本公開涉及腦機接口，并且更具體地，涉及一種用于柔性電極的引導裝置、植入系統及引導方法。

背景技術：

1、柔性電極作為腦機接口領域的重要新興工具，相比于傳統剛性電極具有優良的生物相容性和長期穩定性，不易在腦組織中形成瘢痕。但是，柔性電極也由于其本身機械強度低、易變形，因而在植入腦組織過程中容易斷裂，難以直接穿透腦膜進入到腦組織中。因此，柔性電極的植入一直是該領域的重要技術難點。

2、us11103695b2公開了一種用于將器件植入生物組織（例如，腦組織）中的系統及方法。us11103695b2使用夾鉗來輔助針與探頭的接收特征部進行接合。具體地，夾鉗可以抵靠針夾住探頭的接收特征部以將探頭固定到針，從而使探頭能隨著針一起進入生物組織。然后，夾鉗可以使探頭的接收特征部從針分離并留置在目標位置，同時允許針退出。該方法依賴于針和夾鉗兩個獨立部件之間的高精度協同運動，任何控制時序或位置偏差都可能導致植入失敗。更為關鍵的是，在完成植入后，夾鉗自身需要與探頭分離并退出生物組織，這些動作若在狹小空間內進行則極易與已經就位的探頭發生刮擦、鉤掛從而導致探頭扭曲、移位甚至斷裂，而若在較大空間內進行則對生物組織造成較多創傷。此外，整個植入流程因涉及多個部件的聯動而變得復雜，這不僅延長了操作時間，也增加了因機械操作過多而對周圍組織造成不必要的二次損傷的風險。

技術實現思路

1、在下文中給出了關于本公開的簡要概述，以便提供關于本公開的一些方面的基本理解。但是，應當理解，這個概述并不是關于本公開的窮舉性概述。它并不是意圖用來確定本公開的關鍵性部分或重要部分，也不是意圖用來限定本公開的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出關于本公開的某些概念，以此作為稍后給出的更詳細描述的前序。

2、本公開的目的在于提供一種用于柔性電極的引導裝置、植入系統及引導方法，以減小植入過程中對柔性電極以及生物組織（例如，腦組織）的損傷。

3、根據本公開的第一方面，提供了一種用于柔性電極的引導裝置，所述柔性電極上設置有包括通孔的接合部，所述引導裝置包括：引導針，所述引導針包括針體和位于所述針體的前端的針尖，在所述針體的鄰近所述針體的前端處設置有凹陷部，所述凹陷部包括相對的第一側表面和第二側表面，所述第一側表面比所述第二側表面更鄰近所述針體的前端，所述第二側表面上設置有朝向所述第一側表面延伸的凸起部，所述凸起部被配置為能夠穿過所述柔性電極的所述通孔；以及針套，所述針套具有中空結構以在所述針套內部提供通道，所述通道被配置為允許所述引導針穿過其中移動，在所述針套的前端處設置有第一開口，所述第一開口被配置為允許所述柔性電極的所述接合部經由所述第一開口滑入所述引導針的所述凹陷部中，使得所述引導針的所述凸起部能夠穿過所述柔性電極的所述通孔以攜帶所述柔性電極隨所述引導針一起移動。

4、在一些實施例中，所述第一開口包括與所述針套的前表面間隔開的第一部分，所述第一部分的寬度大于或等于所述柔性電極的所述接合部的寬度。

5、在一些實施例中，所述第一開口還包括與所述第一開口的所述第一部分連通并且延伸至所述針套的前表面的第二部分，所述第二部分的寬度小于所述柔性電極的所述接合部的寬度。

6、在一些實施例中，所述柔性電極包括電極主體，所述接合部位于所述電極主體的前端，其中，所述第二部分的寬度大于或等于所述柔性電極的所述電極主體的寬度。

7、在一些實施例中，所述第一開口還包括位于所述第一部分和所述第二部分之間的過渡部分，所述過渡部分具有從前端到后端逐漸變大的寬度。

8、在一些實施例中，所述第一開口的內邊緣被倒角或圓角處理。

9、在一些實施例中，所述引導針的所述凹陷部的所述第一側表面相對于所述凹陷部的底表面朝向所述針體的前端傾斜。

10、在一些實施例中，所述引導針的所述凹陷部的所述第二側表面相對于所述凹陷部的底表面朝向所述針體的后端傾斜。

11、在一些實施例中，所述引導針的所述凸起部的內表面在所述凸起部的前端處向外傾斜，使得所述凸起部的內表面到所述凹陷部的底表面的距離在所述凸起部的前端處逐漸增大。

12、在一些實施例中，所述引導針的所述凸起部的外表面與所述引導針的表面齊平。

13、在一些實施例中，所述引導針的所述針尖包括多個斜面。

14、在一些實施例中，所述引導針的所述多個斜面的每個斜面的角度彼此不同。

15、在一些實施例中，所述引導針的所述凹陷部的底表面上設置有第二開口。

16、在一些實施例中，所述第二開口的寬度小于所述柔性電極的所述接合部的寬度，并且大于所述引導針的所述凸起部的寬度。

17、在一些實施例中，所述引導針的直徑在50~500微米的范圍內。

18、在一些實施例中，所述引導針的長度在10~200毫米的范圍內。

19、在一些實施例中，所述引導針的材料包括鎢和鎢合金中的至少一者。

20、在一些實施例中，所述針套的所述通道的直徑在60~600微米的范圍內。

21、在一些實施例中，所述針套的壁厚在0.05~0.5毫米的范圍內。

22、在一些實施例中，所述針套的材料包括不銹鋼和鈦合金中的至少一者。

23、在一些實施例中，所述針套的前端具有斜面，所述第一開口設置在所述斜面上。

24、在一些實施例中，所述引導針的材料的剛性大于所述針套的材料的剛性。

25、根據本公開的第二方面，提供了一種用于柔性電極的植入系統，所述植入系統包括：固定模塊，被配置為可移除地固定柔性電極，所述柔性電極上設置有包括通孔的接合部；植入模塊，包括根據本公開的第一方面的任意一個實施例所述的引導裝置和用于驅動所述引導裝置的驅動裝置，所述引導裝置被配置為與所述柔性電極的所述接合部接合以引導所述柔性電極進行植入；成像模塊，被配置為獲取所述柔性電極的所述接合部與所述引導裝置的所述引導針的所述凹陷部的圖像；以及移動模塊，被配置為使所述引導裝置移動。

26、在一些實施例中，所述植入系統還包括：控制模塊，包括上位機和下位機，所述上位機與所述下位機通信，其中：所述上位機被配置為接收并顯示來自所述成像模塊的圖像，接收所述下位機發送的所述植入模塊和所述移動模塊的狀態數據以及在自動模式下向所述下位機發送控制指令；以及所述下位機被配置為響應于在自動模式下接收到從所述上位機發送的控制指令，或者響應于在手動模式下的用戶操作，控制所述植入模塊和所述移動模塊。

27、根據本公開的第三方面，提供了一種用于柔性電極的引導方法，所述引導方法使用引導裝置來引導所述柔性電極，所述引導裝置為根據本公開的第一方面的任意一個實施例所述的引導裝置，所述柔性電極上設置有包括通孔的接合部，并且所述引導方法包括：將所述引導裝置的所述引導針驅動至第一位置，在所述第一位置處，所述引導針的所述凹陷部位于所述針套的所述第一開口處并且所述引導針的所述凸起部不暴露于所述針套的所述第一開口；引起所述引導裝置與柔性電極之間的相對移動，使得所述柔性電極的所述接合部經由所述針套的所述第一開口滑入所述引導針的所述凹陷部中；以及沿第一方向將所述引導針從所述第一位置驅動至第二位置，使得所述引導針的所述凸起部暴露于所述針套的所述第一開口并穿過所述柔性電極的所述通孔，從而能夠攜帶所述柔性電極隨所述引導針一起移動，其中，所述第一方向從所述針套的后端指向所述針套的前端。

28、在一些實施例中，在所述第二位置處，所述引導針的所述凹陷部伸出所述針套。

29、在一些實施例中，所述引導方法還包括：沿所述第一方向將所述引導針從所述第二位置驅動至第三位置，在所述第三位置處，被所述引導針攜帶的所述柔性電極的所述接合部離開所述針套的所述第一開口；以及沿與所述第一方向相反的第二方向驅動所述引導針，使得所述柔性電極脫離所述引導針的所述凸起部。

30、本公開的引導裝置、植入系統及引導方法可以利用引導針與針套的配合便捷實現引導針與柔性電極的接合與分離，減少對柔性電極的損傷概率及對生物組織（例如，腦組織）的機械擾動，提高植入可靠性并降低損傷風險。