间的距离相等。

在另一种可能实现的方式中,感测件可以是不规则设置在片状基底上的,只要不与电极点的位置冲突即可。

电极点可以是阶梯圆台形状,在制作皮层电极时,可以先将电极点和感测件放置在用于浇筑片状基底的模具内的预设位置上,然后再将液状基底浇筑在模具内,待基底凝固后形成片状电极,成品皮层电极的电极点部分固定在片状基底内,部分从片状基底的下表面露出。

在本申请实施例中,感测件可以是半导体式压力传感器、柔性压力传感器或温度传感器。

实施例1:

参照图1,在感测件为半导体式压力传感器 3时,半导体式压力传感器 3在片状基底1上是多排分布的,半导体式压力传感器 3设置在每两个电极点2之间,在每一排中,半导体式压力传感器 3与相邻的两个电极点2之间的距离相等。

参照图2,在另一种可能实现的方式中,电极点2可以是环形电极点2,半导体式压力传感器 3嵌设在电极点2内,并且半导体式压力传感器 3的下表面与电极点2的下表面平齐,使得在本申请植入脑实质后,在对脑电波和颅内压进行监测时,电极点2与半导体式压力传感器 3均能够容易地与大脑皮层贴合,不会相互影响。

在另一种可能是实现的方式中,参照图3,电极点2的上表面开设有与半导体式压力传感器 3的形状相匹配的沉槽,所述半导体式压力传感器 3嵌设在沉槽内,压力常传感器被电极点2和片状基底1包裹,在对颅内压进行监测时,电极点2受到压力发生形变,进而将颅内压力信号传输至半导体式压力传感器 3,使得半导体式压力传感器 3能够对颅内压进行监测,并且电极点2和半导体式压力传感器 3能够对脑实质中同一点位的脑电波和颅内压进行监测。

在另一种可能是实现的方式中,参照图4,半导体式压力传感器 3设置在电极点2的上表面,半导体式压力传感器 3的一面连接于片状基底1,另一面连接于电极点2,半导体式压力传感器 3整体嵌设在片状基底1内,电极点2部分嵌设在片状基底1内,同样的,在对颅内压进行监测时,电极点2受到压力发生形变,进而将颅内压力信号传输至半导体式压力传感器 3,使得半导体式压力传感器 3能够对颅内压进行监测,并且电极点2和半导体式压力传感器 3能够对脑实质中同一点位的脑电波和颅内压进行监测。

半导体式压力传感器 3的结构简单,性能稳定,不具有压电或依靠应变传感的相对运动部件,压力传感器的压力敏感元件和弹性元件合为一体,避免了机械滞后和蠕变,提高了压力传感器的性能。并且当半导体压力传感器受到外部压力时,半导体材料能够将自身所受应力和应变的机械量转化为电信号,便于接收装置接收以将电信号转化为可读的压力信息。

实施例2:

在感测件为柔性压力传感器4时,柔性压力传感器4可以是矩形的片状结构。柔性压力传感器4具有高度的柔性和灵敏度,柔性压力传感器4是以高柔性化合物封装功能纳米材料、压电材料或制备混合微/纳米结构而制成。按照不同制造工艺所使用的信号传导机制,可分为压阻、压电和电容式压力传感器。

在一种可能实现的方式中,参照图5,柔性压力传感器4在片状基底1上是多排分布的,柔性压力传感器4设置在每两个电极点2之间,在每一排中,柔性压力传感器4与相邻的两个电极点2之间的距离相等。

参照图6,柔性压力传感器4与片状基底之间是拼接的,在制作时,可以将柔性压力传感器4和电极点2放置在预设位置上,然后由液状基底浇筑而成。

在另一种可能实现的方式中,参照图7,柔性压力传感器4上开设有通孔,电极点2嵌设在通孔内,电极点2从柔性压力传感器4的下表面露出,使得在本申请植入脑实质后,在对脑电波和颅内压进行监测时,柔性压力传感器4和电极点2均能够与脑实质贴合,并且电极点2和柔性压力传感器 4之间不会相互影响。

实施例3:

在感测件为温度传感器5时,参照图8,温度压力传感器在片状基底1上是多排分布的,温度压力传感器设置在每两个电极点2之间,在每一排中,温度压力传感器与相邻的两个电极点2之间的距离相等。

在另一种可能实现的方式中,参照图9,电极点2可以是环形电极点2,温度压力传感器嵌设在电极点2内,并且温度压力传感器的下表面与电极点2的下表面平齐,使得在本申请植入脑实质后,在对脑电波和颅内压进行监测时,电极点2与温度压力传感器均能够容易地与大脑皮层贴合,不会相互影响。

以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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