一种神经电极的修饰检测方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明关于神经电生理技术领域，特别是关于神经电生理的电化学修饰技术，具体的讲是一种神经电极的修饰检测方法及系统。
【背景技术】
[0002]目前，随着生活节奏的不断加快、人口老龄化等许多危及精神健康因素的增加，神经精神疾病的发病率明显增高。在全球范围内，有至少十分之一的人口正饱受神经精神疾病的困扰，每年由此产生的医疗花费高达数万亿美元。脑疾病发病率的不断攀升和医疗负担的日益沉重引起了社会的广泛关注，脑科学成为了当前的研宄热点。
[0003]为了改善神经精神疾病的诊疗现状，亟需全面和深入地研宄神经回路的重塑和修复机制，并探讨更加有效的临床治疗靶点。电生理是解析神经回路的一种重要的研宄方法。通过植入在模型动物特定脑区的电极，可以记录到不同刺激条件下的电生理信号，进而研宄模型动物特定行为学与电生理信号放电模式的联系。
[0004]为了减小电极的植入损伤、提高电极的空间分辨率，目前多采用微电极阵列的方式来进行电生理记录。由于微电极的阻抗较高，通常采用电化学修饰的方法来降低界面阻抗，提高记录的信噪比。然而，现有技术中尚无专用于神经电极修饰和检测的系统，实验者多采用自行搭建的平台进行简单的电镀和阻抗测量，严重影响了多通道神经电生理研宄。此外，在实际的操作过程中，实验者需要不断地用不同仪器重复电镀和阻抗测量过程，不仅造成了大量时间的浪费，还有可能因参数控制不当损坏电极，且会导致微电极的性能不稳定，严重影响了多通道神经电生理研宄。
[0005]因此，如何开发出一套完善的全自动神经电极修饰和检测机制来解决目前神经电生理研宄中电极阻抗高导致的记录噪声大、信噪比低等问题是本领域亟待解决的技术难题。
【发明内容】
[0006]为了解决现有技术里神经电生理研宄中电极阻抗高导致的记录噪声大、信噪比低等问题，本发明提供了一种神经电极的修饰检测方法及系统，通过控制单元来控制信号发生器、电压源、数据采集卡、数字电流表，实现了同时进行电化学修饰以及阻抗测量，并能够相互回馈，实现自动电极修饰的目的。
[0007]本发明的目的之一是，提供一种神经电极的修饰检测方法，所述方法包括:控制单元向信号发生器发送控制信号；所述的信号发生器根据所述的控制信号向电压源输出波形控制信号，所述的波形控制信号用于控制电压源输出特定波形的电压，所述的特定波形为方波和/或三角波和/或正弦波；所述的电压源根据所述的波形控制信号向电极阵列施加所述特定波形的电压以进行电化学修饰；所述的电极阵列输出施加所述特定波形的电压后的电流值；所述的控制单元根据所述的电流值以及所述特定波形的电压确定进入的工作模式，所述的工作模式包括循环模式和终止模式。
[0008]在本发明的优选实施方式中，所述方法还包括:电流表记录所述电极阵列输出的所述电流值。
[0009]在本发明的优选实施方式中，所述的方法还包括:数据采集卡采集所述电流表记录的电流值，并将所述的电流值发送至所述的控制单元。
[0010]在本发明的优选实施方式中，所述的控制单元根据所述的电流值以及所述特定波形的电压确定进入的工作模式包括:所述的控制单元根据所述的电流值以及所述特定波形的电压确定出阻抗值；所述的控制单元根据所述的阻抗值确定进入的工作模式。
[0011]在本发明的优选实施方式中，所述的控制单元根据所述的阻抗值确定进入的工作模式包括:所述的控制单元获取预先设定阻抗阈值；所述的控制单元判断所述的阻抗值是否小于所述的阻抗阈值；当判断为是时，所述的控制单元进入终止模式；当判断为否时，所述的控制单元进行循环模式。
[0012]在本发明的优选实施方式中，所述的控制单元进行循环模式包括:所述的控制单元获取预先设定的循环阈值；所述的控制单元运行所述循环阈值次循环模式；所述循环阈值次循环模式结束，当此时的阻抗值大于预先设定阻抗阈值时，进入终止模式；所述的控制单元输出电极错误提示信息。
[0013]在本发明的优选实施方式中，所述的循环模式包括阻抗测量模式循环和电镀模式循环。
[0014]所述的电镀模式循环中，所述的信号发生器控制所述电压源输出的特定波形的电压为10mV至10V，特定波形的频率为1mHz—0.1Hz。
[0015]所述的阻抗测量模式循环中，所述信号发生器控制所述电压源输出的特定波形的电压为ImV至100mV，特定波形的频率为1kHz。
[0016]在本发明的优选实施方式中，所述的方法还包括:通过显示器进行参数设置以及结果显示。
[0017]本发明的目的之一是，提供了一种神经电极的修饰检测系统，所述的系统包括:控制单元、信号发生器、电压源以及电极阵列；其中，所述的控制单元包括:信号发送单元，用于向所述的信号发生器发送控制信号；所述的信号发生器，用于根据所述的控制信号向所述的电压源输出波形控制信号，所述的波形控制信号用于控制电压源输出特定波形的电压，所述的特定波形为方波和/或三角波和/或正弦波；所述的电压源，用于根据所述的波形控制信号向所述的电极阵列施加所述特定波形的电压以进行电化学修饰；所述的电极阵列，用于输出施加所述特定波形的电压后的电流值；所述的控制单元还包括:工作模式确定单元，用于根据所述的电流值以及所述特定波形的电压确定进入的工作模式，所述的工作模式包括循环模式和终止模式。
[0018]在本发明的优选实施方式中，所述的系统还包括:电流表，用于记录所述电极阵列输出的所述电流值。
[0019]在本发明的优选实施方式中，所述的系统还包括:数据采集卡，用于采集所述电流表记录的电流值，并将所述的电流值发送至所述的控制单元。
[0020]在本发明的优选实施方式中，所述的工作模式确定单元包括:阻抗值确定单元，用于根据所述的电流值以及所述特定波形的电压确定出阻抗值；工作模式进入单元，用于根据所述的阻抗值确定进入的工作模式。
[0021]在本发明的优选实施方式中，所述的工作模式进入单元包括:阻抗阈值获取单元，用于获取预先设定阻抗阈值；判断单元，用于判断所述的阻抗值是否小于所述的阻抗阈值；终止模式进入单元，用于当所述的判断单元判断为是时，进入终止模式；循环模式进入单元，用于当所述的判断单元判断为否时，进行循环模式。
[0022]在本发明的优选实施方式中，所述的循环模式进入单元包括:循环阈值获取单元，用于获取预先设定的循环阈值；运行单元，用于运行所述循环阈值次循环模式；模式进入单元，用于当所述的运行单元结束，此时的阻抗值大于预先设定阻抗阈值时，进入终止模式；提示信息输出单元，用于输出电极错误提示信息。
[0023]在本发明的优选实施方式中，所述的循环模式包括阻抗测量模式循环和电镀模式循环。所述的电镀模式循环中，所述的信号发生器控制所述电压源输出的特定波形的电压为10mV至10V，特定波形的频率为1mHz—0.1Hz0所述的阻抗测量模式循环中，所述信号发生器控制所述电压源输出的特定波形的电压为ImV至100mV，特定波形的频率为1kHz。
[0024]在本发明的优选实施方式中，所述的系统还包括:显示器，用于进行参数设置以及结果显示。
[0025]本发明的有益效果在于，提供了一种神经电极的修饰检测方法及系统，通过控制单元来控制信号发生器、恒电压源、数据采集卡、数字电流表，实现了同时进行电化学修饰和阻抗测量，并能够相互回馈，实现自动电极修饰的目的，可加速神经电极的制备过程，适用于商品化神经微电极阵列的修饰和检测。本发明具有低成本、全自动、标准化、易操作等特点。此外，在具体的实施过程中，本发明具体的参数，如波形、电压、循环次数等，均可以根据实际需求进行更改。解决了目前神经电生理研宄中电极阻抗高导致的记录噪声大、信噪比低等问题。
[0026]为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本发明实施例提供的一种神经电极的修饰检测方法的实施方式一的流程图；
[0029]图2为本发明实施例提供的一种神经电极的修饰检测方法的实施方式二的流程图；
[0030]图3为本发明实施例提供的一种神经电极的修饰检测方法的实施方式三的流程图；
[0031]图4为本发明实施例提供的一种神经电极的修饰检测方法的实施方式四的流程图；
[0032]图5为图1中的步骤S105的具体流程图；
[0033]图6为图5中的步骤S50