[发明专利]双向神经接口的原位组装

说明书

本公开的主题大体上涉及用于提供双向神经接口的系统，其具有构造成定位在神经上的电极；保持电极的基底；构造成在电极定位在神经上时电隔离电极的生物相容性绝缘体，其中生物相容性绝缘体绕着电极形成在适当的位置；以及脉冲发生器，其构造成将能量脉冲输送至电极。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年3月14日提交的美国临时申请No.62/308,009的优先权和权益，其全部公开由此通过引用并入。

技术领域

本文中公开的主题涉及可注射神经刺激器/记录装置，更具体地神经接口(例如，神经套箍)的原位组装，以及使用此类神经套箍从神经刺激和/或记录的方法。

背景技术

神经刺激用于治疗各种临床病情。例如，沿着脊髓的各个地点处的电刺激用于治疗慢性背痛。此类治疗可由周期性地生成电能的装置执行，该电能施加于组织以激活某些神经纤维，这继而可导致降低的疼痛感。在脊髓刺激的情况下，刺激电极大体上定位在硬膜外腔中，尽管脉冲发生器可稍微远离电极(例如，在腹部或臀部区域中)定位，但是经由导线或引线连接于电极。在其它实施方式中，深度脑刺激可用于刺激大脑的特定区域，以治疗运动障碍，并且刺激地点可由神经成像来引导。此类中枢神经系统刺激大体上以局部神经或脑细胞功能为目标。

外围神经刺激可比瞄准中枢神经系统的较大结构相对更具挑战性。随着外围神经向外延伸，神经束的大小减小。此外，小的外围神经纤维可控制周围组织的比较大的区段，这使得定位和瞄准用于神经刺激的此类神经相对具有挑战性。然而，外围神经系统支配体内的许多不同的器官结构，并且瞄准某些外围神经可为合乎需要的。

尽管可植入电刺激技术容许脉冲发生器电路和集成电极在无引线的集成装置(直接在神经上植入有控制电路)中的共同植入，但是此类装置对植入的系统提出挑战。集成的植入物必须以一方式稳定地定位在神经上，该方式不由于植入物移动而引起神经上的过度应力或对周围组织的损坏。然而，设计成接触神经的某些植入装置(如神经套箍)不可在没有神经的外科解剖的情况下定位和使用。

发明内容

本文中描述的是一种用于将可植入电极装置装固于其神经目标的神经套箍。可植入电极装置可为神经套箍的部分，该神经套箍在原位围绕神经制作或组装。在一个实施方式中，可植入电极装置(包含在针或手术器械内)首先使用手术镜或外部成像技术来与神经目标接触(或接近)。生物相容性粘合剂在其目标地点处围绕植入物注射，以使相对移动(和随后的组织损坏)最小化，并且使离神经表面的植入物距离固定。绝缘材料接着围绕粘附/固定的植入物注射，以电隔离神经-植入物接口。在其它实施例中，粘合剂可在定位可植入电极装置之前施加于期望的神经地点。在又一实施例中，可植入电极装置可具有预先施加的粘合剂层，使得粘合剂和电极同时定位在神经上。本文中还描述手术植入此类神经套箍的方法，以及用于测试套箍的正确放置和运行的方法。

存在关于使用可注射的或原位形成的神经套箍的许多优点，包括相对低侵入性(镜或图像引导)的手术植入，以及电隔离外围神经系统内的较小或较深神经(即，对于外科解剖和操纵而言太小的这些神经)的能力。可注射材料还可供应关于传统神经套箍不可能的附加功能。用于在组装(例如，注射)期间将可植入电极装置放置和固定至神经的粘合剂材料还可用于改变植入的电极和神经之间的离子传导。这继而可便于电极与神经之间的改进的联接以及改进的记录和/或刺激。粘合剂还可为可生物降解的，允许神经-电极接口的初始保护(在绝缘材料的注射和固化期间)，并且接着让位给可自然填充有液体或结缔组织的间隙或空间(后降解)。该材料还可包含专门的组分或添加剂(如用以减少局部炎症的药物)，并且可用于阻碍高阻抗组织形成。粘合剂和绝缘材料可替代需要将神经套箍缝合于神经的技术、从基于外科解剖的植入移动至低侵入性注射的主要挑战。