本發(fā)明涉及能夠用于感測(cè)或刺激組織中的電脈沖的電極引線和制備該引線的方法。
背景技術(shù):
諸如脊髓、周圍神經(jīng)、顱神經(jīng)、神經(jīng)根、肌肉或腦組織等的身體部分的電刺激用于治療各種病情,包括例如帕金森病、肌張力障礙、慢性疼痛、亨廷頓氏病、運(yùn)動(dòng)遲緩、癲癇和癲癇發(fā)作、進(jìn)食障礙以及情緒障礙。對(duì)于那些病情以及其它病情,感測(cè)或記錄電極還可用于監(jiān)測(cè)待被治療或研究的組織的電活動(dòng)。許多電極,無(wú)論是刺激電極還是感測(cè)電極,均具有相似的特性。
典型地,用于刺激的電極包括柔性的沿軸向延伸的探針體,探針體具有沿著其區(qū)域以等距離或不同距離分布的多個(gè)環(huán)形或其它結(jié)構(gòu)的刺激觸點(diǎn)。類似的電極能夠被構(gòu)建成用于記錄那些組織、特別是腦組織中的生理潛力和神經(jīng)活動(dòng)。
雖然基于治療結(jié)果電極的刺激最優(yōu),但是要求由電極形成的電場(chǎng)的更精細(xì)的成形,其進(jìn)而將成形激活場(chǎng)(激活場(chǎng)是大腦中的正在受到由所產(chǎn)生的電場(chǎng)激活和或抑制的神經(jīng)元的影響的實(shí)際區(qū)域)。通過(guò)使激活場(chǎng)指向期望的組織區(qū)域并限制激活場(chǎng)從其它區(qū)域伸出,能夠執(zhí)行更佳的最優(yōu)化,同時(shí)提高了對(duì)患者的治療益處,降低了來(lái)自僅沿著電極引線而不沿著垂直于引線軸線的方向利用現(xiàn)今技術(shù)部分進(jìn)行的刺激的副作用。除了其它以外,使激活場(chǎng)的形狀最優(yōu)要求增加電極觸點(diǎn)的數(shù)量和分辨率,以便提高所能夠?qū)崿F(xiàn)的激活場(chǎng)的分辨率。因此,電極觸點(diǎn)的方向性非常重要。
當(dāng)前市售的電極包含有限數(shù)量的觸點(diǎn);這些電極手動(dòng)地組裝或以半自動(dòng)的方式組裝。將來(lái)的方法涉及類似光刻蝕刻、電鑄、激光燒蝕等制造電極引線的其它方法,以精確地制造具有更精細(xì)的觸點(diǎn)和更高數(shù)量的觸點(diǎn)的電極陣列。然而,這些方法是繁瑣的,并且步驟相對(duì)長(zhǎng),一般具有有限且本質(zhì)上是二維的表面。隨著觸點(diǎn)表面越小,接觸體液或身體組織的面積也越小,并且電極的電學(xué)性能變?nèi)?例如,觸點(diǎn)的阻抗增大),從而導(dǎo)致可能有害的可能高的電流密度。制備具有大量導(dǎo)電表面的復(fù)雜形狀的小電極的陣列、特別是制備在治療上述病情方面至關(guān)重要的非對(duì)稱陣列是極其困難的。
美國(guó)專利5,330,524公開了可植入的心臟除顫電極,其中存在由交叉螺旋纏繞線纜制成的導(dǎo)電線網(wǎng)。各螺旋纏繞線纜均包括具有中央線元件和與中央線元件相鄰的被纏繞的多個(gè)外線元件的多股成股線元件。這種電極確實(shí)提供了柔性和大的觸點(diǎn)表面積;然而,us5,330,524中描述的網(wǎng)整體是導(dǎo)電的,而對(duì)于一些應(yīng)用而言是不充分定向或區(qū)域特定的。
parker等人的美國(guó)專利8,923,984描述了另一示例。該公開描繪了由針織電極制成的神經(jīng)刺激器。在這種情況下,由于導(dǎo)電絲在非導(dǎo)電絲內(nèi)互纏,所以存在形成更特定的觸點(diǎn)區(qū)域的可能性。除了所公開的結(jié)構(gòu)的其它缺點(diǎn)以外,針織電極在相鄰列之間具有相對(duì)大的間隔,事實(shí)上,防止了電極在通常非常小的期望區(qū)域中的精確且穩(wěn)定的定位。
另一方面,本發(fā)明旨在解決對(duì)控制根據(jù)本發(fā)明的方面的電極引線的非常小的觸點(diǎn)的尺寸和定位以及其臨界性能、其方向性和其電學(xué)性能(例如,阻抗)方面的更特定的需求。根據(jù)本發(fā)明的電極引線容易且精確地制造。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,根據(jù)一個(gè)方面提供一種電極引線,其具有遠(yuǎn)端側(cè)和周面,所述電極引線包括:
多根互鎖絲,所述互鎖絲具有涂覆有非導(dǎo)電涂層的導(dǎo)電芯;
至少一個(gè)三維的、不同的(distinct)導(dǎo)電區(qū)(conductivemass),所述導(dǎo)電區(qū)位于所述遠(yuǎn)端,其中所述導(dǎo)電區(qū)中的絲具有露出的導(dǎo)電芯,具有露出的導(dǎo)電芯的所述絲中的一部分絲布置于所述周面。
因此,根據(jù)一個(gè)方面提供一種電極引線,其具有遠(yuǎn)端側(cè)和周面,所述電極引線包括:
沿著所述電極引線的或位于所述電極引線內(nèi)的三維圖案的間隔開的區(qū)域,所述間隔開的區(qū)域中的各間隔開的區(qū)域均是間隔開的導(dǎo)電段的網(wǎng)絡(luò),所述間隔開的導(dǎo)電段一起確定區(qū)域的方向性的臨界參數(shù)和區(qū)域的電學(xué)性能的臨界參數(shù)。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述導(dǎo)電區(qū)中的絲的導(dǎo)電芯延伸到所述電極引線的近端并連接到電子模塊。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述互鎖絲是使用諸如編結(jié)、針織、編織、互纏、纏結(jié)或結(jié)網(wǎng)等方法中的一種方法互鎖的。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述多根互鎖絲配置成層。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述層是有軸向的。
根據(jù)另一實(shí)施方式,能夠通過(guò)所述導(dǎo)電區(qū)向所述電子模塊傳遞電信號(hào),或者能夠通過(guò)所述導(dǎo)電區(qū)傳遞來(lái)自所述電子模塊的電信號(hào)。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述電極引線設(shè)置有至少一個(gè)插入件,所述插入件位于包括所述電極引線的層之間,絲相對(duì)于所述電極引線的長(zhǎng)度方向軸線成角度地穿過(guò)所述插入件中的至少一個(gè)縫。
根據(jù)另一實(shí)施方式,絲被在所述周面處切斷。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述插入件能夠被定位成最內(nèi)層。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述插入件在所述電極引線中僅部分地延伸。
根據(jù)一個(gè)方面,提供一種用于制備電極引線的方法,所述方法包括:
設(shè)置能夠?qū)⒍喔z互鎖成三維結(jié)構(gòu)的機(jī)器;
設(shè)置多根絲,所述絲中的一部分絲是非導(dǎo)電絲,所述絲中的另一部分絲包括涂覆有非導(dǎo)電涂層的導(dǎo)電芯;
設(shè)置能夠在互鎖期間朝向所述絲照射激光束的激光器;
使所述多根絲根據(jù)預(yù)定程序互鎖,以形成所述三維結(jié)構(gòu);
在使所述多根絲互鎖期間,朝向所述絲中的所述另一部分絲中的一根絲照射所述激光束,以便使所述導(dǎo)電芯露出。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述三維結(jié)構(gòu)是如前所述的電極引線。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述方法還包括設(shè)置分配器,所述分配器能夠在互鎖期間使材料指向所述絲,并且能夠在使所述多根絲互鎖期間將所述材料分配到所述多根絲。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述機(jī)器設(shè)置有供所述三維結(jié)構(gòu)互鎖的中空的筒。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述筒設(shè)置有至少一個(gè)縫,通過(guò)所述縫,能夠從所述中空向外側(cè)的所述三維結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移附加絲。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述方法還包括沿與使所述多根絲互鎖的方向相反的方向從所述中空拉動(dòng)所述附加絲穿過(guò)所述縫。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述方法還包括在周面附近切斷所述附加絲。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述機(jī)器設(shè)置有編織器,所述編織器具有供所述三維結(jié)構(gòu)互鎖的旋轉(zhuǎn)筒。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述激光器包含在所述編織器內(nèi)。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述方法還包括設(shè)置計(jì)算模塊并使所述計(jì)算模塊程序化,以根據(jù)所述三維結(jié)構(gòu)的預(yù)定圖案指示所述機(jī)器。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述使所述計(jì)算模塊程序化包括設(shè)置建立所述電極引線的特性的參數(shù)。
根據(jù)另一實(shí)施方式,所述使所述計(jì)算模塊程序化包括設(shè)置所述電極引線的特性,通過(guò)所述電極引線的特性,建立使所述多根絲互鎖的參數(shù)。
附圖說(shuō)明
在本文中,參照附圖僅示例性地描述本發(fā)明?,F(xiàn)在對(duì)圖進(jìn)行詳細(xì)地具體參照,強(qiáng)調(diào)的是,所示細(xì)節(jié)是示例性的、僅出于說(shuō)明討論本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的目的,并且是為了提供被認(rèn)為是最有助和容易理解本發(fā)明的原理和概念方面的描述而存在,在這方面,不試圖超出對(duì)基本理解本發(fā)明所必須的詳細(xì)程度地示出本發(fā)明的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié),附帶圖的描述使在實(shí)踐中可以如何具體化本發(fā)明的多種形式對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。
通過(guò)以下結(jié)合圖的詳細(xì)描述,將更充分地理解和領(lǐng)會(huì)本發(fā)明,在圖中:
雖然公開服從于各種變型和替代形式,但是已經(jīng)在圖中借助于示例示出了公開的詳情,并且將在下文中進(jìn)一步詳細(xì)地描述公開的詳情。然而,應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明不使公開限于所述的特定實(shí)施方式。相反地,本發(fā)明覆蓋所有變型、等同物和替代物。
圖1a圖示了根據(jù)示例性實(shí)施方式的電極引線的遠(yuǎn)端部的示意圖。
圖1b圖示了圖1a所示的電極引線的示意性截面圖。
圖1c圖示了根據(jù)另一示例性實(shí)施方式的電極引線的遠(yuǎn)端部的示意圖。
圖1d圖示了電極引線的沿著其軸向軸線的截面遠(yuǎn)端部的示意圖。
圖2a示意性地圖示了根據(jù)示例性實(shí)施方式的編織層狀引線的方法。
圖2b示意性地圖示了根據(jù)另一示例性實(shí)施方式的編織層狀引線的方法。
圖2c示意性地圖示了根據(jù)另一示例性實(shí)施方式的編織層狀引線的方法。
圖2d示意性地圖示了根據(jù)另一示例性實(shí)施方式的編織層狀引線的方法。
圖2e示意性地圖示了根據(jù)另一示例性實(shí)施方式的編織層狀引線的方法。
圖3圖示了根據(jù)示例性實(shí)施方式的用于建立兩根相鄰絲之間的間隙的方法。
圖4圖示了根據(jù)示例性實(shí)施方式的位于使用圖3所示的方法制成的引線表面的接觸點(diǎn)。
圖5圖示了根據(jù)示例性實(shí)施方式的用于在制備過(guò)程期間對(duì)絲施加動(dòng)作的方法。
圖6a示意性地示出了根據(jù)示例性實(shí)施方式的用于制造互鎖結(jié)構(gòu)的設(shè)備。
圖6b描繪了根據(jù)示例性實(shí)施方式的制造電極引線的方法的方塊圖。
圖7a圖示了根據(jù)示例性實(shí)施方式的多層引線的一部分。
圖7b是圖7a中的層的放大部分。
圖8圖示了根據(jù)示例性實(shí)施方式的電極引線的穿過(guò)觸點(diǎn)的截面圖。
圖9a圖示出了根據(jù)另一示例性實(shí)施方式的電極引線的遠(yuǎn)端的截面圖。
圖9b圖示了圖9a所示的電極引線的遠(yuǎn)端的擴(kuò)張之后的截面圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)本發(fā)明的方面和實(shí)施方式,提供電極引線和制備該電極引線的方法。實(shí)施方式旨在構(gòu)造由多根互鎖絲制成的引線,其中該多根互鎖絲被集束以形成在遠(yuǎn)端側(cè)具有電極觸點(diǎn)的、還可以是定制的引線。能夠通過(guò)編結(jié)、針織、編織、互纏、纏結(jié)、結(jié)網(wǎng)、或用于將絲互鎖成特定預(yù)定結(jié)構(gòu)的任何其它方法來(lái)制造互鎖絲。能夠?qū)⒔z互鎖成能夠用作電極的三維結(jié)構(gòu)的任何其它方法均由本發(fā)明的范圍覆蓋。
引線能夠包括被組織成層的兩種類型的絲,即完全非導(dǎo)電的絲和由被非導(dǎo)電材料涂覆的導(dǎo)電材料制成的絲。為了在引線中形成能夠?qū)㈦娦盘?hào)傳入或傳出引線的觸點(diǎn)表面,從絲去除非導(dǎo)電涂層的一部分或一段,以使導(dǎo)電材料露出。觸點(diǎn)表面是由位于引線的外層的多根絲中的多個(gè)相鄰露出區(qū)域制成的表面。
表面的尺寸能夠根據(jù)身體中的待通過(guò)電極刺激的實(shí)際區(qū)域而預(yù)定,以便允許控制通過(guò)表面的電信號(hào)的流動(dòng)。各個(gè)觸點(diǎn)的尺寸能夠與其它觸點(diǎn)不同,并且所有觸點(diǎn)的尺寸均與待被治療的特定個(gè)人和病情的特定需求和要求相對(duì)應(yīng)。
應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是,使用絲的露出的導(dǎo)電部分形成觸點(diǎn)是將在下文中公開的實(shí)施方式的相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)質(zhì)優(yōu)點(diǎn)。觸點(diǎn)是絲的一部分的事實(shí)致使觸點(diǎn)定位穩(wěn)定,例如觸點(diǎn)不能夠相對(duì)引線本身移動(dòng)且不能夠脫落;觸點(diǎn)是互鎖結(jié)構(gòu)的一部分。
所公開的引線的另一重要特征是電極的方向性。通常,電極表面區(qū)域面對(duì)大致垂直于引線的長(zhǎng)度方向軸線的軸線。以這種方式,存在對(duì)待被刺激或監(jiān)測(cè)的組織中的區(qū)域的電活動(dòng)的完全控制。作為示例,在治療帕金森病時(shí),刺激電極定位在腦深部組織中,并且用于在非常特定的治療時(shí)間窗刺激非常特定的組織。現(xiàn)如今,作為示例,在引線的多個(gè)周緣處,引線設(shè)置有環(huán)電極,并且電信號(hào)繞著引線對(duì)稱地傳遞。因此,電場(chǎng)不唯一地指向治療區(qū)域,電信號(hào)流都圍繞引線。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,由于觸點(diǎn)表面的尺寸完全可控并能夠非常小,所以能夠繞著引線在特定周緣設(shè)置多于一個(gè)觸點(diǎn)。以這種方式,電信號(hào)完全地指向待被治療的區(qū)域,而不具有指向不期望區(qū)域的信號(hào)。
因此,現(xiàn)在參照附圖。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1a,圖1a圖示了根據(jù)示例性實(shí)施方式的引線的遠(yuǎn)端部的示意圖。引線10的遠(yuǎn)端部12是長(zhǎng)形的并能夠到達(dá)身體中的遠(yuǎn)且深的組織或其它目標(biāo)。相對(duì)小的觸點(diǎn)14離散地分布于引線的表面。觸點(diǎn)14允許電信號(hào)流過(guò)其表面,以根據(jù)要求來(lái)刺激相鄰的組織或收集電信號(hào)。為了觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu),示出了a-a平面中的截面圖。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1b,圖1b圖示了圖1a所示的引線的示意性截面圖。該圖所示的引線10具有能夠供引導(dǎo)線或類似醫(yī)療器械插穿的空芯18。如在上文中提及的,引線由絲的互鎖網(wǎng)絡(luò)制成。在該示意圖中,未示出各根絲。將在下文中示出對(duì)建立引線的三維結(jié)構(gòu)的互鎖可能性。絲主要由涂覆有絕緣材料的導(dǎo)電線制成。大部分引線包括互鎖的非導(dǎo)電絲。非導(dǎo)電絲的一部分能夠是整體不導(dǎo)電的絲,非導(dǎo)電絲的一部分能夠是涂覆有非導(dǎo)電材料的導(dǎo)電絲。為了形成電極觸點(diǎn),從多根相鄰的絲去除絕緣的非導(dǎo)電材料(將在下文中詳述該議題),以形成用作三維觸點(diǎn)的導(dǎo)電區(qū)16。導(dǎo)電區(qū)16的一個(gè)區(qū)域中的多根露出的絲彼此隔離,以便防止引線的遠(yuǎn)端處的絲之間的短路,以形成一個(gè)連接器觸點(diǎn)(connectorcontact)。絲在引線的近端中的電子模塊處彼此連接,以便傳遞來(lái)自觸點(diǎn)的電信號(hào)或收集來(lái)自觸點(diǎn)的電信息。圖中未示出電子模塊,能夠在不限制本發(fā)明的范圍的情況下利用可在現(xiàn)有技術(shù)中獲得的任意模塊或能夠利用特定的模塊。
進(jìn)出導(dǎo)電區(qū)16的電信號(hào)的流穿過(guò)觸點(diǎn)的與引線10的表面大致對(duì)齊的外表面區(qū)域14是可能的。通過(guò)觸點(diǎn)的外表面區(qū)域大致確定形成在觸點(diǎn)中的電信號(hào)的方向性。導(dǎo)電區(qū)16越大,則觸點(diǎn)的電學(xué)性能越好(例如,觸點(diǎn)的阻抗越低)。因此,將有更多的電流流過(guò)觸點(diǎn)的表面區(qū)域。由于該特征使電極引線表現(xiàn)出較低的信噪比,所以該特征在感測(cè)和記錄電子引線方面也是重要的。
如在上文中提及的,大部分引線由絕緣導(dǎo)電線制的互鎖絲制成,導(dǎo)電區(qū)是線的絕緣涂層被去除的區(qū)域。因此,對(duì)于待制備的各種結(jié)構(gòu),可能性是開放的。
任選地,由于導(dǎo)電區(qū)總體上是完全離散的并能夠由非常小的表面積尺寸制成,所以能夠使用位于同一引線的多個(gè)電極作為刺激電極,而使用其它電極作為感測(cè)電極。以這種方式,能夠?qū)M織進(jìn)行處理,并且同時(shí)能夠接收來(lái)自該組織或相鄰組織的反饋,而無(wú)需為位于同一引線的電極觸點(diǎn)采用兩個(gè)分離表面。
用于本發(fā)明的電極引線的絲可與身體完全生物相容,并且由能夠植入身體內(nèi)的材料制成。對(duì)于絲的導(dǎo)電芯,能夠使用導(dǎo)電金屬,諸如不銹鋼、鉑、鈦、鎢、銥、鈷合金或組合合金等。絕緣涂層能夠由諸如帕利靈(parylene)、硅樹脂、聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯、聚丙交酯(polylactide)等的聚合材料制成。能夠在不限制本發(fā)明的范圍的情況下采用其它材料。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1c和圖1d,圖1c和圖1d分別圖示了根據(jù)另一示例性實(shí)施方式的電極引線的遠(yuǎn)端部的示意圖和截面圖。根據(jù)這些示例,電極引線20具有導(dǎo)電區(qū)的沿著表面(圖1c)和延伸到電極引線20內(nèi)(圖1d)的不同且間隔開的區(qū)域22的多個(gè)三維圖案。這些圖案能夠具有各種表面區(qū)域圖案,但是重要的方面是表面的方向性能夠被預(yù)定,并且與觸點(diǎn)的引線外周跨度直接相關(guān)聯(lián)。一般地,隨著跨度較低,并且觸點(diǎn)的表面積較小,則觸點(diǎn)的電學(xué)性能變差(例如,較高的阻抗);期望的是,觸點(diǎn)的電學(xué)性能將在特定限度內(nèi),以便補(bǔ)償該劣化并制備具有適當(dāng)電學(xué)性能的觸點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)由包含多根絲的露出段的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的體積制成,使得導(dǎo)電元件的和身體組織或體液接觸的總表面積與用于產(chǎn)生相同電學(xué)性能的平面觸點(diǎn)的表面積大致相等。例如,具有長(zhǎng)度為1.5mm、直徑為1.27mm的筒狀觸點(diǎn)的使用頻率高的腦深部刺激(dbs(deepbrainstimulation))電極產(chǎn)生大約500歐姆的阻抗(在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)得),該阻抗與能夠被計(jì)算為6.123mm2的觸點(diǎn)表面積(觸點(diǎn)的外表面積)直接相關(guān)。為了制備具有四分之一外表面積且具有相同阻抗的定向觸點(diǎn)(directionalcontact),要求觸點(diǎn)區(qū)的總表面積總共等于6.123mm2。這是通過(guò)制備具有限定所要求的表面積的展開導(dǎo)電絲的體積觸點(diǎn)(volumetriccontact)(導(dǎo)電區(qū))而實(shí)現(xiàn)的。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2a-圖2e,圖2a-圖2e示意性地圖示了根據(jù)示例性實(shí)施方式的編織層狀引線的多種可能的方法。為了形成引線,優(yōu)選使用將絲編織成層。如在上文中提及的,編織是根據(jù)本文所公開的實(shí)施方式的使引線的結(jié)構(gòu)互鎖的方法中的一種。待使用的絲能夠具有像8微米那樣小的直徑,能夠利用寬度為絲的直徑的大約一倍或兩倍的層制備引線。使用本文所公開的方法,能夠制備直徑相對(duì)小的引線。作為對(duì)比,使用一種新的技術(shù)、三維打印,能夠想到構(gòu)建直徑在100微米的范圍內(nèi)的電極引線的可能性。使用編織技術(shù)可以制備直徑更小的引線,該引線能夠以非常精確的方式用于能夠由當(dāng)今的引線證實(shí)了的不同應(yīng)用。
圖2a示出了第一簡(jiǎn)化軸向圖案。橫向絲102從左向右延伸以建立繞著長(zhǎng)度方向軸線配置的層。編織絲107將橫向絲102編織在一起、編織成在編織領(lǐng)域中是公知的編織圖案。層的寬度是絲的最大直徑的兩倍。
圖2b圖示了另一編織軸向圖案,其中編織絲107每次越過(guò)兩根橫向絲202,并且在經(jīng)過(guò)橫向絲下方時(shí)越過(guò)一根絲;等等。該圖案能夠在層所在側(cè)的相反側(cè)進(jìn)行編織。編織絲107能夠在兩根橫向絲102下方越過(guò),并且能夠隨后立即在一根橫向絲102上方經(jīng)過(guò)。能夠?qū)崿F(xiàn)這些圖案的任意組合。另外在這里,層的寬度是絲的最大直徑的兩倍。
圖2c圖示了用于能夠以兩層的方式獲得另一圖案的方法:具有圖2a所示的簡(jiǎn)化編織結(jié)構(gòu)的第一層是例如通過(guò)編織絲107將橫向絲102編織在一起而形成的,另一層能夠以相同的方式形成;然而,在圖2c所示的圖案中,這兩層在臨時(shí)交換點(diǎn)204互鎖在一起。能夠看到的是,該圖案不必形成軸向結(jié)構(gòu)(axialstructure),而是形成平坦結(jié)構(gòu)。
圖2d示出了編織輪廓的另一示例,該編織輪廓是軸向的。橫向絲不呈現(xiàn)橫向路徑,代替地,它們繞著長(zhǎng)度方向中央軸線以螺旋圖案102延伸。編織絲107呈現(xiàn)與橫向絲的螺旋圖案102互鎖的螺旋相反圖案。該編織圖案能夠具有沿著引線的長(zhǎng)度方向中央軸線的拉伸能力,并且該編織圖案能夠具有更大的柔性。
在圖2e中,示出了基于且組合了圖2b和圖2c所示結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。橫向絲102建立了多于兩層(在該特殊實(shí)例中,建立了三層),使用編織絲107能夠使每層均呈現(xiàn)特定圖案。所有層均能夠互鎖,而甚至遠(yuǎn)的層能夠具有位于相鄰層之間的交換點(diǎn)207以及交換點(diǎn)205。在該圖所示的示例中,如果我們從中間層跟隨特定的絲-絲206,則能夠看到的是,在使上層與中間層互鎖的交換點(diǎn)205,絲206將使層從中間層交換成上層。進(jìn)一步跟隨絲206向右,在交換點(diǎn)207絲206正在將層從上層交換成下層。
結(jié)構(gòu)中的位于層之間的這種交換點(diǎn)能夠形成具有一體化層的引線,該一體化層產(chǎn)生較強(qiáng)且能夠經(jīng)受高施加壓力的三維結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,導(dǎo)電區(qū)存在于引線的遠(yuǎn)端部,并且占據(jù)導(dǎo)電區(qū)的體積以及引線的外周的表面積中的一部分。在使用交換點(diǎn)的情況下,當(dāng)設(shè)計(jì)層時(shí)無(wú)論絲在層中是從表面積向體積行進(jìn)還是從體積向表面積行進(jìn),均應(yīng)當(dāng)確保各絲能夠包括具有導(dǎo)電特征的一個(gè)露出區(qū)域。
使用本公開所述的方法,能夠制備許多其它圖案。應(yīng)當(dāng)理解,能夠根據(jù)本文所述的方法和在本領(lǐng)域中已知的其它方法制備的任何圖案均由本發(fā)明的范圍覆蓋,而不意味著本文所示的圖案限制本發(fā)明的范圍。
應(yīng)當(dāng)提及的是,所有那些圖案以及其它圖案均形成于支撐架或均是使用支撐元件而形成,該支撐元件在這些圖中未示出,并且至少一些支撐元件將示出在下文的示例性實(shí)施方式中。
如本文所公開的用于通過(guò)絲構(gòu)建三維結(jié)構(gòu)的方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是確定并控制編織絲之間的間隙的可能性。絲之間的間隙能夠遍及引線地相等,并且能夠在引線的不同區(qū)域中不同。作為示例,絲之間的間隙在引線的近端部中能夠較大,在形成有導(dǎo)電區(qū)的遠(yuǎn)端部中能夠較小。絲之間的間隙使引線以及在引線的周緣具有表面區(qū)域的導(dǎo)電區(qū)表現(xiàn)出強(qiáng)度和穩(wěn)定性。另外,絲之間的間隙增進(jìn)了電信號(hào)的流進(jìn)出導(dǎo)電區(qū),并且在不降低電信號(hào)的方向性的情況下主要有助于觸點(diǎn)的有效表面積的增大。
為了形成足夠穩(wěn)定且強(qiáng)的三維結(jié)構(gòu),絲之間的間隙應(yīng)當(dāng)是可控的。根據(jù)本發(fā)明的方法,如將在下文中解釋的,實(shí)現(xiàn)了制備過(guò)程的全面控制。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3,圖3圖示了根據(jù)示例性實(shí)施方式的用于建立兩根相鄰絲之間的間隙的方法。已經(jīng)提及過(guò)的是,支撐架或支撐結(jié)構(gòu)對(duì)用于構(gòu)建三維結(jié)構(gòu)的方法是有利的。支撐中空筒300設(shè)置有縫狀開口302,縫狀開口302經(jīng)過(guò)筒的長(zhǎng)度方向軸線、使筒的中空部與筒的外部連接。支撐筒是插入件300,插入件300正在幫助建立與圖2a和圖2b中的本文所公開的圖案同樣的圖案的軸向構(gòu)建。使用絲根據(jù)需求一層在另一層之后地將層構(gòu)建于筒300。在這種情況下,考慮編織絲304之間的間隙。沿著筒的長(zhǎng)度軸線,維持縫302,其中縫被制得非常窄,以便允許絲穿過(guò)縫。在筒的中空部?jī)?nèi),絲306的組正在延伸穿過(guò)筒的兩端。插入件的長(zhǎng)度能夠改變。
在編織絲304的編織期間,拉動(dòng)收納在中空部?jī)?nèi)的一根或多根絲308穿過(guò)縫,并且沿與編織絲前進(jìn)相反的方向拉動(dòng)該一根或多根絲308。編織絲304的每次纏繞之后或多次纏繞之后,從中空部?jī)?nèi)拉出絲308,并且使絲308向后并朝向絲的在前繞線對(duì)編織絲加壓。使用該實(shí)施方式,編織絲的繞線在隔著間隙的情況下被一者朝向另一者地充分加壓,能夠通過(guò)絲308的拉動(dòng)或加壓動(dòng)作的強(qiáng)度確定該間隙。
任選地,能夠在筒的外表面以預(yù)定的方式定位銷或其它元件,以便在相鄰的絲之間形成預(yù)定的間隙。
任選地,縫狀結(jié)構(gòu)能夠包括多個(gè)縫,或者不必平行于引線軸線延伸的縫,這些縫的目的是用于確定位于引線外周的編織內(nèi)部絲伸出所在的部位。另外,將絲互鎖在一起將會(huì)產(chǎn)生與縫狀結(jié)構(gòu)的截面相配的最終截面,一個(gè)原因是在編織期間所有內(nèi)部絲均容納在縫狀結(jié)構(gòu)內(nèi),并且僅在內(nèi)部絲轉(zhuǎn)向時(shí)伸出。
控制絲之間的間隙的能力在一些情況下是有幫助的,作為示例,在正在構(gòu)建2d結(jié)構(gòu)的情況下是有幫助的。存在電極引線應(yīng)當(dāng)與人體中的特定身體部分對(duì)應(yīng)的許多情況,作為示例,諸如視網(wǎng)膜假體等。盡管視網(wǎng)膜也是2d結(jié)構(gòu),但是其因其曲率特征而會(huì)形成三維結(jié)構(gòu)。為了形成這種三維結(jié)構(gòu),諸如圖2c所示的2d結(jié)構(gòu)等的2d結(jié)構(gòu)構(gòu)建有間隙,該間隙然后能夠有助于結(jié)構(gòu)彎曲成三維結(jié)構(gòu)。
應(yīng)當(dāng)補(bǔ)充的是,能夠在不限制本發(fā)明的范圍的情況下以其它方式執(zhí)行使平坦結(jié)構(gòu)彎曲。在另一方式中,層能夠被編織得平坦,此后層能夠經(jīng)歷使其變形成三維最終結(jié)構(gòu)的特定處理。
任選地,另一方式是通過(guò)正在受熱變形的多個(gè)層編織平坦的引線。正在使用投影于引線的諸如全息激光圖像或全息ir圖像等的熱圖像(heatimage)加熱引線。然后,根據(jù)期望的最終形式引線呈現(xiàn)來(lái)自圖像的最終形狀。這還能夠以迭代的方式進(jìn)行,其中熱圖像可以投影于由編織層制成的引線而致使略微變形。然后,能夠投影另一圖像以致使另一略微變形。重復(fù)該過(guò)程,直到呈現(xiàn)最終的期望形狀為止。其它變形方法是可能的。
回到圖3,還能夠使用絲308形成觸點(diǎn)表面,在纏繞編織絲304之后絲308保持從結(jié)構(gòu)伸出。在這種情況下,用作加壓絲308的絲必須由涂覆有絕緣材料的導(dǎo)電線制成。對(duì)絲進(jìn)行裁切以在引線的表面形成接觸點(diǎn)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4,圖4圖示了根據(jù)示例性實(shí)施方式的位于使用圖3所示的方法制成的引線表面的接觸點(diǎn)。引線400是使用關(guān)于圖3所解釋的方法而制得的。出于方便的原因,僅示出了編織絲402,并且僅存在一個(gè)層??床灰姍M向絲。編織絲402的繞線之間設(shè)置有距離相對(duì)恒定的間隙404。如所解釋的,根據(jù)方法的一些特征從表面伸出的加壓絲被裁切,使得加壓絲的內(nèi)導(dǎo)電截面406在引線400的表面露出。那些觸點(diǎn)能夠像絲的一個(gè)導(dǎo)電芯或多個(gè)這種芯的直徑一樣小。
根據(jù)本發(fā)明的方法,通過(guò)去除絲的非導(dǎo)電涂層并使導(dǎo)電材料露出來(lái)制成引線中的形成電極的觸點(diǎn)區(qū)。如此進(jìn)行的一種方法是使用激光束燒蝕絲的非導(dǎo)電材料。該方法能夠用于應(yīng)當(dāng)對(duì)絲施加的各種其它動(dòng)作。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5,圖5圖示了根據(jù)示例性實(shí)施方式的用于在構(gòu)建過(guò)程期間對(duì)絲施加動(dòng)作的方法。出于控制導(dǎo)電性的目的的示例,在處理期間能夠?qū)z施加的動(dòng)作是如下動(dòng)作:諸如絲裁切、粘合、焊接、燒蝕、材料沉積,或者注射諸如凝膠、膠或聚合物等的隔離材料。采用如圖2a所示的方法,并且使橫向絲102與編織絲107互鎖。這是在支撐桿500上執(zhí)行的。作為示例,諸如編織器(該圖中未示出)等的機(jī)器設(shè)置并連接有激光頭601。激光頭601正在根據(jù)預(yù)設(shè)程序發(fā)送激光束602以便燒蝕導(dǎo)電線的非導(dǎo)電材料,或者正在發(fā)送足以對(duì)絲進(jìn)行裁切的能量,以便使絲的導(dǎo)電芯露出。以相同的方式,機(jī)器能夠設(shè)置有膠、隔離用凝膠或其它材料的分配器注射針,其中分配器能夠注射所要求量的膠用于使絲粘接,或者所要求量的隔離用凝膠用于在引線內(nèi)形成隔離區(qū)域。同樣地,能夠?qū)z施加熔接。在對(duì)結(jié)構(gòu)分配膠或隔離材料的情況下,能夠向制備機(jī)器提供額外的激光束或照明,以便使膠在精確的地方包著絲地活化并固化。
歸因于如前所述在處理期間將非導(dǎo)電材料從絲的導(dǎo)電芯極其精確地?zé)g掉,能夠在引線的與治療需要對(duì)應(yīng)的特定所需區(qū)域中制備相對(duì)小的電極。如在上文中表明的,在帕金森病的示例中,能夠使電信號(hào)指向患者大腦組織中的非常特定的區(qū)域是極其重要的。由于根據(jù)所公開的方法制備的電極非常小并能夠制造在引線的任意區(qū)域中,所以能夠使特定于特定患者的治療的尺寸和定位定制化。這些特征表現(xiàn)出放置多于1-2個(gè)觸點(diǎn)的能力,以便顯著提高治療的分辨力(resolution)。這些特征不存在于正在現(xiàn)有技術(shù)中使用的或公開了的任何電極。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供被構(gòu)造成允許制造互鎖結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6a,圖6a示意性地示出了根據(jù)示例性實(shí)施方式的用于制造互鎖結(jié)構(gòu)的設(shè)備。設(shè)備600包括:指令模塊602,其被程序化為具有至少一種編織程序;和編織器604,其可運(yùn)行地連結(jié)于指令模塊602。指令模塊602控制編織器604以及程序的運(yùn)行,其中通過(guò)該程序,編織器604編織三維結(jié)構(gòu)。指令模塊602能夠與計(jì)算設(shè)備或模塊連接或一體化,該計(jì)算設(shè)備或模塊能夠設(shè)置有用于制備共用的電極引線的多種程序,還可以存在缺省程序。指令模塊602或一體化的計(jì)算設(shè)備還能夠設(shè)置有預(yù)定程序,該預(yù)定程序是為了特定用途和為了特定患者而構(gòu)建的。各患者均可能具有不同的物理特性,因此,為特定患者制備特定引線能夠以顯著的方式增強(qiáng)治療。
指令模塊接收來(lái)自專用軟件的指示,該專用軟件確定待構(gòu)建的結(jié)構(gòu)的特性。待確定的特性是諸如如下的特性:待使用的一種或多種圖案、絲的類型、層的數(shù)量、層之間的互鎖、觸點(diǎn)的總量和尺寸、待使用的絲之間的間隙、對(duì)觸點(diǎn)添加的隔離物、應(yīng)當(dāng)被提取特定參數(shù)的特定患者的檢查、隔離材料的施加、電極的類型等。根據(jù)本發(fā)明的制造引線的方法,應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是,過(guò)程是完全計(jì)算機(jī)化的,使得能夠容易地設(shè)計(jì)并使用對(duì)制造機(jī)器下達(dá)指示的專用軟件制造工業(yè)用電極引線以及定制的電極引線。
編織器604具有供絲608纏繞的筒狀芯606。線軸610提供與筒狀芯606接合的絲,筒狀芯606旋轉(zhuǎn)以接收該絲。使用配置在筒狀芯606兩側(cè)、與芯大致平行且繞著芯的多個(gè)臂614使橫向絲放置就位。為了使圖簡(jiǎn)化,僅示出了較少臂和甚至更少的橫向絲,然而,繞著筒狀芯的臂的數(shù)量能夠非常高,并且在制備特定電極引線時(shí)將采用的臂的數(shù)量取決于特定引線所需的橫向絲的總量。各臂均具有位于筒狀芯606的另一側(cè)的相反臂。臂614能夠伸長(zhǎng),并且各臂均能夠在其自由端保持橫向絲的一端。通過(guò)指令模塊602中的程序控制臂的移動(dòng),作為示例,該程序判斷隨著筒狀芯606的旋轉(zhuǎn),與右臂接合的特定橫向絲是否將被編織絲608覆蓋,而與左臂接合的絲將不被覆蓋并將被置于編織絲的上方。因而,形成了絲的互鎖結(jié)構(gòu)。圖案的可能性是巨大的,并且會(huì)被輸入指令模塊602中的程序。
如在上文中表明的,絲是非導(dǎo)電的,然而,大量的絲是由具有絕緣涂層的導(dǎo)電芯或線制成。為了形成電極和其觸點(diǎn)表面,去除了非導(dǎo)電涂層的一部分。為此,編織器604優(yōu)選包括高功率激光器616,高功率激光器616能夠從絲燒蝕掉非導(dǎo)電涂層,以便使能夠用作電極的導(dǎo)電材料露出。再次地,根據(jù)輸入指令模塊602的活動(dòng)程序預(yù)定被去除非導(dǎo)電涂層的區(qū)域。優(yōu)選地,激光器616附接于筒狀芯606,或者至少相對(duì)于臂614旋轉(zhuǎn)。以這種方式,隨著筒狀芯606的旋轉(zhuǎn),繞著筒狀芯的外周的各根絲能夠暴露于來(lái)自激光器616的激光束618。
任選地,設(shè)備600設(shè)置有多于一個(gè)激光器,該激光器可以與另一激光器同步或可以是獨(dú)立的,或者可以作為備用。
任選地,當(dāng)一個(gè)臂614保持被程序化成暴露于激光束的橫向絲612時(shí),在暴露時(shí),橫向絲靠近其位于筒狀芯606上的放置處。因而,處于該位置的絲實(shí)質(zhì)上垂直于筒狀芯,并且是位于激光束的路徑中的僅有的絲。以這種方式,存在最少的其它絲暴露于束(如果有的話),并且絲的暴露區(qū)域具有極小且精確的尺寸,絲的暴露區(qū)域被一致地限定。
注意,在圖6中,激光器616位于筒狀芯606的右手側(cè),因此,絲正暴露在絲的面對(duì)筒狀芯606的那側(cè)。在這種情況下,絲的暴露的或?qū)щ姷膮^(qū)域?qū)⑽挥谡跇?gòu)建的層的內(nèi)側(cè)。在一些實(shí)施方式中,激光器能夠位于芯的左手側(cè),并且以這種方式,暴露部位于所形成的層的外側(cè)。任選地,在芯的兩側(cè)均存在激光器,從而允許待在互鎖結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)和外側(cè)均形成觸點(diǎn)。
任選地,能夠向設(shè)備100添加與關(guān)于圖5公開和說(shuō)明的分配器類似的分配器,使得在電極引線的加工期間,能夠?qū)⒛z或隔離材料置于絲或編織結(jié)構(gòu)。
任選地,能夠使用其它構(gòu)件來(lái)去除絕緣涂層并使導(dǎo)電材料從內(nèi)部露出。任何其它構(gòu)件均由本發(fā)明的范圍覆蓋,而不意味著限制本發(fā)明。
在一個(gè)層形成于筒狀芯之后,任選地,在該層的上方形成另一層。為此,可以在編織器604中留下互鎖層,并且可以在該互鎖層的上方編織另一層,以制成多層互鎖引線??梢砸赃@種方式一層在另一層上地形成多個(gè)層。可以將頂層或內(nèi)層保留成在內(nèi)側(cè)或外側(cè)不露出,以幫助引線與不應(yīng)當(dāng)被刺激或感測(cè)的組織隔離(根據(jù)組織和應(yīng)用)。
在完成編織過(guò)程時(shí),從設(shè)備600移除包括具有導(dǎo)電區(qū)的引線的互鎖結(jié)構(gòu),并且將該互鎖結(jié)構(gòu)連接到適當(dāng)?shù)碾娐?,使得?dǎo)電區(qū)能夠用作供電信號(hào)傳遞的電極,其中導(dǎo)電區(qū)具有位于引線的表面的觸點(diǎn)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6b,圖6b描繪了根據(jù)示例性實(shí)施方式的制造電極引線的方法的方塊圖。如在上文中提及的,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,制備機(jī)器650正在制備由絲制成的互鎖結(jié)構(gòu)。制備機(jī)器650能夠是編織機(jī)器、縫制機(jī)器、編結(jié)機(jī)器、或能夠?qū)⒔z互鎖成預(yù)定結(jié)構(gòu)的任意其它機(jī)器。為了預(yù)先確定待在機(jī)器中制備的電極引線的結(jié)構(gòu),設(shè)置計(jì)算模塊652,計(jì)算模塊652能夠計(jì)算接收自多個(gè)源的信息,并且能夠?qū)⒔Y(jié)果向指令模塊658傳遞,指令模塊658進(jìn)而使機(jī)器650啟動(dòng)以根據(jù)指令制備最終產(chǎn)品。指令模塊658對(duì)機(jī)器下達(dá)以特定方式運(yùn)行的指示,以根據(jù)特定的程序?qū)⒃囊粋€(gè)地方移到另一地方,以便使絲以預(yù)定方式互鎖。另外,指令模塊658還對(duì)激光器指令664提供指示,以便對(duì)絲進(jìn)行燒蝕并使絲的預(yù)定區(qū)域中的導(dǎo)電材料露出,其將被恰好地置于能夠位于導(dǎo)電區(qū)(表面或體積)中的地方。以類似的方式,應(yīng)當(dāng)將材料布置在三維形成結(jié)構(gòu)的預(yù)定區(qū)域中,將為該結(jié)構(gòu)以及662傳送來(lái)自指令模塊的指示。
任選地,單元中的一些單元能夠一起工作或能夠一體化成一個(gè)單個(gè)單元或模塊。
在計(jì)算模塊652中進(jìn)行計(jì)算的程序接收來(lái)自至少兩個(gè)源的信息;在工業(yè)上已知的來(lái)自已知且預(yù)定的結(jié)構(gòu)程序的信息654。另一源是定制源656,通過(guò)定制源652,計(jì)算模塊652應(yīng)當(dāng)制備定制的電極引線。這里所需的信息的示例能夠是關(guān)于如下的信息:對(duì)電極所需的分辨力、觸點(diǎn)的相對(duì)于組織定向的表面以及露出區(qū)域的整個(gè)表面的尺寸、所需的觸點(diǎn)區(qū)電學(xué)性能、引線的柔性等。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7a和圖7b,圖7a和圖7b詳細(xì)地圖示了根據(jù)示例性實(shí)施方式的多層引線的一部分。圖7a圖示了使用諸如圖6所公開的設(shè)備等的設(shè)備制成的引線的一部分。引線700的該部分包括3個(gè)層,702a、702b和702c,其中702a是引線的最外層。圖中所示的層是非常簡(jiǎn)化的,以便能夠理解結(jié)構(gòu)。在圖7b中,較好地看到了層中的絲的結(jié)構(gòu)。多根橫向絲704與編織絲706互鎖。如之前解釋過(guò)的,橫向絲的一部分在互鎖成結(jié)構(gòu)之前被燒蝕。結(jié)果,橫向絲704的一部分是導(dǎo)電線708。在該特定情況下,能夠看到,所有層均具有相同的絲的組織,并且由于露出的導(dǎo)電線708的部分越過(guò)4根相鄰的編織絲706,所以該部分的長(zhǎng)度是絲的直徑的大致四倍。
圖7b所示的位于最外層702a的導(dǎo)電線708對(duì)應(yīng)于圖1b所示的觸點(diǎn)14的表面區(qū)域,位于該導(dǎo)電線708下方的層中的導(dǎo)電線對(duì)應(yīng)于圖1b所示的導(dǎo)電區(qū)16。
應(yīng)當(dāng)注意,使用本文所述的方法形成的互鎖結(jié)構(gòu)是柔性的。這呈現(xiàn)電極引線的遠(yuǎn)端部會(huì)以比現(xiàn)有電極優(yōu)異的方式追隨目標(biāo)區(qū)域的能力。因?yàn)殡姌O引線受到類似的撓曲和運(yùn)動(dòng),所以根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的由絲制成的互鎖結(jié)構(gòu)還具有較長(zhǎng)的疲勞壽命。大幅減小了較小結(jié)構(gòu)的應(yīng)力級(jí)。另外,各根絲均是冗余的,從而即使該絲破損,也允許繼續(xù)的功能?;ユi結(jié)構(gòu)允許較大量的待向目標(biāo)區(qū)域露出的電極表面區(qū)域,因而降低了電極/組織界面處的電流密度。
如本文中關(guān)于圖5提及的,能夠向設(shè)備添加分配器,用于在制造過(guò)程期間添加足夠的材料。
現(xiàn)在參照?qǐng)D8,圖8圖示了根據(jù)示例性實(shí)施方式的電極引線的穿過(guò)觸點(diǎn)的截面圖。電極引線800。設(shè)置有由多根互鎖且露出的絲制成的導(dǎo)電區(qū)804。導(dǎo)電區(qū)804的外周設(shè)置有多個(gè)隔離點(diǎn)806,隔離點(diǎn)806還設(shè)置于電極引線800自身的外周。歸因于用于使用機(jī)器制造結(jié)構(gòu)的方法在絲的加工期間使絲互鎖,能夠向結(jié)構(gòu)添加材料以及能夠?qū)z施加動(dòng)作,設(shè)置隔離點(diǎn)的該特征是可能的。歸因于步驟是完全計(jì)算機(jī)化的,材料所應(yīng)當(dāng)被分配到的確切的絲或結(jié)構(gòu)的位置是確定的,因此,這種隔離點(diǎn)的定位是精確的。
隔離點(diǎn)的需要產(chǎn)生包括互鎖絲的電極引線的結(jié)構(gòu)。如已經(jīng)表明的,包括導(dǎo)電區(qū)的互鎖絲具有露出的導(dǎo)電部。當(dāng)電極引線位于身體中時(shí),體液會(huì)進(jìn)入結(jié)構(gòu),并且可能在引線內(nèi)產(chǎn)生在內(nèi)部穿過(guò)的電信號(hào)。在觸點(diǎn)與非導(dǎo)電區(qū)域之間放置隔離點(diǎn)防止了該現(xiàn)象。
這種點(diǎn)的另一用途能夠是在兩個(gè)不同觸點(diǎn)之間形成導(dǎo)電路徑。這在需要返回電流時(shí)可能是令人滿意的。例如,在引線觸點(diǎn)中的一些引線觸點(diǎn)在引線近端處與不同電流源連接的情況下,如果所產(chǎn)生的總電流不等于零,則一個(gè)引線觸點(diǎn)能夠在內(nèi)部與作為所有額外電流的匯點(diǎn)(sink)的返回電接地(returnelectricalground)連接。
現(xiàn)在參照?qǐng)D9a和圖9b,圖9a和圖9b圖示出了根據(jù)另一示例性實(shí)施方式的電極引線的遠(yuǎn)端的截面圖。引線900的遠(yuǎn)端正包圍著能夠擴(kuò)張的支架(stent)902。遠(yuǎn)端處還設(shè)置有導(dǎo)電區(qū)901。由于在植入期間,引線直徑應(yīng)當(dāng)小,以便在植入之后容易且安全地插入正確的目標(biāo)部位,作為示例,引線的遠(yuǎn)端的直徑能夠擴(kuò)張,并且引線的遠(yuǎn)端能夠根據(jù)要求和在被要求時(shí)擴(kuò)大,所以在引線植入期間這種電極引線能夠是有益的。在腦深部刺激電極中,作為示例,能夠期望的是,引線直徑在植入期間小于0.8mm,在植入之后為大約1.3mm。在該示例中,引線的互鎖結(jié)構(gòu)絲的網(wǎng)絡(luò)被形成為能夠沿著引線的長(zhǎng)度方向軸線伸縮,并且如本發(fā)明的稍早實(shí)施方式所述,該網(wǎng)絡(luò)的直徑被擴(kuò)大。該示例性電極引線允許當(dāng)引線在遠(yuǎn)端處的直徑最小時(shí)植入引線,而一旦引線被植入,遠(yuǎn)端就將因支架的施力而增大,以獲得遠(yuǎn)端的如圖9b所示的較長(zhǎng)直徑。還能夠看到,當(dāng)遠(yuǎn)端直徑增大時(shí),引線的表面積增大。還能夠在擴(kuò)大期間維持觸點(diǎn)的總表面積不變。
應(yīng)當(dāng)注意,還能夠在不限制本發(fā)明的范圍的情況下使用諸如球囊等的其它擴(kuò)張機(jī)構(gòu)來(lái)使電極引線直徑擴(kuò)大。
應(yīng)當(dāng)注意,由于本發(fā)明的電極引線待植入在身體中,所以電極引線所包括的材料應(yīng)當(dāng)符合mr條件并應(yīng)當(dāng)經(jīng)受住mri環(huán)境。另外,由于本發(fā)明的電極引線由互鎖絲制成,互鎖絲沿著引線的軸線經(jīng)過(guò),而其它構(gòu)造沿不同方向行進(jìn),所以電極引線能夠建立在電磁上兼容的絲構(gòu)造,這是通過(guò)建立具有沿相反方向以特定的環(huán)行進(jìn)的導(dǎo)電芯的絲而實(shí)現(xiàn)的,在減少來(lái)自引線的輻射傳輸時(shí)導(dǎo)電芯消除了諸如mr等的電磁場(chǎng)的干涉。
任選地,能夠在不限制本發(fā)明的范圍的情況下在根據(jù)本發(fā)明的電極引線的結(jié)構(gòu)內(nèi)組合正則環(huán)(regularring)或其它電極。
任選地,如果想要一起使用感測(cè)和刺激電極,則能夠?qū)⑦@兩者組合在單個(gè)導(dǎo)電區(qū)中,多根絲將用于感測(cè)電極,其它絲將用于刺激電極。
應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是,盡管在本公開中選擇絲的編織作為用于使絲互鎖的示例性實(shí)施方式,但是應(yīng)當(dāng)理解,其它互鎖方法在本發(fā)明的范圍中,而不意味著限制本發(fā)明的范圍。
應(yīng)當(dāng)理解,以上描述意在是說(shuō)明性的,而非限制性的。例如,上述實(shí)施方式(其和/或方面)可以彼此組合地使用。另外,在不超出本發(fā)明的范圍的情況下,可以作出許多變型,以對(duì)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的技術(shù)采用特定情形或材料。雖然本文所述的材料的大小和類型意在限定本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的參數(shù),但是實(shí)施方式不意味著限制,而是示例性實(shí)施方式。通過(guò)回顧以上描述,對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言許多其它實(shí)施方式將是顯而易見的。
該書面描述使用示例來(lái)公開本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式,并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式,包括制成和使用任意裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任意所包含的方法。本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施方式的可獲得專利權(quán)的范圍由權(quán)利要求書限定,并且可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的其它示例。這些其它示例意在位于權(quán)利要求書的范圍內(nèi),如果示例具有不與權(quán)利要求書的字面文字不同的結(jié)構(gòu)元件的話,或者示例包括具有不與權(quán)利要求書的字面文字實(shí)質(zhì)不同的等同結(jié)構(gòu)元件的話。
盡管已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的具體實(shí)施方式描述了本發(fā)明,但是顯然地,對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言許多替換例、變型例和改變例將是顯而易見的。因此,意在包含所有這些落所附權(quán)利要求書的主旨和寬泛范圍內(nèi)的替換例、變型例和改變例。另外,本申請(qǐng)中的任何參考的引證或驗(yàn)證將不構(gòu)成如下承認(rèn):該參考可用作相對(duì)于本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。
本發(fā)明的范圍由所述權(quán)利要求書限定,并且包括在上文中描述的各個(gè)特征及其改變例和變型例的組合和子組合兩者,通過(guò)閱讀前述描述,這將被本領(lǐng)域技術(shù)人員想到。