不可吸收缝合线辅助植入式柔性微电极及其制备方法

摘要

本发明公开一种不可吸收缝合线辅助植入式柔性微电极及其制备方法，所述电极包括：柔性微电极、不可吸收缝合线材和医用缝合针，所述柔性微电极与所述不可吸收缝合线材螺旋缠绕在一起，所述不可吸收缝合线材与所述柔性微电极的结合末端处用聚二甲基硅氧烷固定，所述医用缝合针与不可吸收缝合线材两端连接。本发明利用缝合线在组织中穿行方便，位置相对固定的特点，把柔性微电极与缝合线制备在一起，通过缝合线在组织中穿行时植入柔性微电极。由本发明辅助植入柔性微电极，可操作性强，使用时只需要把制备好的带柔性微电极的缝合线使用外科缝合技术植入到目标组织内并固定即可，这样即可长期保证微电极植入部位的精确度。

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种医用器械技术领域的微电极，具体是一种面向瘫痪康复的不可吸收缝合线辅助植入式柔性微电极及其制备方法。

背景技术

近年来，随着微机电系统（MEMS: Micro-Electro-Mechanical Systems)技术的不断进步，使得微电子设备和微传感器等微系统应用范围不断扩大，已广泛应用于多个领域，特别是医学领域。

面向瘫痪康复的微电极是一个重要的应用。骨骼肌是由神经支配的，但是如果神经出现损伤，骨骼肌就会麻痹或者瘫痪，不能完成运动功能。如果使用微电极把功能性电刺激信号加载到目标肌肉或者目标部位上，那么骨骼肌就会得到一定程度的康复，恢复一部分或者全部运动机能。

目前，对于植入式微电极的植入方法有很多种，常见的有：外科手术切开组织，在目标部位植入微电极，适用于长期植入；把微电极放在空心注射针头中，利用注射针头刺入组织，完成植入，适用于临时植入及在解剖学上比较简单的目标部位植入。

对于外科手术植入的方法，一方面创伤较大，另一方面在微电极植入后，微电极比较容易发生移位，与一开始植入时的部位发生偏离，造成微电极的刺激效果变差等不利影响。对于注射针头辅助植入的方法，由于注射针头可以在较少创伤的情况下刺入较深部位，所以对于相关实验是比较有用的，但临床上也存在植入后微电极易于移动的缺点。另外，对于解剖上比较复杂的部位，使用注射针头辅助植入的方法还容易对其他组织造成损伤，引起难以预计的问题。

经对现有技术的检索发现，Sachs， N. A.， E. L. Chang等人在IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng 15(1): 67-75 ，2007撰文“Electrical stimulation of the paralyzed orbicularis oculi in rabbit”（用于兔子眼轮匝肌麻痹的电刺激），该技术采用在兔子上眼睑的皮下使用外科手术的方法植入刺激电极，并且在一定程度上实现了兔子的闭眼动作。但是对于需要长期植入的电极来说，这种方法会使电极比较容易滑动，偏离原来植入的部位，造成刺激效果变差，所以该方法在长期植入应用方面受到较多限制。

美国专利号：US8，010，200，“System for permanent electrode placement utilizing microelectrode recording methods”（一种利用微电极记录方法辅助放置永久微电极的系统），该技术公开了一种结合记录微电极与脑深部电刺激电极来改善植入电极部位的方法。该技术在脑深部电刺激电极中间做一个腔室，腔室容许记录微电极通过。可以根据需要，在植入脑深部电刺激电极之前，之后以及植入的过程中随时插入记录微电极来确定脑深部电刺激电极的植入位置是否合适。综上，目前对微电极植入方法的有关研究集中在植入时如何提高植入部位精确度的问题上，对由微电极植入后的长期部位精确度研究较少，因此，没有可用于长期保证微电极植入部位精确度的方法或系统。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种面向瘫痪康复的不可吸收缝合线辅助植入式柔性微电极及其制备方法，该柔性微电极植入时，操作相对简便，受过一般外科手术训练即可，能有效长期保证微电极植入部位精确度。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明所述的一种不可吸收缝合线辅助植入式柔性微电极，包括：柔性微电极、不可吸收缝合线材和医用缝合针，所述柔性微电极与所述不可吸收缝合线材螺旋缠绕在一起，所述不可吸收缝合线材与所述柔性微电极的结合末端处用聚二甲基硅氧烷固定。所述医用缝合针与不可吸收缝合线材两端连接。

本发明上述不可吸收缝合线辅助植入式柔性微电极的制备方法，具体为：首先把柔性微电极与带线缝合针的不可吸收缝合线材螺旋缠绕在一起，然后在所述线材与柔性微电极的结合末端处涂抹聚二甲基硅氧烷，最后在烘箱中热处理即可。

上述制备方法中，所述的固定结合末端的聚二甲基硅氧烷的硅橡胶与固化剂的质量比为10:1。

上述制备方法中，所述在烘箱中热处理是指在烘箱中70℃热处理6小时。

本发明中，所述的柔性微电极可以是贵金属丝状微电极（如铂丝、铱丝、金丝等），聚合物微电极（如Parylene薄膜微电极、导电聚合物薄膜微电极等）中的一种。

本发明利用缝合线在组织中穿行方便，位置相对固定的特点，把柔性微电极与缝合线制备在一起，通过缝合线在组织中穿行时植入柔性微电极。这种方法可以利用外科缝合技术包括打结等方法固定柔性微电极与植入部位的相对位置。利用本发明植入柔性微电极，可操作性强，使用时只需要把制备好的带柔性微电极的缝合线使用外科缝合技术植入到目标组织内并固定即可，这样可以长期保证微电极植入部位的精确度。

附图说明

图1 为本发明实施例所得电极的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1所示，实施例1制备得到的不可吸收缝合线辅助植入式柔性微电极包括：医用缝合针1、不可吸收缝合线材2、柔性微电极4、固定结合末端的聚二甲基硅氧烷5。

本实施例中，所述的医用缝合针1为商品化的各种外科用医用缝合针。

本实施例中，所述的不可吸收缝合线材2为商品化的各种外科用不可吸收带线缝合针的线材。

本实施例中，所述的柔性微电极4可以是贵金属丝状微电极（如铂丝、铱丝、金丝等），聚合物微电极（如Parylene薄膜微电极、导电聚合物薄膜微电极等）中的一种。

本实施例中，所述的柔性微电极4设有电极点3，柔性微电极电极点3可以是一个或者多个。

本实施例中，所述的柔性微电极电极点3的面积为1m² -10000m²。

本实施例中，所述的柔性微电极4的长度为10mm-150mm。

本实施例中，所述的柔性微电极4的横截面积为100m² -40000m²。

本实施例中，所述的固定结合末端的聚二甲基硅氧烷5的厚度为50-200m。

本实施例中，在缠绕微电极时，医用缝合针1可以选择使用商品化的带缝合线的缝合针，也可以根据需要只选择使用其中的缝合针针头。

所述的带线缝合针包括常见的商品化的涤纶、锦纶等线材的带线缝合针，线材的材料、直径与带线缝合针的材料、大小等均可以根据实际植入需要选择。

本实施例的工作原理为：如图1所示，柔性微电极4与不可吸收缝合线材2螺旋缠绕在一起，不可吸收缝合线材2与柔性微电极4的结合末端处用聚二甲基硅氧烷5固定，防止脱开。当使用外科缝合技术在组织中穿行时，柔性微电极4随着不可吸收缝合线材2在组织中穿行，当到达目标位置时，将不可吸收缝合线材2固定即可完成柔性微电极4的植入。然后将不可吸收缝合线材2打结，即可起到固定作用。打结的方向要顺着垂直于肌肉收缩的方向，防止把柔性微电极4拉断。其中，柔性微电极4要作为打结的部分或者全部参与，防止拆线后柔性微电极4相对于组织滑动。植入完成后，可以根据需要选择是否拆线。

本实施例的实际应用要求所用尺寸如表1所示，表1 面向瘫痪康复的不可吸收缝合线辅助植入式柔性微电极的一组典型设计参数。

表1

实施例2

本实施例提供一种实施例1所述的不可吸收缝合线辅助植入式柔性微电极的制备方法，具体制备过程如下：首先把柔性微电极4（这里以铂丝电极为例）与不可吸收缝合线材2螺旋缠绕在一起，线材不能太松，以肉眼看到线材与铂丝电极接触为宜。然后在线材与铂丝电极的结合末端处涂抹适量的聚二甲基硅氧烷，最后在烘箱中70℃热处理6小时即可。

本实施例中，所述不可吸收缝合线材2与所述柔性微电极4的结合末端的聚二甲基硅氧烷5，其中的硅橡胶与固化剂的质量比为10:1。

本实施例中，在缠绕微电极时，医用缝合针1可以选择使用商品化的带缝合线的缝合针，也可以根据需要只选择使用其中的缝合针针头。

所述的带线缝合针包括常见的商品化的涤纶、锦纶等线材的带线缝合针，线材的材料、直径与带线缝合针的材料、大小等均可以根据实际植入需要选择。

本实施例制备得到的不可吸收缝合线辅助植入式柔性微电极：柔性微电极与不可吸收缝合线材螺旋缠绕在一起，不可吸收缝合线材与柔性微电极的结合末端处用聚二甲基硅氧烷固定，医用缝合针与不可吸收缝合线材两端连接。

上述描述为本发明的优选实施例，本发明还可以是其他的实施形式，包括所用材料的配比变化以及尺寸变化等，这是本领域技术人员都可以理解的，在此不一一列举。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。