[发明专利]一种脑深部电磁耦合刺激与电信号检测的探针

说明书

本发明涉及一种脑深部电磁耦合刺激与电信号检测的探针，属于红外/太赫兹技术领域。该探针包括探针管状结构和探针端封口；所述探针管状结构从外侧向内侧依次由探针外壳、聚碳酸绝缘套层、黄铜套层、聚碳酸酯基层、银膜、碘化银膜组成；黄铜套层从所述探针管状结构伸出构成探针针尖，所述探针针尖处嵌有光纤透镜，探针针尖端封口采用环烯树脂封口。本发明提出的探针既可以将高频电磁信号耦合进高等动物脑内特定的靶点、又可以紧贴在靶点神经细胞上对刺激效果进行实时电信号检测的脑深部电磁刺激探针，能够提供高效、微创、高靶向的刺激方式，并能精准的探测功能区的动作电位，最终实现更有效的脑深部电磁刺激与检测。

技术领域

本发明涉及一种脑深部电磁耦合刺激与电信号检测的探针，属于红外/太赫兹技术领域。

背景技术

脑深部电刺激(Deep Brain Stimulation,DBS)是近20年来神经外科领域发展最迅猛的技术，是通过立体定向方法进行精确定位,在脑深部特定部位进行高频电刺激，从而改变相应核团兴奋性以达到改善帕金森病症状、特发性震颤、扭转痉挛、癫痫和强迫症、严重抑郁症、严重焦虑症和恐怖症、神经性厌食症、痉挛性斜颈、抽动秽语综合征等的一种神经外科疗法。DBS具有选择性好、靶点明确、微创、可调、可逆等优点，对于不同的神经疾病需要刺激不同的脑深部功能区。现有的用于脑深部电刺激的探针主要为在靶点植入的刺激电极，该电极与能产生高频电信号刺激的脉冲发生器相连，通过施加电脉冲信号刺激兴奋或抑制核团异常的神经活动，并且有着专用的电生理检测系统对刺激效果如动作电位进行检测。然而，从硬件方面考虑，传统的脑深部电刺激与检测，不仅需要刺激电极，还需要紧贴在特定神经细胞上的电生理检测系统，这就造成了手术的复杂度，更容易引起相关不良并发症。并且，脑深部电信号刺激治疗的作用机制目前也尚不完全清楚，不仅有许多问题尚未解决，而且可能会引起与手术相关、硬件相关、刺激相关等的不良反应。此外，随着闭环DBS技术的快速发展和疾病运动、认知功能等多功能症状的同步调控，对刺激电极、乃至触点的精准定位和功能区的精细探测提出了更高的要求。

发明内容

针对现有的技术问题，本发明提供了一种脑深部电磁耦合刺激与电信号检测的探针，可以将高频电磁信号耦合聚焦进高等动物脑内特定的靶点，完成基于高频电磁波与生物大分子产生谐振的刺激，提供高效、微创、高靶向的刺激方式；又可以紧贴在靶点神经细胞上对刺激效果进行实时电信号检测，精准的探测功能区的动作电位，减少手术复杂度，最终实现更有效的脑深部电磁刺激与检测。

本发明中的脑深部电磁耦合刺激与电信号检测的探针通过将高频电磁刺激耦合进高等动物脑内特定的靶点，在脑深部特定部位进行高频电磁刺激，该高频电磁(太赫兹/红外波)的频率位于0.1THz-100THz。该频段的电磁波具有与生物大分子相近的振动、转动频率，高频电磁波通过与生物大分子的谐振，改变其运动状态，使神经细胞中的离子通道变化加快离子跨膜运输，使得膜电位变化速度改变。在该脑深部电磁耦合刺激与电信号检测的探针中设计有吸附并传递电信号的结构，可以将探针尖端吸附在刺激靶点神经细胞上对刺激效果进行实时电信号检测，并经过探针传递给外部检测系统。

本发明提出的一种脑深部电磁耦合刺激与电信号检测的探针，包括：

一种脑深部电磁耦合刺激与电信号检测的探针，包括探针管状结构和探针端封口；其中，

所述探针管状结构从外侧向内侧依次由探针外壳、聚碳酸绝缘套层、黄铜套层、聚碳酸酯基层、银膜、碘化银膜组成；银膜与碘化银膜构成碘化银/银空芯光纤，用于红外到太赫兹波段的高频电磁波在探针内的传输；不锈钢接地外壳层与黄铜套层之间的聚碳酸绝缘套层将不锈钢接地外壳与黄铜套层进行隔离绝缘；黄铜套层与银膜层中之间的聚碳酸酯基层，使红外到太赫兹波段的高频电磁波在碘化银/银空芯光纤内传输时可以更好的反射，减少电磁波传输时的损耗；