医用电极、电极束以及电极束阵列的制作方法

专利名称：医用电极、电极束以及电极束阵列的制作方法
技术领域：
本发明涉及医用电极，具体涉及医用微电极、此类电极束以及此类电极和/或电 极束的阵列。本发明的医用电极、电极束以及电极或电极束的阵列旨在用于插入诸如脑、脊 髓、内分泌器官、肌肉以及结缔组织之类的软组织。
背景技术：
可长期植入中枢神经系统(CNS)的电极具有广泛的应用范围。原则上，可通过这 些电极记录或刺激所有的脑细胞，并监测它们的功能。尤其重要的是将多通道设计用于脑 细胞刺激。在此类设计中，电极组或甚至各个电极可独立寻址。这允许用户选择产生疗效 的那些电极，这与非选择性刺激相比有改进。脑或脊髓的刺激在脑核变性或受损的情况下 特别有价值。如果联系到药物输送或诸如电刺激之类的其它手段，可用于监测脑活动。电 极还可用来损伤组织中的特定部位。为记录和刺激脑结构，过去已经开发和使用了多种形 式的植入电极。为实现耐久的电极植入，将电极锚定在组织中并使电极相对于组织的运动 最小化是重要的。重要的是，由于例如呼吸和换气或其他运动引起的内因运动，诸如身体的 突然加速或减速，诸如脑和头骨之类的不同组织甚至诸如脑或脊髓内的不同部位之类的同 一组织的不同部分可能相对于彼此运动。例如，每次心跳引起动脉周围的不均勻或放射性 运动。当无弹性的直导线非均勻运动地通过区域时，该导线将倾向于在该组织内滑动，从而 引起与周围组织的机械摩擦和/或改变周围组织的张力，这又可能伤害该组织。这样的运 动将降低通过该电极获得的记录/刺激的质量，而且会引起组织对电极的反应。与本发明 有关的另一考虑事项是丝状电极在组织中的锚定属性对于最优性能是关键的。设置在丝状 电极端部附近的突出细丝(倒刺)形式的锚定装置是已知的。影响丝状电极的组织运动将 被传播至锚定装置，从而导致毗邻组织受伤的风险。发明目的本发明的第一目的是提供上述类型的电极，其适于与插入该电极或植入该电极且 该电极不容易错位的组织一起运动。本发明的第二目的是提供上述类型的电极，其对插入该电极或植入该电极的组织 无伤害或几乎无伤害。本发明的第三目的是提供上述类型的电极，其能以期望构造容易地定位在软组织 中的期望位置中。本发明的第四目的是提供具有上述期望性质的电极束。本发明的第五目的是提供具有上述期望性质的电极阵列和/或电极束。根据本发明的以下概述、附图中说明的多个优选实施方式以及所附权利要求书， 本发明的其它目的将变得显而易见。发明概述本发明基于对期望改善医用电极、尤其是植入或插入软组织的医用电极的不同部 分的运动自由度的理解，以避免周围组织的不均勻运动对电极的消极效果，尤其是倾向于 使电极错位和/或使其以冒险伤害周围组织的方式运动的效果。具体而言，本发明基于这样的理解此类电极包括能相对于彼此运动的部分以增大或减小它们沿电极的距离是有利 的。本发明还基于这样的理解对于其植入或插入尤其是以期望构造的植入或插入，无论是 否属于电极束或电极束阵列或单个电极和电极束的阵列，本发明的电极都需要结构稳定。 在本申请中，“构造”涉及本发明的电极因为其柔性而能呈现或被迫呈现的三维形状或状 态。根据本发明，结构稳定通过将电极部分植入生物相容的支承材料来提供，一旦该电极已 设置于软组织中的期望位置该支承材料就可去除。为便于去除，支承材料是在体液中即在 液相环境中可溶解或可降解的材料，但如果该电极插入脂肪组织中，则该支承材料是在脂 肪丰富的环境中可溶解或可降解的材料。在溶解或降解之后，该支承材料或其降解产物分 别通过活组织中起作用的溶质输运机制从插入部位消失和/或被代谢。本发明的支承材料 可以是需要降解而可溶或增强其在体液中的可溶性的材料；此类降解通过在活组织中起作 用的机制来实现。单电极根据本发明，公开了一种用于插入或植入软组织的导电柔性细电极，该电极具有 第一端和第二端，以及允许从第一端到第二端的距离在插入组织之后增大和/或减小的构 造。该电极在第一端处包括基部，该基部用于通过固定至基部的柔性导线与电气装置电连 接。该基部可具有适用于该用途的任何形状。在其第二端处，该电极包括电极端，具体而言 是适于将该电极插入软组织且用于任选地将该电极锚定于组织中的电极端。在电极端与基 部之间延伸的电极主体是柔性的，可任选地是可恢复柔性的，或包括柔性部分和可任选的 可恢复柔性部分。优选截面约为圆形的该电极主体包括导电或不导电芯、如果该芯不导电 则位于该芯上的导电层、以及在该导电层或芯上的绝缘层。然而，也可使用诸如矩形或多边 形之类的其它电极截面。或者，该电极主体包括或由填充有导电材料的不导电聚合物管组 成。不导电芯优选为天然、半合成或合成聚合物细丝，诸如丝绸、棉、人造丝(乙酸纤维素)、 聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺等等之类的细丝。导电芯是金、钼、钛、合金、钢的细金属丝或导电聚 合物纤维。不导电芯上的导电层包括或由高电导率的金属组成，诸如通过例如离子溅射或 蒸镀技术沉积在该芯上的铜、银以及金或金属合金，例如钼-铱。在金层的情况下，与芯的 粘附强度可通过在金层与芯之间插入铬或钨层来改善。此类插入对于其它金属层也是可行 的。沉积的金属导电层的厚度为从0. Ιμπι到约ΙΟΟμπι。或者，导电层可包括或由导电聚合 物组成。该绝缘层包括或优选由不导电聚合物组成。在许多应用中，电极主体的直径为从 约10_7到约10_4m，优选小于约2.5X10_5m。然而，在某些应用中，该电极主体可具有较大直 径，尤其是当该电极旨在制造软组织损伤时。电极主体的绝缘层优选从主体的第一端延伸至主体的第二端，即整个电极主体被 绝缘。适用于绝缘的材料的示例是玻璃、聚乙烯醇缩甲醛、硅橡胶或防水漆。然而，可能沿 电极主体提供穿过绝缘层到导电芯的通道，尤其是设置成与芯大致垂直的通道。如果希望对较大体积的组织进行电刺激，可能优选不使要插入目标组织的电极的 部分绝缘。或者，该电极主体可包括未绝缘的区域，以允许该组织内的多个部位的刺激/记 录。为便于插入组织中，本发明的电极至少部分地埋入生物相容基质材料的刚性或基 本刚性的主体中。本发明的基质材料优选在宏观上均勻。该埋入包括电极主体的至少一部 分，更优选地包括电极端部和从该端部延伸的电极主体的一部分。“基本刚性”表示该主体仅为略可恢复的柔性。该基质体包括或由可在体液(尤其是液相体液或脂肪丰富的体液) 中溶解或生物降解的固体基质材料组成。将电极纳入基质体中不仅使电极能插入或植入组 织中且以所需布置设置，而且以所需构造设置。电极或至少其部分在构造上锁定于该基质 中。在基质溶解或降解之后，电极尤其是电极主体可在组织中保持其初始或首次构造，或采 取或被迫采取第二构造或数量不限的构造。“初始构造”表示电极或电极主体或电极主体的 一部分在基质中的构造。电极主体的波状或其它非平直形状改善了电极在组织中的锚定， 因为组织细胞将靠近该主体生长。与平直电极主体相比，波状或其它非平直电极主体的确 改善了本发明的电极随植入或插入该电极的组织的不均勻运动而移动但不错位的能力。电极主体采用第二构造可通过多种手段来提供。如果电极主体是可恢复柔性的或 包括可恢复柔性部分，则它可以压缩或拉伸状态被埋入基质体中，从而一旦在电极插入软 组织之后基质溶解，电极主体就可相应地伸展或收缩。在其初始构造下，一般以一个方向伸展的电极主体可包括规则或不规则的弯曲、 螺旋、回路、之字形部分等。换言之，在其初始构造下，电极主体的长度显著大于第一与第二 端之间的距离。显著更大表示诸如第一与第二电极端之间距离的2%或更长、具体而言是 5%或更长、甚至20%或更长以及长达50%或更长的长度。不过，从第二端延伸的电极的电 极端优选具有平直或稍有弯曲的构造。未绝缘的电极的远端或电极端可以具有任何合适的形状。如果该电极旨在用于记 录目的，则尖头端部是优选的。如果该电极旨在用于刺激，则优选该电极的电极端不包括尖 锐边缘，但具有光滑的轮廓以减少电极端的侵蚀。任选地，电极电极端的表面积可通过粗糙 化来增大，以增大与周围细胞的接触从而减小电极的阻抗。粗糙表面可通过例如用钼黑涂 敷电极或通过蚀刻来获得。 在其基部处，该电极经由绝缘柔性电导线与电子设备导电接触。在其端部和/或主体部分处，本发明的电极可有利地设置锚定装置，诸如粗糙表 面部分或相对于周围组织具有粘附性的表面部分。它们甚至可以是例如一种类型的钛 或具有用氧化钛涂敷的部分，从而允许组织粘附或向内生长。在插入过程期间在近端方 向设置、然后在将电极收缩短距离时展开的附连至电极端的横向延伸细丝是已知的(W0 2007/040442)；本发明的电极可设置有此类细丝以进一步将其锚定于组织中。优选这些横 向延伸的细丝具有等于或优选小于电极主体的直径，和/或具有允许它们从电极横向突出 适当距离的长度，诸如长达50 μ m或更长，甚至长达100 μ m或更长。优选横向延伸的细丝 在其端部未绝缘的情况下还起电极的作用。还优选横向延伸的细丝包括或由电极的导电材 料组成，且该材料与电极主体的材料成为整体。不过，横向延伸细丝具有与电极材料不同的 材料的情况也在本发明的范围内。因为横向延伸的细丝并未妨碍基质埋入电极向组织中的 插入，所以它们可从电极按照诸如远端、径向或近端方向之类的任何方向延伸。电极也可能 包括大量横向延伸细丝，那些细丝也可能按照一个或若干方向从电极延伸。同样，优选电极 的芯或支承管与电极端为同一种材料或与其成为整体。在其端部处装备有突出元件的电极 中，这样的拉出可允许突出元件变得锚定于组织中，并使电极抵抗拉出。将具有适当的端部 设计(诸如从由连接电极的第一和第二端的直线所限定的电极主体的长轴弯曲或偏离的 端部)的电极进一步推向组织会使其电极端从长轴方向侧向偏离。本发明的基质体具有生物相容材料，该材料在体液尤其是含水环境中溶解或降解，或者在脂肪丰富的环境中溶解或降解。该降解可由存在于与基质接触的体液(具体而 言是含水体液或体脂肪)中的酶催化。在溶解或降解之前，该基质体可能膨胀，也可能不膨 胀。该基质体优选在远端方向上是长椭圆形的，即形成首先插入组织中的基质埋入电极的 前部。例如，它的形状可形成为长度至少等于处于初始构造的电极的第一与第二端之间的 距离的长条。该基质体优选在其远端的方向上锥形化。其远端部分优选大致为锥形，以便 于插入软组织中。其远端端部可具有尖头或钝头形状。钝头形状使插入期间血管破裂的风 险最小，而尖头端部将减小组织对插入的阻力。基质体的形状允许在电极深深插入软组织 时遵循平直的插入迹线，从而使用户能将电极准确地定位于组织中。适当的基质材料包括 本领域已知的生物相容的基于碳水化合物或蛋白质的粘合材料。其它有用的已知生物相容 的基质材料包括聚乙醇酸、羧基乙烯聚合物、聚丙烯酸钠、羧基甲基纤维素、羧基甲基纤维 素钠、支链淀粉、聚乙烯吡咯烷酮、刺梧桐树胶、黄原胶、阿拉伯树胶、瓜尔豆胶、决明子胶、 茄替胶以及其它天然胶、果胶、黄蓍胶、藻酸。可任选地，基质体包括在体液(尤其是含水环境甚至是脂肪丰富的环境)中的溶 解或降解速率不同的两个或多个基质材料部分。例如，在某些应用中，基质体包括或由两个 部分——近端部分和远端部分——组成是有利的，其中远端部分的材料的溶解速率显著高 于近端部分的材料的溶解速率，从而使远端部分的溶解时间缩短二十秒至十分钟。这种设 计使本发明的电极能在两个基质部分都完整的情况下靠近目标组织插入；一旦其中埋入了 电极主体的远端或第二端部和/或电极端的基质材料溶解，该电极即可从组织拉出短距离 或进一步推入组织短距离。基质体包括诸如可被体液渗透的通道之类的溶解增强装置的情 况在本发明的范围内。因此基质体或其部分可具有无孔或多孔结构。基质材料的溶解或降 解的延迟可通过在基质体或其部分上设置一个或多个溶解延迟或降解延迟层来实现。基质 溶解延迟涂层为优选在含水环境中的溶解速率以比其所保护的基质部分的溶解速率显著 更慢的材料。该基质溶解延迟涂层也可以是在含水环境或体脂肪丰富环境中不容易溶解但 可降解的材料，诸如蜡涂层、聚酯涂层，例如聚甘醇酸、聚乳酸、聚(甘醇酸，乳酸)或聚碳酸 酯涂层或诸如胶原蛋白涂层之类的肽涂层。本发明的电极阵列旨在用于插入到活的软组织中，具体包括脑和脊髓组织，但也 可例如插入到肝脏、肾脏、骨骼肌、心肌、脏肌以及结缔组织中。本发明的电极可用于记录和 /或用于神经刺激目的。如果用于记录目的，本发明的电极线可装备有微型前置放大器。优 选该放大器设置在离端部短距离处，诸如在主体和电极端的连结处，以提高信噪比。为进一步便于插入软组织，优选微操纵杆或类似物附连至电极近端处或其附近的 该基质或埋入该基质中。微操纵杆的可释放附连可替代地由固定至电极的基部的对接装置 提供。因此本发明公开了一种柔性电极，该电极在插入软组织之后其从其远端到近端基 部的长度能可逆地增大和减小。电极束在某些应用中，使用适当排列的上述类型的多个电极是有利的。例如，本发明的刚 性或基本刚性的基质体可由两个或多个甚至多达数百个电极共享，其目的是将多个电极设 置于软组织区中。本发明的两个或多个电极在公共基质体中的组合称为“电极束”。提供具 有元件至少部分设置于基质体中的常规直电极线、光导线、收缩聚合物或包含电极和/或
8电子电路的刚性电极芯片的电极束的情况也在本发明的范围内。可任选地，该基质体包括 在含水环境中的溶解速率不同的两个或多个基质材料部分。本发明的电极束的分段基质体 在其特征方面对应于上述本发明的电极的基质体。优选由电极束组成的本发明的电极具有不同长度，而且如果基质体具有旋转对称 形状(例如圆柱形)，则本发明的电极排列在基质体的中轴周围。优选最长的电极设置在离 轴短的距离处，而较短电极设置在离轴较长距离处，以使它们的端部限定圆头的基质体端 部。它们的近端优选设置在横切旋转轴的平面上或附近。不过，按照形成单侧倾斜或者其 它不对称的电极束端部的方式来排列电极也在本发明的范围内。因此该电极束基质体可按 照远端方向锥形化，以形成例如锥形或扁平三角形的远端终端部分。该远端终端部分可具 有钝头形状，以使电极束插入软组织期间血管破裂的风险最小化。根据本发明的另一优选方面，该电极束包括一根或多根光纤，用来允许对组织或 其组分的辐射刺激和/或用于记录从周围组织发出的辐射。在对应于电极的方式中，通过 基质将上述一根或多根光纤保持在电极束中的选定位置中。根据本发明的另一优选方面，本发明的基质埋入电极束中的两个或多个电极可通 过例如陶瓷或聚合物材料的基板在它们的第一端处或附近连结。如此连结的电极可以是相 同或不同长度。该基板可装备诸如放大器之类的电子部件，或经由电缆或遥测地连结至组 织外部的电子电路以进行刺激和记录；它还可用于安装用于接收微操作器的装置。根据本发明的另一优选方面，该电极束包括一个或多个可收缩的双金属元件，当 有电流流过这些双金属元件时它们会改变形状，例如弯曲。此类可收缩元件可用于控制基 质埋入的电极束的插入路径。为将电极束插入软组织，微操纵器附连或可附连至电极阵列的近端部分，它沿近 端方向从该近端部分延伸。本发明的电极束的硬度便于其插入组织中。一旦插入，第一基质部分就迅速溶解。 因此，电极的远端终端部分变得能相对于相邻电极横向移动。电极束向组织中的进一步插 入使包括扇形展开装置的电极的远端部分以展开的方式沿背离电极束的轴的方向弯曲。第 二基质部分的溶解释放电极的近端部分，以使它变得能相关于相邻电极横向和/或轴向移 动，且在组织中采取浮动设置，从而它在组织中的位置稳定，而且防止出现由于它与其它电 极的联合移动引起的组织反应或受伤。电极和/或电极束的阵列根据本发明，并列或几乎并列设置的两个或多个基质埋入电极和/或电极束可通 过溶解于诸如体液之类的含水介质中的胶连结。该胶必须是生物相容的。适当的胶可以是 基于碳水化合物或蛋白质的胶，诸如烷基纤维素和/或羧基纤维素、多糖以及明胶，但也可 以是不同的本质，诸如聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酸的碱盐。电极和/或电极束可以这种方 式以适于植入的期望几何图案排列成阵列。从而植入所需时间相比于通过植入单个电极和 /或电极束获得的相同几何图案所需的时间而言明显缩短。此类阵列中的本发明的一个或 多个基质埋入电极和/或电极束可被相对于彼此临时或永久保持成固定关系的本发明的 两个或多个基质埋入电极替换。用于将它们保持于此类固定关系的装置可包括或由本发 明的一种或多种基质材料组成，或与其无关。如果与其无关，则该装置可以是在含水环境 中比基质埋入电极束的任何其它基质材料溶解和/或解体更慢的装置或永久装置，诸如将W02007/040442的电极束保持于固定关系的装置。类似地，本发明的电极阵列中的一个或多 个电极束可由WO 2007/040442的一个或多个电极束替代。本发明的电极束阵列中的电极 束之间的适当距离是从50 μ m到500 μ m或更长。本发明的基质埋入电极束的阵列或基质埋入电极与基质埋入电极束的组合的阵 列适用于针对科学、医疗以及动物护理目的的长时间刺激、通过对氧化还原反应和组织的 精确病灶的测量来对神经元电行为和递质或其它生物活性分子的浓度的多通道记录。方法和用途根据本发明，还公开了一种制造埋入基质体中的本发明的电极的方法。该方法包 括提供固定装置；将电极和诸如光纤、收缩元件等等之类可任选的附加元件以期望构造 固定于固定装置中；涂敷护层以覆盖固定电极(除其基部外)；以覆盖要埋入的电极部分 的方式在电极上涂敷第一基质材料的溶液或悬浮液；使基质溶液或悬浮液的溶剂/分散剂 分别蒸发或变硬；去除护层；以及从固定装置释放该电极。为了将电极埋入两种基质材料 中以形成各自包围电极的一部分的相应基质部分，通过如上所述的固定装置所固定的电极 的适当部分被第一基质材料的溶液或悬浮液涂敷，该第一基质材料的溶剂/分散剂随后蒸 发，然后电极的剩余部分被第二基质材料的溶液或悬浮液涂敷，随后蒸发第二基质材料的 溶剂/分散剂，以及从固定装置释放该电极。在该方法中，该电极优选设置在诸如聚氟烃聚 合物或硅橡胶之类的低浸润度的光滑材料的护层中并固定于其中。为便于溶剂蒸发，护层 材料有利地为多孔，尤其是微多孔。在涂敷并干燥基质材料之后，该电从护层中拉出。将本发明的电极埋入形成埋入电极部分的不同基质部分的两种基质材料中的替 代方法包括将整个电极埋入第一基质材料中；优选从远端延伸的远端部分溶解第一基质 材料的一部分；通过例如依靠涂敷于未埋入远端部分上的护层用第二基质材料覆盖电极的 未埋入远端部分；用第二基质材料的溶液或悬浮液填充该护层；蒸发该溶剂以干燥/硬化 第二基质材料；以及去除该护层。根据本发明，还公开了一种将基质埋入电极尤其是本发明的基质埋入电极插入或 植入软组织中的方法。根据本发明，还公开了 一种将基质埋入电极束尤其是本发明的基质埋入电极束插 入或植入软组织中的方法。根据本发明，还公开了一种将基质埋入电极束阵列尤其是本发明的基质埋入电极 束阵列插入或植入软组织中的方法。本发明还涉及出于科学、医疗以及动物护理目的将基质埋入电极、基质埋入电极 束或基质埋入电极束阵列用于通过测量氧化还原反应和损伤组织来进行长期神经刺激以 及对神经元电活动和神经递质浓度进行多通道记录。现在将参照在包括多个附图的草图中说明的多个优选实施方式更详细地说明本 发明，不过这些附图未按比例绘图。电极束用加粗的轮廓来渲染。附图描述

图1是通过本发明的电极的第一实施例的纵向剖面，其包括电极端、涂有银和金 的不导电丝绸芯主体以及聚合物绝缘涂层，其中主体为波状构造；图Ib和Ic分别是通过图Ia的电极的端部和主体的横截面A_A、B-B ；图Id是处于伸展状态的图Ia的实施例；
图2a是通过处于对应于图Ia的实施例的电极的状态的本发明的电极的第二实施 例的纵向剖面；图2b是图2a的电极的端部的部分放大视图；图3a是通过处于对应于图Ia的电极的状态的本发明的电极的第三实施例的纵向 剖面；图3b是图3a的电极的端部的部分放大视图；图4a_4c是通过本发明的电极的第四实施例的纵向剖面图，该电极被示出埋入可 溶解基质中(4a)，处于插入软组织且基质溶解之后的状态(4b)，以及处于在组织中的伸展 状态(4c)；图5a是通过埋入可溶解基质中的本发明的电极束的第一实施例的纵向剖面图；图5b是通过图5a的实施例的横截面C-C ；图6是通过埋入可溶解基质组合的本发明的电极束的第二实施例的纵向剖面，其 以与图5a中的电极束的视图相对应的视图示出；图7a是通过包括图5a、5b的四个基质埋入的电极束的本发明的电极束阵列的第 一实施例的纵向剖面；图7b是通过图7a的电极束阵列的横截面D-D ；图8是通过埋入可溶解基质组合且包括膨胀装置的本发明的电极束阵列的第二 实施例的纵向剖面F-F ；图8a是通过图8的电极束阵列的横截面E_E ；图8b_8f示出与图8中的视图相同的插入软组织中的图8、8a的阵列的可溶解基 质的连续溶解过程；图9是以与图8的剖面图相对应的纵向剖面图表示的本发明的电极束阵列的第三 实施例；图10-11示出以与图Ia的视图相对应的视图表示的本发明的电极的第四和第五 实施例；图12示出以纵向剖面G_G(图12a)表示的本发明的电极的第六实施例；图12a是图12的电极在近端方向的放大俯视图；图13是通过埋入可溶解基质且通过电极固定盘在近端处连结的本发明的电极束 的另一实施例的纵向剖面，其以与图5a中的电极束的视图相对应的视图示出；图14是通过包括安装在阵列固定盘上的图13中所示类型的四个基质埋入电极束 的本发明的电极束阵列的第四实施例的纵向剖面，其以与图7的电极束阵列的视图相对应 的视图示出，但略去了远端部分的一部分。发明详述图Ia-Ic的本发明的电极的第一实施例1包括大致长椭圆波形主体2，以及在其第 一近端处的基部4和在其第二远端处的电极端3，该电极端3具有尖头或钝头的点或端部 5。钝头端部5如果设置在血管丰富的组织中则具有避免损伤血管的优点。电极1的基部 4是将其近端处的电极主体2与细绝缘导线连接的焊珠，以便于与电气装置10电气连接。 该电气装置可以是多种类型，诸如用于向电极馈送电流和/或用于从电极接收电信号的装 置。电极主体3是柔性的，但基本是不可恢复的。如图Ic的放大截面中所示，它由芯7、中间层8以及涂层9组成。芯7是其上通过离子溅射沉积有铬的薄中间层8的丝线。中间层 8被聚乙烯醇缩甲醛的涂层9覆盖。与电极主体2相反，电极端3未绝缘，即无涂层9 (图 lb)。对电极1的相反两端施加轻微的力以使其分开导致如图Id所示的电极主体的伸展、 基本平直构造。图2a、2b中所示的本发明的电极的第二实施例101与第一实施例的不同之处在于 其主体102的波形图案。附图标记103、104分别指示以尖头点结尾的电极端和电极基部。图3a、3b中所示的本发明的电极的第三实施例201与第一实施例的不同之处在 于，电极端203的粗糙表面部分210从钝头端部205按照波状电极主体202和电极基部204 的方向延伸。该粗糙化改善了在植入部位处的保持，并增大了电极与周围细胞的接触面积， 从而降低了电极与细胞之间的电阻。在图4a中，本发明的电极的第四实施例301被示为其电极端303和主体302以尖 头电极端部305与钝头基质壳端部313指向相同方向的方式埋入可水解材料的基质壳312 中。在离端部305 —距离处，倒刺314以斜近端方向从电极端303延伸。除支承基部304 的导线之外，电极301完全埋入基质壳312中。埋入的电极主体302具有之字形构造。电 极301与基质壳312的组合321被称为“稳定电极”。电极301可以此稳定形式321插入软 组织中，同时保持其之字形主体构造。在插入之后的短时间内，基质壳312被体液溶解(图 4b)；不过电极301仍基本保持其埋入基质壳312中且插入组织中的之字形构造。通过倒刺 314，电极301锚定在该组织中，具体而言是对抗视图将电极301拔出的力。通过向基部304 施加拉力，电极主体302可变直即伸展，以采取图4c中所示的拉直构造302'。本发明的四个电极的基质埋入束411的第一实施例在图5a、5b中示出。图2a、 2b的电极101类型的电极并列设置，并与可溶解基质体412中的束411的旋转轴S等距。 相对于第一电极的电极主体402a，其他电极的主体402b、402c、402d分别以90°、180°以 及240°角设置。在图5a中，还分别示出了第一和第三电极的电极端403a、403c以及基部 404a、404c。大致柱状锥形化的基质体412按远端方向锥形化，在其起点仅稍稍锥形化，但 向其远端尖头较显著地锥形化。图6中示出的本发明的四个电极的基质埋入束511的第二实施例包括图2a、2b所 公开类型的四个电极，而且与图5a、5b的基质埋入的电极束411 一样关于旋转轴S'布置。 与图5a、5b的实施例相比，该基质体包括两个部分，包围电极主体502a、502c等的近端部分 512'，以及包围它们的电极端503a、503c的远端部分512"。近端基质体部分512'的溶 解速率比远端基质体部分512"的溶解速率慢。这允许将整个基质埋入束511插入软组织 的期望第一深度或水平，并且当远端部分512"材料溶解时进一步插入第二深度或水平，在 此期间，第一电极502a、503a、504a和其他电极的未受支承的电极端503a等不再固定不动， 而是可弯曲，例如从中轴S'向外弯曲。本发明的远端尖头为631的电极束阵列620包括与本发明的阵列轴R等距且旋转 对称(四等分旋转对称)设置的四个基质埋入电极束(图7a、7b)。阵列620包括图5a、 5b中所示类型的四个电极束，其中仅第一束的四个电极的主体602a-602d通过附图标记标 识。这些电极束分别埋入固态可溶解基质612a-612d。四个基质埋入电极束并列设置，其中 它们的端部613a-613d指向同一远端方向。基质埋入电极束通过可在含水环境中溶解的胶 水630连结。优选胶水630与埋入基质612a-612d的材料的组分和溶解或膨胀速率不同。埋入基质的材料可以是一种并相同，但将具有不同溶解或膨胀速率的材料用于它们中的一 个或多个也是可以想象的。阵列620设置有母耦合构件640，其设置于胶水630的近端平坦 端面的中心处。该耦合构件640设计用于可释放地接纳操纵杆641以便于将阵列620插入 组织中。与图7a、7b的阵列对称性相同的本发明的另一远端尖头为731的电极束阵列720 在图8、8a中示出。除连接阵列720的电极束的可水解胶730之外，后者还包括关于阵列轴 T设置在中心且按照径向延伸至基质体712a-d的最内壁部分的膨胀塞750，基质体712a_d 中的每一个包括具有四个电极的基质埋入电极束，其中各个电极具有可伸展的电极主体 702a-d等，而在轴向上塞750的近端面和远端面紧靠将四个基质埋入电极束保持于适当位 置的胶730。插入杆741埋入胶730的中心近端部分。图8b_8f示出了插入软组织760之 后的阵列720的结果。图8b示出阵列720刚插入组织760之后的情况。阵列720仍完整。 图8b示出插入约2分钟的情况，在此期间胶730已经溶解于组织760的含水环境中。附图 标记760代表软组织和通过胶730溶解而形成的流体。基质体712a-d现在分开，除了还可 能附连至膨胀塞750。接着，现在与体液接触的膨胀塞750开始膨胀。塞750显著膨胀之后 的情况在图8d中示出。膨胀塞750是与含水体液接触之后首先膨胀然后溶解的材料。即 例如由明胶制成。塞的膨胀使基质埋入电极束径向移开，其结果如图8e所示。最终，基质 体712a-712d在体液中缓慢溶解，这导致第一电极束的电极702a、702c、第三电极束的电极 702a" ,702c"以及其他电极束的电极变得设置在该组织中，如图8f所示。图13中所示的本发明的电极束的第三实施例包括具有附连至基部804a、804c的 可伸展电极主体802a、802c的四个电极。该束埋入向其远端813变窄的可溶解基质体812。 电极基部804a、804c浇铸于电极固定盘807中，设置有导体806a、806c的电极基部的后部 从该电极固定盘延伸。电极固定盘807由不导电聚合物材料制成。该实施例允许将电极的 近端部分保持所需距离，而它们的远端部分能更自由地运动。本发明的电极束阵列920的第三实施例在图9中示出。它与图7a、7b的电极束阵 列620的不同之处在于，具有不同长度的电极端903a、903c和同样长度的电极主体902a、 902c的本发明的电极由埋入基质912a的第一电极束组成，而埋入基质912c中的第三电 极束包括具有电极主体902c"和与该电极并列设置的光纤970的本发明的电极。该阵列 920包括在图9中仅示出两个的四个基质埋入电极束。所示出阵列的电极经由柔性细导体 906a.906c.906c"连接至控制单元960，这些电极通过该控制单元960供电，或向控制单元 960发送电神经信号。光纤970被示出连接至中央单元，该中央单元可包括用于通过该光纤 向植入该光纤970的组织发送辐射的光源，或可包括用于检测经由光纤970接收的从组织 发出的辐射的装置。图10-12示出具有经修改电极端的本发明的电极的其他优选实施例。图10的电极1001包括可伸展长椭圆电极主体1002和电极端1003，短端头 (tag) 1011-1011"‘从该电极端1003径向/向远端延伸且沿电极端1003分隔开。图11的电极1101包括可伸展长椭圆电极主体1102和电极端1103，双曲端头 1111-1111"‘从该电极端1103大致径向延伸且沿电极端1103分隔开。图12、12a的电极1201包括可伸展长椭圆电极主体1202和电极端1203，二十四个 向后弯曲的端头(其中仅标注了第一和第十二个端头1211-01、1211-13)从该电极端1203的径向平面以伞状构造延伸。图14的本发明的电极束阵列1320包括图13中所示类型的四个电极束。在图14 的截面图中，仅能看到四个电极束中的两个。除基质体1312a、1312c和电极固定盘1307、 1307"之外，仅包括四个电极的第一束的元件设置有附图标记。仅第一束的电极中的两个 在图中可见，第一电极包括电极主体1302a，而第三电极包括电极主体1302c。它们埋入向 其远端部(虽然未示出)变窄的可溶解的基本锥形基质体1312a中。它们的基部1304a、 1304c浇铸在不导电聚合物材料的电极固定盘1307中。电极束固定器1307，1307〃粘附 安装(未示出)在阵列固定盘1335上，它们的近端面紧靠盘1335的远端面。为允许电极 的导线1306a、1306c通过阵列固定盘1335，阵列固定盘1335设置有正对电极基部1304a、 1304c的通孔1337a、1337c。这些电极束关于阵列长轴(未示出)对称且等距设置。它们 的间距允许从阵列固定盘1335的远端面延伸的中心圆柱部分1336设置在它们之间。圆柱 部分1336的近端面中的中心孔设置用于可释放地固定操纵杆1341，通过该操纵杆可将阵 列1320插入软组织中。电极束之间的剩余孔隙用可在含水环境中溶解的生物相容胶1330 填充。材料和尺寸电极尺寸。本发明的电极具有从10_4到10_7m的合适直径，具体而言是从0. 5到 25 μ m。诸如高达1. 5X 10_3m之类的较大导线直径可用于使用了粗刺激/记录范例的情况， 例如用于在软组织中产生伤口。它们的直径可随长度改变以便于插入组织，具体而言电极 可向着它们的远端锥形化。它们的远端可以是尖头或钝头的，但尖头端部在电极用于记录 电行为的情况下是优选的。它们的远端部分甚至可具有小于10_7m的直径。电极的表面可以光滑或不光滑，或部分光滑和部分不光滑即粗糙。优选靠近电极 端部的平面不平坦或粗糙以便改善锚定性质和降低电极端部的阻抗。除从近端和远端延伸 的部分之外，本发明的电极优选是绝缘的。然而，该电极主体还可装备有用于允许刺激/记 录组织中的多个部位的装置。例如，此类装置可由突出的超细丝组成，或由占据ΙΟμπι或更 大长度的具有粗糙或不均勻表面的部分组成。如果希望与组织电接触，则此类区域不电绝 缘。它们还可用作锚定装置，此外，还可用于电刺激/记录。如果希望电刺激较大体积的组 织，则替代地优选不将从电极端部延伸的较大部分绝缘，诸如长达IOOym甚至长达Imm的 长度。适用于电极导线绝缘的包括例如玻璃、聚乙烯醇缩甲醛、硅橡胶、不可水解漆。具有分支远端部分的本发明的电极可由多股丝线制成，其中设置了直径从约Iym 到约5μπι的单股线，以在该线的一端处像雨伞一样扇形展开。在该扇形展开构造中，电极 通过常规蒸发或溅射技术被导电材料(具体而言是金属)覆盖。该电极然后被绝缘材料覆 盖，除了其扇形展开线的短端部分之外。制造包括在期望点或部分处从电极芯延伸的分支 的本发明的电极的方法包括将细金属丝或聚合物线的短段与双电极芯缠绕到一起。金属丝 或聚合物线的分段关于由若干丝线纺成的丝绸芯大致垂直或按倾斜方向设置，以使金属丝 或聚合物线的分段被保持在丝绸芯的双丝之间，像金属边一样(细金属线)；将金属丝用于 本方法还提供用于制造多点电极的装置。电极形状。本发明的一个重要特征在于，从电极的远端端部到近端基部的距离能 在不使电极断裂的情况下重复和可逆地增大和减小，以允许丝线平滑地遵循周围软组织中 的不均勻运动，诸如可能在动脉或静脉血管、心脏或肺附近或软和硬组织之间出现的那些不均勻运动。这可通过为电极配备可遵循或可不遵循给定图案的多个弯曲来实现。因此这 些电极可具有波状、弯曲、蜿蜒、螺旋或其他不平直的构造，这允许从近端基部到远端端部 的距离容易地增大/减小至少1%，但当沿导线施力时优选增大/减小至少5%。例如，从 长度为Imm的电极的端部到基部的距离能容易地增大/减小至少10 μ m，甚至增大/减小 50 μ m或更大。优选使用平滑的弯曲图案，诸如波状或螺旋图案。以急弯为特征的图案较不优选， 因为由增大/减小电极的端部与基部之间的距离产生的力应当不显著影响电极主体上的 特定部位或沿电极主体的短部分，而应当影响较大部分。这将提高经历由周围活组织的运 动引起的连续长度变化的电极的耐久性。电极材料。为接近电极密度与组织密度的比例，从而减小电极与组织之间惯性的 不同，本发明的电极优选包括轻质和坚实的不导电材料芯，诸如例如丝绸之类的自然蛋白 质纤维，或被导电材料覆盖的聚合物纤维。或者，可使用由诸如金属尤其是贵金属或贵金属 合金之类的导电材料填充的管状支承材料，但还可使用碳。有用的不导电芯或管状支承材 料的其他示例是玻璃和陶瓷。可通过常规的溅射或蒸发技术将导电材料沉积到支承材料 上。虽然不优选，但本发明的电极可任选地包括导电金属芯，具体而言是金、钼、钛、不锈钢、 包括超过30%重量的诸如铱、钼与铱的组合以及钨之类的贵金属的合金，但也可包括导电 聚合物芯。基质材料。本发明的电极埋入溶解速率不同的一种或多种生物相容的基质材料。 对于希望导线在插入期间遵循直线或在插入之后保持它们的构造的应用，优选使用一种埋 入材料。对于希望电极的远端部分在目标组织中展开的应用，优选使用至少两种不同的埋 入材料，一种材料持续时间短，以下称为基质材料X，而另一种材料持续时间长，以下称为基 质材料Y。适当的基质材料包括碳水化合物和/或蛋白质材料，但例如也可以是阿拉伯树 胶和聚乙醇酸。用于包埋电极的远端部分的基质材料X在诸如血浆或间质液之类的体液中 在37°C的温度下的溶解速率允许埋入其中的电极变得不受约束，即在短时间内，具体是5 秒到3分钟内相对于相邻电极发生移动。基质材料Y相应的溶解速率允许埋入其中的电极 在30秒到10分钟或更多时间内相对于相邻电极发生移动而变得不受约束，但无论如何其 变得不受约束的时间点比电极的远端部分变得在(横向)移动上不受约束的时刻晚。诸如 高达20分钟的较长溶解时间的基质材料X和相应更长溶解时间的基质材料Y可用于慢插 入过程，例如当将电极阵列深深插入组织中时。用于基质材料X的合适材料包括诸如在水中煮沸10-30分钟或更久的蔗糖之类 的二糖；从而获得1-3分钟的溶解时间。适合用作基质材料X的其他材料包括已经溶于 40-50°C的水然后允许干燥的明胶和明胶基材料。通过重复地煮沸和冷却包含糖或糖的混合物和有机酸的水溶液可获得用作基质 材料X的合适材料，所述糖选自蔗糖、乳糖、甘露糖、麦芽糖，所述有机酸选自柠檬酸、苹果 酸、磷酸或酒石酸。糖和有机酸的组合给予溶解时间范围。明胶也可用作基质材料。众所周知不同类型的明胶或明胶基材料具有不同的溶解 速率。因此，通过选择用于基质材料X和基质材料Y的两种类型的明胶的正确组合，有可能 实现嵌入双组合可溶解基质中的电极束或阵列的远端基质部分的溶解时间比相应的近端 基质部分的溶解时间快。将糖基基质材料用于远端基质部分和将明胶基基质材料用于近端基质部分，或反之也是可能的，以及将明胶用于远端基质材料和将阿拉伯树胶用于近端基 质材料。选择诸如多种类型的天然树胶之类的基质材料的其他有用组合也在本领域技术人 员容易理解的范围内。任选地，诸如改性胶原、纤维素衍生物、改性淀粉之类具有显著更长溶解时间的基 质材料或诸如聚乙醇酸之类的其他生物相容材料也可用于包括慢插入过程的应用。例如， 在插入期间通过例如X射线成像重复评估电极阵列的轨迹线的情况下，和/或通过使电流 流过电极阵列包括的可收缩细丝来改变该轨迹线的情况下，完成插入过程可能花费较长时 间。如果本发明的电极、电极束或电极阵列要插入紧靠皮肤或黏膜下方或脑皮层或脊 髓的组织或另一组织中时，诸如插入小于2mm的组织深度，则使用单基质材料(具体而言是 基质材料X)就足够，而当电极要在组织中展开也是如此，因为仅要展开的电极阵列的远端 部分会设置在该组织中。任选地，本发明的基质埋入电极、电极束或电极阵列可完全或部分被生物相容的 润滑剂覆盖，以减少插入组织期间的摩擦。该润滑剂还能延缓体液接触基质材料，从而减慢 基质材料的溶解/降解。有用的润滑剂包括丙三醇单棕榈酸酯、丙三醇双棕榈酸酯、丙三醇 单硬脂酸酯、丙三醇双硬脂酸酯、棕榈醇、硬脂醇。例如，通过用润滑剂在乙醇或乙酸乙酯中 的溶液喷射基质体，可将薄润滑剂涂层涂敷在该基质体上。示例性用途本发明的电极以及本发明的电极束和本发明的电极和/或本发明的电极束的阵 列的优选用途在下文中进行描述。临床用途。通过在例如中风或变质性疾病的情况下记录来自剩余神经元的的信 号，和/或刺激神经元以补偿丧失功能，来辅助脑/脊髓损伤之后的患者。相似的用途对 动物也是可能的。具体而言通过刺激止痛脑干中心，例如脑管周围的灰质中的核来缓解 疼痛；通过基底神经节或相关核内的刺激可减轻或减少帕金森综合征中的颤抖、舞蹈症运 动或其它不自主运动；在阿尔茨海默疾病或其它变性疾病的情况下通过刺激胆碱能和/或 单胺能核来提高记忆力；通过刺激脑边缘中心或其它脑区域来控制情绪、攻击行为、焦虑、 恐惧、感动、过度性行为、阳萎、进食干扰；通过刺激大脑皮质中的剩余连接或递减的运动神 经通道来使中风或脑/脊髓受损之后的患者康复；在脊髓受损之后通过刺激脊髓中的相关 部分来重新建立对诸如膀胱和肠清空之类的脊髓功能的控制；通过刺激递减的抑制脊椎中 心或合适的小脑区域来控制痉挛；通过刺激脊髓或脑中的相关核来重建躯体感觉、听觉、视 觉、嗅觉。记录与刺激组合的示例包括通过植入癫痫患者且聚集耦合至输送抗癫痫药物或 电脉冲的系统的电极可监测癫痫发作；通过记录中枢运动命令并刺激病灶远端的运动系统 的执行部分来补偿运动系统中的丧失连接；记录血糖水平以控制激素的释放。通过使足够 大小的电流通过电极，本发明的植入电极也可用于局部损伤组织。如果肿瘤或异常活性或 癫痫神经组织必须被损伤，则这是有用的。研究中的用途。为了研究脑和脊髓的正常和病理学功能，必须能记录神经元活动， 同时与未受干扰的CNS交互。为此，本发明的电极、电极束以及电极束阵列将必须长时间地 植入CNS中。由于它们的设计和尺寸，它们能牢固地保留在CNS中非常长的时间，在组织体
16积逐渐增加的生长期间也是如此。它们能通过导线连接或遥测设备与诸如放大器、刺激器 以及计算机之类的多种类型的测量设备通信。它们还可用于刺激或用于记录和刺激的组 合。例如，它们可用于监测动物中与疼痛有关的路径或脑干中的疼痛控制系统中或其它地 方在潜在的镇静剂测试期间的行为。用作与计算机和神经假体装置交互的接口。在周围神经系统有损伤的病人中，记 录来自CNS的命令信号是有用的。这些信号可通过计算机程序来解释，并用来引导诸如人 造手或脚之类的神经假体的行为，引导对诸如膀胱和肠之类的肌肉和器官的刺激。用于控制内分泌和外分泌器官的功能的用途。在激素分泌不足或紊乱的患者中， 本发明的电极、电极束或电极和/或电极束阵列可用于控制内分泌或外分泌器官的激素分 泌。
权利要求
一种医用电极，具体是医用微电极，包括在植入或插入软组织时能相对于彼此运动以增大或减小它们沿所述电极的距离的部分，所述电极至少部分地埋入生物相容的第一基本硬基质中，所述第一基质在体液中尤其是含水体液中可溶解或可生物降解。
2.如权利要求1所述的电极，其特征在于，包括设置于基部与电极端之间的电极主体。
3.如权利要求1所述的电极，其特征在于，基本由基部、电极端以及设置于所述基部与 所述电极端之间的电极主体组成，所述电极主体至少部分地埋入生物相容的第一基本硬基 质。
4.如权利要求2所述的电极，其特征在于，包括设置于其电极端处的锚定装置。
5.如权利要求2到4中的任一项所述的电极，其特征在于，所述电极主体包括不导电 芯、所述芯上的一个或多个导电层、所述第一个或多个导电层上的绝缘层以及可任选的一 个或若干个通道，所述一个或若干个通道穿过所述绝缘层且垂直于所述芯从而允许与所述 导电层的电接触。
6.如权利要求2到5中的任一项所述的电极，其特征在于，至少所述电极端、所述电极 主体以及如果存在的所述锚定装置埋入所述第一基质中。
7.如权利要求1到6所述的电极，其特征在于，所述基质包括溶解或降解速率不同的两 个部分。
8.如权利要求2到7所述的电极，其特征在于，所述电极主体以一构造埋入所述第一基 质中，在所述构造中所述电极主体的长度比其两端之间的距离长2%或更多、具体是5%或 更多、最优选20%或更多。
9.如权利要求2到8中的任一项所述的电极，其特征在于，所述电极主体的直径为从约 10_7 到约 10_4m。
10.如权利要求1到9中的任一项所述的电极，其特征在于，包括在所述第一基质上的溶解延迟涂层。
11.一种医用电极束，具体是医用微电极束，包括至少部分地埋入生物相容的基本硬 基质中的两个或多个电极，所述基质在体液中尤其是含水体液中可溶解或可生物降解；包 括在植入或插入软组织时能相对于彼此运动以增大或减小它们沿所述电极的距离的部分 的束电极。
12.如权利要求11所述的电极束，其特征在于，束电极包括设置于基部与电极端之间 的电极主体。
13.如权利要求12所述的电极束，其特征在于，束电极包括设置于其电极端处的锚定装置。
14.如权利要求12或13所述的电极束，其特征在于，电极主体包括不导电芯、所述芯上 的一个或多个导电层、所述第一个或多个导电层上的绝缘层以及可任选的一个或若干个通 道，所述一个或若干个通道穿过所述绝缘层且垂直于所述芯从而允许与所述导电层的电接 触。
15.如权利要求12到14中的任一项所述的电极束，其特征在于，至少所述电极端、所述 电极主体以及如果存在的所述锚定装置埋入所述基质中。
16.如权利要求12到15所述的电极束，其特征在于，所述基质包括溶解或降解速率不 同的两个部分。
17.如权利要求12到16所述的电极束，其特征在于，所述电极主体以一构造埋入所述 基质中，在所述构造中所述电极主体的长度比其两端之间的距离长2%或更多、具体是5% 或更多、最优选20%或更多。
18.如权利要求12到17中的任一项所述的电极束，其特征在于，所述电极主体的直径 为从约ΙΟ"7到约10-4mo
19.如权利要求12到18中的任一项所述的电极束，其特征在于，包括在所述基质或一 个或多个基质上的溶解延迟涂层。
20.如权利要求12到19中的任一项所述的电极束，其特征在于，包括安装所述束电极 的基部的不导电材料的基板。
21.如权利要求12至21中的任一项所述的电极束，其特征在于，包括一根或多根光纤。
22.—种医用电极束阵列，包括至少部分地埋入生物相容的基本硬基质中的如权利要 求12到21中的任一项所述的两个或多个电极束，所述基质在体液尤其是含水体液中可溶 解或可生物降解。
23.如权利要求22所述的阵列，其特征在于，所述阵列基质在所述体液中的溶解或降 解速率比所述束基质在同一流体中的溶解或降解速率高。
24.如权利要求22或23所述的阵列，其特征在于，包括在所述阵列基质上的溶解或降 解延迟涂层。
25.在患者或动物中使用如权利要求1到11所述的电极、权利要求12-21所述的电极 束以及权利要求22到24所述的电极束阵列，用于记录来自脑和/或脊髓损伤之后剩余的 神经元的信号；刺激神经元以补偿丧失的功能；通过刺激止痛脑干中心来缓解疼痛；通过 基底神经节或相关核内的刺激减轻或减少帕金森综合征中的颤抖、舞蹈症运动或其它不自 主运动；在阿尔茨海默疾病或其它变性疾病的情况下通过刺激胆碱能和/或单胺能核来提 高记忆力；通过刺激脑边缘中心或其它脑区域来控制情绪、攻击行为、焦虑、恐惧、感动、过 度性行为、阳萎、进食干扰；通过刺激大脑皮质中的剩余连接或递减的运动神经通道来使中 风或脑/脊髓受损之后的患者康复；在脊髓受损之后通过刺激脊髓中的相关部分来重新建 立对诸如膀胱和肠清空之类的脊髓功能的控制；通过刺激递减的抑制脊椎中心或合适的小 脑区域来控制痉挛；通过刺激脊髓或脑中的相关核来重建躯体感觉、听觉、视觉、嗅觉。
26.在患者或动物中，组合如权利要求1到11所述的电极、权利要求11-21所述的电极 束以及权利要求22到24所述的电极束阵列的监测和刺激用途，用于通过植入癫痫患者且 聚集耦合至输送抗癫痫药物或电脉冲的系统的电极来监测癫痫发作；通过记录中枢运动命 令并刺激病灶远端的运动系统的执行部分来补偿运动系统中的丧失连接；记录血糖水平以 控制激素的释放。
27.在患者或动物中，使用如权利要求1到11所述的电极、权利要求12到21所述的电 极束以及权利要求22到24所述的电极束阵列，用于通过使足够大小的电流通过所述电极、 电极束或电极束阵列来局部损伤组织尤其是肿瘤或异常活性或癫痫神经组织。
28.在生物医疗研究中，使用如权利要求1到11所述的电极、权利要求12到21所述的 电极束以及权利要求22到24所述的电极束阵列，用于研究脑和脊髓的正常和病理功能， 尤其是进行长时间研究。
29.在具有神经假体装置的患者中，使用如权利要求1到11所述的电极、权利要求12-21所述的电极束以及权利要求22到24所述的电极束阵列作为神经与所述装置之间的接口。
30.在患者中，使用如权利要求1到11所述的电极、权利要求12-21所述的电极束以及 权利要求22到24所述的电极束阵列，用于控制内分泌或外分泌器官的功能，诸如用于控制 激素分泌。
31.一种将柔性医用电极以所需构造插入或植入组织中的方法，包括提供至少部分 地埋入生物相容的可水解或可生物降解的基本硬基质中的处于所需构造的所述电极；将所 述基质埋入电极插入或植入组织中；允许所述基质在原位溶解或降解。
32.如权利要求31所述的方法，其特征在于，所述基质包括较低溶解或降解速率的近 端部分和较高溶解或降解速率的远端部分。
33.如权利要求31或32所述的方法，其特征在于，所述基质埋入电极是如权利要求1 到11中的任一项所述的电极。
34.一种将医用电极束以所需构造插入或植入组织中的方法，包括提供至少部分地 埋入生物相容的可水解或可生物降解的基本硬基质中的处于所需构造的所述电极束；将所 述基质埋入电极束插入或植入组织中；允许所述基质在原位溶解或降解。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，所述基质包括较低溶解或降解速率的近 端部分和较高溶解或降解速率的远端部分。
36.如权利要求34或35所述的方法，其特征在于，所述基质埋入电极束是如权利要求 12到21中的任一项所述的电极束。
37.一种将至少部分基质埋入的医用电极束阵列以期望构造插入或植入组织中的方 法，包括提供至少部分地埋入生物相容的可水解或可生物降解的基本硬基质中的处于所 需构造的所述电极束阵列；将所述基质埋入电极束阵列插入或植入组织中；允许所述阵列 和束基质在原位溶解或降解。
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于，所述基质埋入电极束阵列是如权利要求 22到24中的任一项所述的电极束阵列。
39.在患者中，使用如权利要求1到11所述的电极、权利要求12-21所述的电极束以 及权利要求22到24所述的电极束阵列，用于控制一个或多个骨骼肌的功能，尤其是心肌功 能。全文摘要
一种医用微电极包括在植入或插入软组织时能相对于彼此运动以增大或减小它们沿电极的距离的部分。该电极至少部分地埋入在体液中可溶解或可生物降解的基本硬基质中。还公开了微电极、微电极束以及微电极束阵列以及它们的用途；将微电极、微电极束以及微电极束阵列插入或植入软组织的方法。
文档编号A61N1/05GK101888873SQ200880120712
公开日2010年11月17日 申请日期2008年12月3日 优先权日2007年12月10日
发明者J·斯科恩博格 申请人:神经毫微股份公司