一種能抑制寄生電容的方向性腦深部電極的制作方法

本發明涉及植入神經刺激電極，尤其涉及能夠抑制寄生電容的方向性腦深部電極。

背景技術：

腦深部電刺激（Deep Brain Stimulation, DBS）是一種神經刺激療法，其主要采用脈沖電刺激人大腦的目標區域，采用的腦深部電刺激器電極導管將脈沖發生器發出的刺激電脈沖傳導到靶點腦區。靶點腦區包括以下三種：丘腦底核（STN）、蒼白球內側部（GPI）和丘腦腹中間核（VIM），手術常刺激的是STN，具有更好的刺激適應性和療效。在立體精確定向的引導下，將神經刺激電極植入患者的腦深部選定的神經核團，并通過刺激發生器產生電脈沖，神經刺激電信號具有0至1000mA的脈沖振幅，對神經核團進行電刺激，抑制患者異常的腦電活動，從而消除癥狀，使患者恢復健康。通常，在將神經刺激電極植入到患者顱內以后，可以通過在電極上的選定相應電極傳送電刺激電流以刺激顱內的目標神經元。神經刺激電極為與神經接觸的環狀件，形狀各異，都是為了將電荷更多的傳遞給顱內神經。

此處刺激“電極觸點”在醫學上僅表示物理意義上的電能的轉接點，不包括其他電導體和包封絕緣體一起構成的導線以及與導線固接的所有其它功能件。以下約定，將物理意義上表示的包括電能轉接點的電極部分稱為“電極觸點”，整體稱為“電極”。

常用的深部腦刺激電極是由多導聯、可彎曲的不銹鋼或無磁性的金屬絲制成，每一導聯相隔5mm或1cm，各自形成一個直徑0.5cm和厚0.1mm的金屬絲環。考慮到STN核團很小的尺寸、電極定位的偏差、術后電極移位的可能性、以及開顱調整電極的難度，電極一般設計為4觸點的結構，保證任何情況下有2個觸點位于核團。一些電極觸點為陽極電極觸點，另外一些電極觸點為陰極電極觸點。通常，陽極電極觸點電極的相鄰所有電極為陰極電極觸點。而且，電極與神經的接觸點的尺寸隨其在電極導管的位置而變化；遠離刺激器方向的電極接觸點的尺寸更大。另外，刺激電極的電極導管和延長線應盡量柔軟，處于插入腦內核團的需要，電極導管應設計與導絲配合使用。對電極還有對神經的機械損傷盡量小的要求、生物相容性等要求。由于傳統DBS電極的4觸點的觸點面積大，容易刺激其他不必要的神經區域，而引起行為障礙或肌肉收縮的副作用。最近出現了32觸點的深部腦刺激電極，可以控制刺激方向并且記錄局部場電位。

如圖1所示，深部腦電極觸點有多種結構，常見電極觸點的有片狀電極觸點、螺旋電極觸點、圓柱電極觸點以及球狀電極觸點。刺激電流沿著每個方向從電極觸點相等地發射。由于這些電極觸點的環形形狀，刺激電流不能被引導到環形電極觸點周圍的一個或多個特定位置。因此，未受引導的刺激可能導致對相鄰神經組織的不應該的刺激，從而潛在地導致不期望的副作用。如圖2所示，MEMS腦部刺激電極包括有多個全向或方向電極觸點，這些電極觸點更準確的刺激相應目標神經，然而，這些電極觸點之間仍存在大量的寄生電容，影響刺激效果。

目前，這些公知技術的DBS電極還存在一些問題，比如：方向性腦深部電極觸點通常采用多個，可精確定向對目標神經進行刺激，但由于這些多個相鄰電極觸點的間隔之間存在寄生電容，尤其在刺激電流頻率增大時，寄生電容的影響不容忽視，而且所產生的寄生電容極不穩定，這樣導致對目標神經刺激引起很大干擾，影響刺激效果。因此，方向性深部腦電極的觸點之間間隔的優化設計成為當前重要的問題。

技術實現要素：

本發明的目的在于避免上述不足之處，提供一種能抑制寄生電容的方向性腦深部電極。

一種能抑制寄生電容的方向性深部腦電極，其特征在于：所述電極的遠端的外表面設置有MEMS膜層；所述MEMS膜層可由一層或多層金屬物，一層或多層硅系阻隔物，和一層或多層聚合物形成；所述MEMS膜層形成多個電極觸點，所述電極觸點設置為全向電極或定向電極，所述全向電極圍繞所述電極的大約整個圓周；所述定向電極圍繞所述電極的一部分圓周，所述定向電極可電連接成所述全向電極；任意相鄰所述電極觸點之間存在能夠抑制寄生電容的間隔。

優選地，所述間隔的形狀可設置為具有周期性變化的波形形狀，所述波形的波長約為電極刺激波形波長的整數倍。

優選地，所述間隔的形狀設置為鋸齒狀，所述鋸齒狀的波形波長約為電極刺激波形波長的整數倍。

優選地，所述間隔的形狀設置為波浪形狀，所述波浪形狀的波長約為電極刺激波形波長的整數倍。

優選地，所述間隔的形狀設置為折線段形狀。

優選地，所述間隔的形狀設置為對稱形狀或者非對稱形狀。

優選地，所述間隔的形狀設置為規則形狀或非規則形狀。

優選地，所述金屬物層沉積在所述硅系阻隔物層的表面上；所述硅系阻隔層沉積到所述聚合物層上。

優選地，所述金屬物可選擇為：金，銀，鈦，鉑或銥，所述硅系阻隔物可選擇為：氮化硅，氧化硅，碳化硅，多晶硅或非晶硅；所述聚合物層可選擇為：聚酰亞胺或硅氧烷前體。

本發明的上述技術方案的有益效果如下：提供的一種能抑制寄生電容的方向性深部腦電極導管通過電極間隔的優化設計，有效的抑制了方向性電極導管的電極之間的間隔所產生的寄生電容，更好的防止寄生電容對神經刺激的衰減和干擾，穩定了深部腦電極的刺激效果。

附圖說明

圖1為現有技術的植入式神經刺激電極及其電極觸點示意圖。

圖2為現有技術的植入式方向性神經刺激電極及其電極觸點示意圖。

圖3為本發明方向性腦深部電極示意圖。

圖4為本發明第一實施例的方向性腦深部電極示意圖。

圖5為本發明第二實施例的方向性腦深部電極示意圖。

圖6為本發明第三實施例的方向性腦深部電極示意圖。

具體實施方式

為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。

如圖3所示的一種能抑制寄生電容的方向性深部腦電極1，該電極1植入患者的顱內，通過導線連接于刺激器，由刺激器提供電刺激脈沖，刺激相應的腦內神經核團，該電極1的遠端的外表面設置有MEMS膜層，所述MEMS膜層形成多個電極觸點2，該電極觸點2的數量可以為2-64，最佳選擇為偶數，所述電極2設置為全向電極或者定向電極，全向電極圍繞電極導管1的大約整個圓周；定向電極圍繞電極導管1的一部分圓周，定向電極可電連接成全向電極；電極觸點2可任意配置為定向電極觸點或全向電極觸點，比如配置成一個全向電極觸點或八個方向電極觸點。所述MEMS膜層可由一層或多層金屬物，一層或多層硅系阻隔物，以及一層或多層聚合物。所述金屬物層沉積在的所述硅系阻隔物層的表面上；所述硅系阻隔層沉積到所述聚合物層；所述金屬物可選擇為：金，銀，鈦，鉑，銥或其它能傳遞電荷的金屬，所述硅系阻隔物可選擇為：氮化硅，氧化硅，碳化硅，多晶硅或非晶硅；所述聚合物層可選擇為：聚酰亞胺或硅氧烷前體。圖3所示的兩個電極觸點2之間存在間隔3，由于該間隔3在電刺激的作用下會產生寄生電容，隨著MEMS膜層的層數不同，間隔3的形狀和尺寸不同，寄生電容也不同，同時隨著刺激頻率的增加，寄生電容也在增加，不穩定的寄生電容極大的影響了電極的刺激效果，尤其對于方向性電極影響更大，本實施例將間隔3設置為鋸齒狀，進一步的所述鋸齒狀的波形波長約為電極刺激波形波長的整數倍，會極大的抑制寄生電容。

如圖4所示的任意兩個電極觸點2之間存在間隔3，為了抑制寄生電容，電極觸點2之間的所述間隔3的形狀設置為波浪形狀，進一步的所述波浪的波長約為電極刺激波形波長的整數倍。圖5所示的任意兩個電極觸點2之間存在間隔3，為了抑制寄生電容，電極2之間的所述間隔3的形狀設置為不規則形狀。圖6的任意兩個電極觸點2之間存在間隔3，為了抑制寄生電容，電極觸點2之間的所述間隔3的形狀設置為折線段形狀。

電極觸點2之間的間隔3的形狀可為周期性變化的，也可為對稱結構設置或者非對稱結構。

以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在；不脫離本發明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。