腦深部刺激電極、其制作方法及刺激系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及植入式醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種腦深部刺激電極、其制作方法及刺激系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]神經(jīng)電刺激在神經(jīng)功能失調(diào)治療和神經(jīng)損傷康復(fù)中具有重要的作用。植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)通過在人體內(nèi)諸如運(yùn)動神經(jīng)、感覺神經(jīng)的特定神經(jīng)處植入電極，來釋放高頻電刺激，以對于特定神經(jīng)進(jìn)行刺激，從而使人體機(jī)能恢復(fù)到正常運(yùn)作的狀態(tài)。目前，植入式神經(jīng)電刺激系統(tǒng)主要包括植入式腦深部電刺激(DBS)，植入式腦皮層刺激(CNS)，植入式脊髓電刺激系統(tǒng)(SCS)，植入式骶神經(jīng)電刺激系統(tǒng)(SNS)，植入式迷走神經(jīng)電刺激系統(tǒng)(VNS)等等。
植入式腦深部電刺激(DBS)以及其他涉及向腦部植入電極和導(dǎo)管的有關(guān)手術(shù)越來越多地用來治療像帕金森癥、肌張力障礙、特發(fā)性震顫、癲癇、肥胖、抑郁、運(yùn)動控制障礙及其他使人衰弱的疾病。在這些手術(shù)中，策略地把電極或其他醫(yī)療器件放置在腦部的目標(biāo)部位。將電極定位在腦深部刺激的“最佳”或最優(yōu)部位可能是辛苦的過程。
現(xiàn)有技術(shù)中，植入式腦深部電刺激系統(tǒng)中的電極植入患者腦部核團(tuán)時(shí)，在醫(yī)生手術(shù)誤差等于零的情況下，因?yàn)榇嬖诖殴舱衿?、電極漂移、腦部塌陷、手術(shù)頭架等產(chǎn)生誤差的情況，所以往往電極不會維持在醫(yī)生希望的核團(tuán)最佳位置，包括在核團(tuán)的上下左右都會存在這樣的不確定誤差問題，如此，電極上提供刺激脈沖的電極觸點(diǎn)有效刺激面積就會減少，對醫(yī)生手術(shù)操作的成功率及患者使用效果都有很大的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種腦深部刺激電極、其制作方法及刺激系統(tǒng)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的之一，本發(fā)明一實(shí)施方式提供一種腦深部刺激電極，所述電極包括具有近端及遠(yuǎn)端的電極本體，所述電極本體具有相互垂直的長度方向及寬度方向，所述電極還包括位于遠(yuǎn)端的若干電極觸點(diǎn)，于所述長度方向上，相鄰兩個(gè)電極觸點(diǎn)之間的間距為1.0±0.1毫米。
[0005]作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，相鄰兩個(gè)電極觸點(diǎn)之間的間距為1.0毫米。
[0006]作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，每一所述電極觸點(diǎn)沿所述長度方向的寬度為1.5毫米。
[0007]作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)所述電極本體處于展開平鋪狀態(tài)時(shí)，所述若干電極觸點(diǎn)沿所述寬度方向呈四排排布，且相鄰兩排之間的間距保持為1.0毫米。
[0008]作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電極本體沿所述寬度方向的截面為圓形。
[0009]作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，每一所述電極觸點(diǎn)為沿所述電極本體圓周方向延伸的環(huán)狀電極觸點(diǎn)。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的之一，本發(fā)明一實(shí)施方式提供一種腦深部刺激電極，所述電極包括具有近端及遠(yuǎn)端的圓柱狀電極本體，所述電極本體具有長度方向，所述電極還包括若干環(huán)狀電極觸點(diǎn)，于所述長度方向上，相鄰兩個(gè)環(huán)狀電極觸點(diǎn)之間的間距為1.0±0.1毫米。
[0011]作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，相鄰兩個(gè)環(huán)狀電極觸點(diǎn)之間的間距為1.0毫米。
[0012]作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，每一所述環(huán)狀電極觸點(diǎn)沿所述長度方向的寬度為1.5毫米。
[0013]作為本發(fā)明一實(shí)施方式的進(jìn)一步改進(jìn)，所述電極沿所述長度方向均勻分布有四個(gè)所述環(huán)狀電極觸點(diǎn)。
[0014]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的之一，本發(fā)明一實(shí)施方式提供一種腦深部刺激系統(tǒng)，包括如上所述的腦深部刺激電極。
[0015]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的之一，本發(fā)明一實(shí)施方式提供一種腦深部刺激電極制作方法，包括:
提供一電極本體，所述電極本體具有近端及遠(yuǎn)端，且所述電極本體具有長度方向；于所述電極本體的遠(yuǎn)端形成若干電極觸點(diǎn)，于所述長度方向上，相鄰兩個(gè)電極觸點(diǎn)之間的間距為1.0±0.1毫米。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的相鄰兩個(gè)電極觸點(diǎn)之間的間距為1.0±0.1毫米，如此的間距設(shè)計(jì)，可以有效考慮到因磁共振偏差、電極漂移、腦部塌陷、手術(shù)頭架等誤差情況存在而引起的腦深部刺激電極插入核團(tuán)的位置的偏差，從而可以大大提高位于核團(tuán)內(nèi)的電極觸點(diǎn)有效刺激面積，如此，提高了對患者的刺激效果，減少了插偏時(shí)刺激所帶來的副作用，且延長了腦深部電刺激系統(tǒng)中的電池使用壽命。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的腦深部刺激電極結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2a是本發(fā)明一示例的腦深部刺激電極主視圖及橫截面圖；
圖2b是本發(fā)明另一示例的腦深部刺激電極主視圖及橫截面圖；
圖3是本發(fā)明一示例的腦深部刺激電極主視圖及展開平鋪圖；
圖4是本發(fā)明一實(shí)施方式的三種間距的腦深部刺激電極插入核團(tuán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明一實(shí)施方式的腦深部刺激電極插入及未插入核團(tuán)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6a_6i本發(fā)明一實(shí)施方式的三種間距的腦深部刺激電極于核團(tuán)各個(gè)點(diǎn)插入時(shí)的有效刺激曲線圖；
圖7-8是本發(fā)明一實(shí)施方式的數(shù)學(xué)依據(jù)推導(dǎo)示意圖；
圖9是本發(fā)明一實(shí)施方式的腦深部刺激電極制作方法步驟圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下將結(jié)合附圖所示的【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0019]為清楚地表達(dá)本申請內(nèi)所描述的位置與方向，以器械操作者作為參照，靠近操作者的一端為近端，遠(yuǎn)離操作者的一端為遠(yuǎn)端。另外，本申請使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空間相對位置的術(shù)語是出于便于說明的目的來描述如附圖中所示的一個(gè)單元或特征相對于另一個(gè)單元或特征的關(guān)系?？臻g相對位置的術(shù)語可以旨在包括設(shè)備在使用或工作中除了圖中所示方位以外的不同方位。例如，如果將圖中的設(shè)備翻轉(zhuǎn)，則被描述為位于其他單元或特征“下方”或“之下”的單元將位于其他單元或特征“上方”。因此，示例性術(shù)語“下方”可以囊括上方和下方這兩種方位。設(shè)備可以以其他方式被定向(旋轉(zhuǎn)90度或其他朝向)，并相應(yīng)地解釋本文使用的與空間相關(guān)的描述語。
[0020]如圖1所示，為本發(fā)明一實(shí)施方式的腦深部刺激電極結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)施方式的腦深部刺激電極100包括具有近端及遠(yuǎn)端的電極本體10，所述電極本體10具有相互垂直的長度方向A及寬度方向B，所述電極100還包括位于遠(yuǎn)端的若干電極觸點(diǎn)11，于所述長度方向A上，相鄰兩個(gè)電極觸點(diǎn)11之間的間距L為1.0±0.1毫米。需要說明的是，由于制作工藝或其他方面的誤差，相鄰兩個(gè)電極觸點(diǎn)11之間的間距P可具有一定的誤差范圍。另外，這里的長度方向A定義為電極本體10的延伸方向。
[0021]本實(shí)施方式的間距L設(shè)計(jì)，可以有效考慮到因磁共振偏差、電極漂移、腦部塌陷、手術(shù)頭架等誤差情況存在而引起的腦深部刺激電極100插入核團(tuán)200的位置的偏差，從而可以大大提高位于核團(tuán)內(nèi)的電極觸點(diǎn)11的有效刺激面積，如此，提高了對患者的刺激效果，減少了插偏時(shí)刺激所帶來的副作用，且延長了腦深部電刺激系統(tǒng)中的電池使用壽命。
[0022]在本實(shí)施方式中，所述電極本體10可為多種形態(tài)，如圖2a_2b所示，為電極本體10多種形態(tài)的示意圖，包括電極本體10的正視圖及沿寬度方向B的橫截面圖。如圖2a所示，電極本體10為圓柱狀電極本體10a，此時(shí)圓柱狀電極本體1a沿寬度方向B的橫截面呈圓形。如圖2b所示，電極本體1為扁平狀電極本體I Ob，此時(shí)扁平狀電極本體I Ob沿寬度方向B的橫截面呈類矩形。當(dāng)然，電極本體10還可為其他形態(tài)，并不以上述舉例為限。
[0023 ]在本實(shí)施方式中，位于電極本體1遠(yuǎn)端的電極觸點(diǎn)11也可為多種形態(tài)，這里，以電極本體1為圓柱狀電極本體I Oa且電極觸點(diǎn)11之間的間距L為1.0毫米為例，包括圓柱狀電極本體1a的正視圖及展開平鋪圖，所述展開平鋪圖定義為以長度方向A為分割線且沿寬度方向B展開的平鋪圖。如圖3所示，所述電極觸點(diǎn)11為沿所述圓柱狀電極本體1圓周方向延伸的環(huán)狀電極觸點(diǎn)11a，環(huán)狀電極觸點(diǎn)Ila首尾相連，當(dāng)圓柱狀電極本體1a展開時(shí)，若干環(huán)狀電極觸點(diǎn)Ila沿所述寬度方向B呈四排排布，且相鄰兩排之間的間距L保持為1.0毫米。
[0024]在本實(shí)施方式中，每一所述電極觸點(diǎn)11沿所述長度方向A的寬度為1.5毫米，但不以此為限。
[0025]下面以一具體示例來詳細(xì)介紹本發(fā)明的腦深部刺激電極。本示例以具有四個(gè)環(huán)狀電極觸點(diǎn)Ila的圓柱狀電極本體1a為例，四個(gè)環(huán)狀電極觸點(diǎn)Ila均勻分布在圓柱狀電極本體I Oa上。
[0026]如圖4所示，為本示例的腦深部刺激電極實(shí)現(xiàn)提高有效刺激面積的示意圖。這里，分別以相鄰環(huán)狀電極觸點(diǎn)Ila之間的間距為0.5毫米、1.0毫米及1.5毫米的腦深部刺激電極100準(zhǔn)確伸入核團(tuán)200中心為例。在實(shí)際運(yùn)用中，當(dāng)有兩個(gè)環(huán)狀電極觸點(diǎn)I Ia位于核團(tuán)200內(nèi)時(shí)，腦深部刺激電極1 O對患者的刺激效果最佳，也就是說，腦深部刺激電極1 O伸入核團(tuán)200的有效刺激面積為兩個(gè)環(huán)狀電極觸點(diǎn)Ila的概率越高，腦深部刺激電極100對患者的刺激效果越好。
[0027]在實(shí)際運(yùn)用中，因?yàn)榇嬖诖殴舱衿?、電極漂移、腦部塌陷、手術(shù)頭架等產(chǎn)生誤差的情況，例如，MRI(磁共振)檢測結(jié)果本身有偏差、開顱后顱內(nèi)壓發(fā)生變化而導(dǎo)致與開顱前的MRI檢測結(jié)果有差異、腦部塌陷導(dǎo)致腦深部刺激電極100與核團(tuán)200的相對位置發(fā)生偏差等等，腦深部刺激電極100于核團(tuán)200的位置并不能很好地維持在醫(yī)生認(rèn)為的最佳位置處。假設(shè)圖4中的左框內(nèi)為醫(yī)生根據(jù)MRI(磁共振)檢測結(jié)果將腦深部刺激電極100伸入核團(tuán)200的狀態(tài)圖，可以看到，間距為0.5毫米、1.0毫米及1.5毫米的腦深部刺激電極100均保證有兩個(gè)環(huán)狀電極觸點(diǎn)Ila位于核團(tuán)200內(nèi)，此時(shí)可以認(rèn)為腦深部刺激電極100處于醫(yī)生認(rèn)為的最佳位置。但實(shí)際情況是，由于上述提到的誤差情況的存在，腦深部刺激電極100與核團(tuán)200的相對位置會發(fā)生變化，如圖4中的右框內(nèi)的示意圖所示，右框內(nèi)的示意圖也是實(shí)際刺激過程的示意圖，腦深部刺激電極100相對左框內(nèi)的示意圖發(fā)生了下移，此時(shí)，可以看到，考慮到上述誤差情況后，間距為0.5毫米及1.5毫米的腦深部刺激電極100均僅有一個(gè)環(huán)狀電極觸點(diǎn)Ila位于核團(tuán)200內(nèi)，而間距為1.0毫米的腦深部刺激電極100仍有兩個(gè)環(huán)狀電極觸點(diǎn)Ila位于核團(tuán)內(nèi)，也就是說，間距為1.0毫米的腦深部刺激電極100伸入核團(tuán)200的有效刺激面積為兩個(gè)環(huán)狀電極觸點(diǎn)Ila的概率較高。
[0028]這里，間距為1.0毫米的腦深部刺激電極100伸入核團(tuán)200的有效刺激面積為兩個(gè)環(huán)狀電極觸點(diǎn)Ua的概率較高，一方面，可以使得腦深部刺激電極100的刺激效果始終保持較佳，另一方面，由于腦深部刺激電極100始終保持較大的刺激面積，可以大大延長腦深部刺激系統(tǒng)中供電電池