醫(yī)療裝置可以與受試者的組織相互作用以診斷或治療受試者。例如，受試者可以具有需要進(jìn)行診斷和治療的神經(jīng)學(xué)病理。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

神經(jīng)記錄和神經(jīng)刺激裝置可被用于耳蝸、視網(wǎng)膜、外周神經(jīng)系統(tǒng)、脊柱、大腦以及身體的其他部分。一般地，可以通過手術(shù)插入導(dǎo)電電極以及利用外部電子設(shè)備放大神經(jīng)信號在深層大腦結(jié)構(gòu)中執(zhí)行神經(jīng)記錄。能夠通過手術(shù)在目標(biāo)中植入導(dǎo)電電極以及利用可植入脈沖發(fā)生器來向?qū)щ婋姌O施加電信號來執(zhí)行神經(jīng)刺激。

導(dǎo)電電極可以通過立體定向手術(shù)或內(nèi)診鏡檢查過程插入深層大腦結(jié)構(gòu)內(nèi)。在這些過程期間，引導(dǎo)插管可以靠近目標(biāo)組織植入。導(dǎo)電電極可以通過插管送進(jìn)至目標(biāo)組織。

本文中說明的是一種對神經(jīng)目標(biāo)提供高度局部化神經(jīng)記錄或神經(jīng)刺激的微電極裝置。該裝置包括沿著可展開柔性銷的軸布置的多個電極?？烧归_柔性銷封裝在細(xì)長形探針軸內(nèi)，并且能夠從其外殼擴(kuò)展。另外，特別地制造的保護(hù)殼體可以聯(lián)接至細(xì)長形探針軸的至少一部分。在柔性銷的展開期間，微電極裝置的保護(hù)殼體減小柔性銷與探針軸之間的摩擦，并且因此降低了展開期間柔性銷的層離的風(fēng)險。

根據(jù)本公開的一個方面，可植入微電極裝置包括具有外壁和遠(yuǎn)端部的細(xì)長形軸。細(xì)長形軸限定貫穿的內(nèi)部腔，外壁在其中限定多個窗口。端蓋與細(xì)長形軸的遠(yuǎn)端部聯(lián)接。端蓋具有突出到細(xì)長形軸的內(nèi)部腔內(nèi)的截錐體端部。該裝置還包括與細(xì)長形軸的外表面聯(lián)接的保護(hù)管。保護(hù)管的一部分覆蓋多個窗口中的每一個的一部分。裝置還包括探針組件。探針組件包括多個柔性銷。多個柔性銷中的每一個可以通過多個窗口中的不同的窗口展開。多個柔性銷中的每一個以由端蓋的截錐體端部和保護(hù)管的遠(yuǎn)端部限定的角度退出細(xì)長形軸。

在一些實施方式中，保護(hù)管構(gòu)造成相當(dāng)大地減小在通過多個窗口展開期間在多個柔性銷上引起的摩擦。與沒有保護(hù)管的裝置相比，保護(hù)管可以在展開期間將多個柔性銷上引起的摩擦減小大約50％與大約20％之間。保護(hù)管可以包括聚合物材料。在一些實施方式中，保護(hù)管和多個柔性銷包括相同基底材料。多個柔性銷可以構(gòu)造成沿著端蓋的突出到內(nèi)部腔和保護(hù)管內(nèi)的截錐體端部滑動。保護(hù)管與多個柔性銷之間的摩擦系數(shù)可以在大約0.5與大約0.01之間，或者在大約0.2與大約0.01之間。

在一些實施方式中，微電極裝置還可以包括微型機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)部件，微型機(jī)電系統(tǒng)部件可以包括第一組多個MEMS腿。第一組多個MEMS腿中的每一個可以與多個柔性銷之一的外表面對準(zhǔn)并且聯(lián)接。該裝置還可以包括第二組多個MEMS腿，第二組多個MEMS腿可以通過可折疊條帶聯(lián)接至第一組多個MEMS腿。第二組多個MEMS腿中的每一個可以與多個柔性銷之一的內(nèi)表面對準(zhǔn)并且聯(lián)接。MEMS腿可以包括至少一個電極。

在一些實施方式中，至少一個電極布置在多個柔性銷中的每一個上。探針組件還可以包括通過端蓋的中央通道展開的中央銷。端蓋的截錐體端部可以限定柔性銷與細(xì)長形軸的最小退出角。保護(hù)管可以限定柔性銷與細(xì)長形軸的最大退出角。在一些實施方式中，裝置包括至少四個窗口。

該裝置可以包括平移系統(tǒng)。平移系統(tǒng)可以包括平移環(huán)和平移器桿。平移系統(tǒng)可被構(gòu)造成將平移環(huán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成平移器桿的軸向運(yùn)動。平移器桿聯(lián)接至探針組件。在一些實施方式中，平移系統(tǒng)包括構(gòu)造成將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成軸向運(yùn)動以展開中央銷的第二平移環(huán)。

根據(jù)本公開的另一個方面，用于獲取神經(jīng)活動數(shù)據(jù)的方法包括在神經(jīng)目標(biāo)的附近區(qū)域內(nèi)植入微電極裝置。該裝置包括具有外壁和遠(yuǎn)端部的細(xì)長形軸。細(xì)長形軸限定內(nèi)部腔，外壁限定多個窗口。該裝置還包括與細(xì)長形軸的遠(yuǎn)端部聯(lián)接的端蓋。端蓋具有突出到細(xì)長形軸的內(nèi)部腔內(nèi)的截錐體端部。該裝置還包括與細(xì)長形軸的外表面聯(lián)接的保護(hù)管。保護(hù)管的部分可以覆蓋多個窗口中的每一個的一部分。該裝置還包括具有多個柔性銷的探針組件。多個柔性銷中的每一個包括多個電極部位。該方法還包括通過多個窗口中的不同的一個窗口展開多個柔性銷中的至少一個。多個柔性銷可以以由端蓋的截錐體端部和保護(hù)管的遠(yuǎn)端部限定的退出角展開。該方法還包括利用多個電極部位記錄神經(jīng)活動。

在一些實施方式中，該方法可以包括將微電極裝置與立體定向設(shè)備聯(lián)接。多個柔性銷可以通過使微電極裝置的平移器環(huán)旋轉(zhuǎn)而展開。在一些實施方式中，微電極裝置可以包括使得柔性銷能夠獨(dú)立展開的多個平移器環(huán)。多個柔性銷可以縮回并且可以從神經(jīng)目標(biāo)移除神經(jīng)探針。神經(jīng)探針在受試者的大腦內(nèi)的位置可以響應(yīng)于所記錄的神經(jīng)活動進(jìn)行確定。該方法可以包括使神經(jīng)探針與神經(jīng)記錄和神經(jīng)刺激裝置聯(lián)接。

在一些實施方式中，保護(hù)管構(gòu)造成相當(dāng)大地減小在通過多個窗口展開期間在多個柔性銷上引起的摩擦。保護(hù)管可以包括聚合物材料。保護(hù)管和多個柔性銷可以包括相同的基底材料。退出角的最小值可以由端蓋的截錐體限定，退出角的最大值可以由保護(hù)管的遠(yuǎn)端部限定。在一些實施方式中，至少四個窗口限定在細(xì)長形軸的外壁中。在一些實施方式中，該方法包括使多個柔性銷沿著突出到內(nèi)部腔和保護(hù)管內(nèi)的截錐體端部滑動。

在一些實施方式中，該方法包括向旋轉(zhuǎn)平移系統(tǒng)施加旋轉(zhuǎn)力。旋轉(zhuǎn)的平移系統(tǒng)可以包括平移器桿。旋轉(zhuǎn)平移系統(tǒng)構(gòu)造成將施加至旋轉(zhuǎn)平移系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換成平移器桿的軸向運(yùn)動。平移器桿可以聯(lián)接至探針組件。

附圖說明

本文中說明的附圖用于例示目的。所說明的實施方式的各個方面可被夸大或放大地示出以便于理解所說明的實施方式。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記一般指代相同的特征，在整個多個附圖中指代功能相似或結(jié)構(gòu)相似的元件。附圖并不一定按比例繪制。附圖并非旨在以任何方式限制當(dāng)前教導(dǎo)的范圍。從以下參照下述附圖的說明性說明書中可以理解上述系統(tǒng)和方法，在附圖中：

圖1是微電極裝置的一個實施方式的透視圖。

圖2A是適用于圖1的微電極裝置的示例性內(nèi)部展伸子組件的平面圖。

圖2B和圖2C是適用于圖1的微電極裝置的示例性微電極探針組件的視圖。

圖2D-2F示出適用于圖1的微電極裝置的微電極探針組件的子部件。

圖2G-2J示出適用于圖1的微電極裝置的可折疊延伸腿的各個視圖。

圖3A-3H示出適用于圖1的微電極裝置的示例連接墊片的各個視圖。

圖3I、3J和3K示出適用于圖1的微電極裝置的將聚合物絕緣層聯(lián)接至柔性電纜的各個視圖。

圖4A是適用于圖1的微電極裝置的示例性外部展伸子組件的平面圖。

圖4B是圖4A的具有保護(hù)管的外部展伸子組件的平面圖。

圖4C是圖4B的外部展伸子組件的橫截面圖。

圖5A是圖1的處于未展開狀態(tài)的微電極裝置的尖端的透視圖。

圖5B是圖1的處于未展開狀態(tài)的微電極裝置的尖端的橫截面圖。

圖6A是圖1的處于展開狀態(tài)的微電極裝置的尖端的透視圖。

圖6B是圖1的處于展開狀態(tài)的微電極裝置的尖端的橫截面圖。

圖6C-6H示出具有可獨(dú)立控制中心銷的微電極驅(qū)動器的尖端。

圖6I和6J示出具有固定中心銷的微電極驅(qū)動器的尖端。

圖7A是適用于圖1的微電極裝置的示例性平移系統(tǒng)的平面圖。

圖7B是圖7A的平移系統(tǒng)的橫截面圖。

圖7C是適用于圖1的微電極裝置的示例性平移系統(tǒng)的橫截面圖。

圖7D是圖7C的示例性平移系統(tǒng)的分解圖。

圖7E示出圖7A的平移系統(tǒng)的橫截面圖；

圖7F是圖7C的示例性平移系統(tǒng)的平移器桿和導(dǎo)向管的側(cè)視圖。

圖7G-7J示出沿著圖7C的平移系統(tǒng)的導(dǎo)向管運(yùn)動的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。

圖8A和圖8B分別是側(cè)視圖和橫截面圖，示出適用于圖1的微電極裝置的示例性標(biāo)引系統(tǒng)。

圖8C-8G示出標(biāo)引系統(tǒng)的各個部件如何裝配在一起。

圖9A-9E示出平移系統(tǒng)的系統(tǒng)性拆卸。

圖10A-10D示出具有多個平移器環(huán)的示例平移系統(tǒng)的視圖。

圖11A、圖11B和圖11C示出平移系統(tǒng)如何與示例性立體定向設(shè)備相互作用。

圖12示出平移系統(tǒng)與立體定向框架的一部分的相互作用以防止微電極裝置的拆除。

具體實施方式

以上介紹以及以下更詳細(xì)地論述的各種構(gòu)思可以以多種方式中的任一種實施，所述構(gòu)思不限于任何特定方式的實施方式。具體實施方式和應(yīng)用的示例主要提供用于說明性目的。本文中討論的醫(yī)療裝置可以執(zhí)行神經(jīng)記錄和神經(jīng)刺激操作以與組織電相互作用。在神經(jīng)記錄的情況下，可以在神經(jīng)組織上執(zhí)行生理測量以診斷或治療患者。在神經(jīng)刺激的情況下，電荷可被傳送至組織以便產(chǎn)生治療輸出或形成診斷結(jié)論。

本文中說明的是微電極陣列裝置及其制造和使用方法，以提供對神經(jīng)目標(biāo)的局部和有效的電刺激，神經(jīng)目標(biāo)比如為單獨(dú)神經(jīng)元、神經(jīng)元組和可以位于動物神經(jīng)系統(tǒng)中，比如在人類大腦或動物大腦深處的神經(jīng)組織。在比如為腳橋核的小的難發(fā)現(xiàn)大腦目標(biāo)中或者在比如為底丘腦核的需要局部性水平的神經(jīng)刺激的目標(biāo)中，在大腦區(qū)域中需要許多微電極以利用電生理學(xué)記錄尋找目標(biāo)。更大數(shù)量的微電極可以提高發(fā)現(xiàn)用于治療刺激所需的神經(jīng)元的可能性。最接近目標(biāo)大腦區(qū)域的微電極或微電極組可被用于慢性、治療刺激或抑制。

刺激可以高度局部化。在一些實施方式中，通過利用小電極，例如其直徑或?qū)挾仍诖蠹s2μm與大約2mm之間，對刺激進(jìn)行局部化。這些微電極元件之間的相對間距可以在大約2μm與大約2mm之間。在一些例子中，直徑為大約150μm并且具有大約1000μm間距的微電極可被用于刺激神經(jīng)組織。這種微電極元件的陣列可以包括一個或更多個這種元件(例如十六個元件)，每個元件布置在相應(yīng)的位置或地點。

較小的微電極元件能夠提供神經(jīng)刺激，由于一系列這種微電極能夠識別所關(guān)注的刺激區(qū)域，因此神經(jīng)刺激是高度局部化和有效的。例如，這種微電極元件陣列中的一個或更多個微電極元件可被用于記錄檢測或記錄微電極元件附近的神經(jīng)元活動。由微電極元件的相對小的尺寸或間距提供的這種細(xì)化可被用于獲得神經(jīng)元活動在圍繞植入物的區(qū)域中的高度局部化映射。具有定位在神經(jīng)目標(biāo)的大致附近的多個微電極元件的適當(dāng)?shù)卦O(shè)定尺寸的微電極陣列可被用于通過識別定位在神經(jīng)目標(biāo)的非常具體的區(qū)域中那些一個或更多個微電極元件在不進(jìn)行進(jìn)一步重定位的情況下定位準(zhǔn)確的神經(jīng)目標(biāo)。微電極陣列可被編程以在非常具體的區(qū)域中進(jìn)行刺激，例如，利用一定數(shù)目的微電極元件來主動地刺激周圍神經(jīng)元或神經(jīng)元組織，同時該陣列的其他電極元件保持靜態(tài)。

在一些實施例中，微電極陣列定位在三維空間中，而非作為線性陣列或二維陣列植入在膜上。微電極陣列可以沿著軸定位并且從中央腔發(fā)散以便覆蓋目標(biāo)組織。

在一些實施例中，包括具有相對小的尺寸或間距的元件的微電極陣列的細(xì)長形裝置可被用于獲得圍繞植入物的區(qū)域中的神經(jīng)元活動的高度局部化映射。例如，配置有沿著裝置的遠(yuǎn)端部的長度定位的微電極線性陣列的這種裝置可被放置到患者的大腦中。微電極陣列的元件可以包圍包括神經(jīng)目標(biāo)的區(qū)域。神經(jīng)活動可以由微電極元件中的一個或更多個獨(dú)立地檢測。所檢測的活動可以捕獲在記錄器或顯示裝置中，設(shè)定臨床醫(yī)生能夠識別微電極元件中的哪一個或更多個最靠近指定目標(biāo)定位。獲知微電極元件中的每一個沿著裝置的相應(yīng)的位置以及確定到比如為患者的顱骨的參照的距離之后，目標(biāo)的準(zhǔn)確位置可被確定為沿著裝置的軌跡的距離。參照特定微電極元件測量距離?？梢栽诓粚?xì)長形裝置進(jìn)行任何重定位的情況下確定目標(biāo)的位置，由此簡化醫(yī)療過程。

在一些實施例中，裝置用于急性內(nèi)部手術(shù)用途；在定位目標(biāo)之后移除。該裝置可以利用慢性探針替換或定位在確定的目標(biāo)位置處。該裝置可以作為慢性裝置保持就位，相同微電極或不同的微電極用于在延長的時間段內(nèi)記錄或刺激神經(jīng)目標(biāo)。

在一些實施方式中，本文中說明的微電極裝置包括內(nèi)部展伸子組件和外部展伸子組件。外部展伸子組件可以包括限定內(nèi)部腔的細(xì)長形軸。多個窗口朝向細(xì)長形軸的遠(yuǎn)端部限定在細(xì)長形軸的壁中。微電極裝置還包括與細(xì)長形軸的遠(yuǎn)端部聯(lián)接的端蓋。端蓋的一部分包括截錐體端部。端蓋的截錐體端部突出到細(xì)長形軸的內(nèi)部腔內(nèi)。保護(hù)管可以與細(xì)長形軸的外表面聯(lián)接。保護(hù)管可以覆蓋每個窗口的一部分。微電極裝置還可以包括探針組件。探針組件構(gòu)造成滑動通過細(xì)長形軸的內(nèi)部腔。探針組件可以包括柔性銷。柔性銷中的每一個與限定在細(xì)長形軸中的窗口之一對準(zhǔn)，設(shè)定柔性銷能夠通過窗口展開。柔性銷通過窗口展開的角度至少部分地由端蓋的截錐體端部和保護(hù)管的遠(yuǎn)端部限定。

圖1示出微電極裝置100的示例性實施方式。微電極裝置100可以包括至少一個細(xì)長形微電極引導(dǎo)組件105。引導(dǎo)組件105可以包括至少一個外部展伸子組件240和至少一個內(nèi)部展伸子組件270。如圖1所示，微電極裝置100處于展開狀態(tài)。在展開狀態(tài)中，在內(nèi)部展伸子組件270的微電極探針組件從外部展伸子組件240中突出時，內(nèi)部展伸子組件270的遠(yuǎn)端部是可見的。至少一個平移系統(tǒng)300(也稱為控制器300)可以與引導(dǎo)組件105的近端部聯(lián)接。

外部展伸子組件240可以提供保護(hù)殼體，內(nèi)部展伸子組件270在被平移系統(tǒng)300驅(qū)動時滑動通過保護(hù)殼體。在一些實施方式中，外部展伸子組件240的壁形成限定內(nèi)部腔的細(xì)長形軸。內(nèi)部展伸子組件270可以貫穿外部展伸子組件240的內(nèi)部腔。平移系統(tǒng)300可以由操作人員控制并且可以使操作人員能夠選擇微電極探針組件的柔性銷中的每一個展開的長度。

圖2A示出示例內(nèi)部展伸子組件270。內(nèi)部展伸子組件270包括聯(lián)接至展伸管271的遠(yuǎn)端部的微電極探針組件600。微電極探針組件600還示出在圖2B和圖2C中。在一些實施方式中，展伸管271構(gòu)成內(nèi)部展伸子組件270的長度的大部分。內(nèi)部展伸子組件270可以在長度和直徑方面有變化，但一般為至少大約28cm長，(例如至少20cm長、至少25cm長、至少28cm長、至少30cm長等等)以及直徑為大約1.27mm(例如直徑在1.0-2.0mm的范圍內(nèi))。

圖2B和圖2C示出示例性微電極探針組件600的視圖。如上所述，微電極探針組件600可以聯(lián)接至展伸管271的遠(yuǎn)端部。如由展伸管271的剖切圖所展示的，展伸管271可以是中空的。展伸管271還可以是實心或非中空的。電接線(比如導(dǎo)電線或柔性PCB纜線)可以從平移系統(tǒng)300到微電極探針組件600的電極貫穿展伸管271(例如穿過中空空間)。電接線可以將電極電聯(lián)接至脈沖發(fā)生器或控制器。例如，刺激信號可以被遞送至電極，用于遞送至包圍植入電極的組織。另外，所記錄的信號可以從電極傳遞至脈沖發(fā)生器的反饋系統(tǒng)或外部數(shù)據(jù)記錄器。

參照圖2B和圖2C，其中，微電極探針組件600可以包括四個柔性銷202a、202b、202c和202d(共同地稱為柔性銷202)。柔性銷202可以包括沿其軸布置的多個電極610。柔性銷202中的四個(或其他數(shù)目)可以沿向前方向、向后方向、側(cè)向方向或中間方向突出。柔性銷202可以通過對展伸管271的遠(yuǎn)端部進(jìn)行激光切割來制造。柔性銷202還可以由展伸管271單獨(dú)地制造，并且然后通過膠粘或激光焊接聯(lián)接至展伸管271。其中，進(jìn)一步關(guān)于圖2D-2E討論柔性銷202的單獨(dú)制造。

微電極探針組件600還包括沿著與內(nèi)部展伸子組件270相同的縱向軸線的中心銷204。中心銷204可以是扁平線，在一些實施方式中，可以與柔性銷202分離。中心銷204可以通過膠粘或激光焊接聯(lián)接至微電極探針組件600。中心銷204可以包括沿著其軸布置的多個電極610。

內(nèi)部展伸子組件270的部件可以由生物相容的材料制造。在一些實施方式中，材料選擇成經(jīng)受24小時的植入。材料還可被選擇成使其在大于24小時的持續(xù)時間內(nèi)保持生物相容。微電極探針組件600的非導(dǎo)電部件可以由聚酰亞胺制造。微電極探針組件600的導(dǎo)電部件(例如電極610)可以由例如鉑、鉑-銥合金和金制造。

微電極探針組件600、柔性銷202和電極610可以定尺寸和成形為用于指定神經(jīng)應(yīng)用。例如，微電極探針組件600可以至少部分地放置在患者或其他受試者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)。微電極探針組件600可被放置在身體的其他部分或器官內(nèi)，比如脊柱的硬膜外腔內(nèi)，或放置在外周神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的其他位置內(nèi)，或者放置在比如為肝臟或心臟的器官內(nèi)。微電極探針組件600和柔性銷202的直徑和長度可以根據(jù)特定的解剖學(xué)目標(biāo)而變化。在一些實施方式中，具有2-4、4-8、8-12和12-16柔性銷202。每個柔性銷202包括每柔性銷202的2-4、4-8、8-12、12-16和16-32電極610。

電極610可以定尺寸或間隔成從神經(jīng)元記錄或刺激神經(jīng)元。微電極探針組件600可被用于在神經(jīng)目標(biāo)處檢測或記錄神經(jīng)元活動。自然地發(fā)生在神經(jīng)目標(biāo)內(nèi)的神經(jīng)元活動產(chǎn)生局部電磁場，局部電磁場能夠由微電極陣列的微電極元件中的一個或更多個檢測。例如，由神經(jīng)元產(chǎn)生的電場可以使微電極元件中的一個或更多個偏振。這種偏振產(chǎn)生相對于比如為電接地或電極610中的另一個的參照的電勢。所檢測的電磁場從電極610中的一個或更多個傳導(dǎo)至微電極裝置100的外部的裝置。信號從電極610傳導(dǎo)通過中空展伸管271內(nèi)的內(nèi)部電導(dǎo)體。連接至微電極裝置100的外部裝置可以是一個或更多個另外的醫(yī)療裝置，另外的醫(yī)療裝置可以進(jìn)一步處理所檢測的電動作。例如，電極610可以聯(lián)接至顯示裝置或記錄裝置，用于顯示或記錄來自神經(jīng)目標(biāo)的電動作。

在一些實施方式中，電極610中的一個或更多個用于電刺激神經(jīng)目標(biāo)。例如，一個或更多個外部產(chǎn)生的電信號可被應(yīng)用于電極610中的一個或更多個。這些電信號可以通過內(nèi)部電導(dǎo)體傳導(dǎo)至電極610中的一個或更多個。根據(jù)電信號的幅值和極性，能夠通過極化電極610感應(yīng)電場。由這種偏振感應(yīng)的電場可以與目標(biāo)部位處的一個或更多個神經(jīng)元相互作用。

圖2D和2E示出微電極探針組件600的子部件。一般說來，微電極探針組件600包括微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)部件和展伸管271。圖2D示出MEMS部件620和630，圖2E示出展伸管271。MEMS部件630包括用于柔性銷202的電極。MEMS部件630被分成三個區(qū)域：連接陣列500、臺肩631和MEMS腿605。MEMS部件620包括連接陣列500和單個MEMS腿605，并被用于形成中心銷204。圖2E示出在增加MEMS部件630和620之前的展伸管271。連接陣列500包括多個連接墊片510。連接陣列500可以為微電極探針組件600中的每個電極610提供連接點。

圖2F示出組裝的微電極探針組件600的剖面圖。如圖2F所示，每個MEMS腿605聯(lián)接至柔性銷202并且與柔性銷202對準(zhǔn)。中心MEMS部件620可以與中心銷204聯(lián)接，MEMS主要部件630圍繞展伸管271的遠(yuǎn)端部包裹，使得每個MEMS腿605與展伸管271的柔性銷202對準(zhǔn)。在一些實施方式中，MEMS部件與展伸管271利用生物相容粘合劑進(jìn)行聯(lián)接。

圖2G、2H和2I分別示出具有可折疊延伸腿611的微電極探針組件600的剖視圖、側(cè)視圖和端視圖?？烧郫B延伸腿611(也稱為MEMS腿611)延伸經(jīng)過MEMS腿605以及然后沿著柔性銷202中的每一個的內(nèi)表面折疊?？烧郫B延伸腿611中的每一個與柔性銷202之一的內(nèi)表面612對準(zhǔn)并且聯(lián)接。在該構(gòu)造中，微電極探針組件600包括位于柔性銷202的內(nèi)表面612和外表面613兩者上的電極610?？烧郫B延伸腿611通過可折疊條帶640與MEMS腿605聯(lián)接，可折疊條帶640折疊在柔性銷202中的每一個的遠(yuǎn)端尖端上。

圖2J和2H分別示出具有可折疊延伸腿611的微電極探針組件600的剖視圖和端視圖。在圖2J和圖2H的示例微電極探針組件600中，可折疊條帶640折疊在柔性銷202中的每一個的側(cè)面641上。

尤其參照圖2F，MEMS部件620和630中的每一個包括連接陣列500。連接陣列500可以包括多個連接墊片，用于與布置在MEMS部件620和630上的電極建立電連接。

圖3A示出示例連接墊片510的放大的俯視圖。圖3B示出連接墊片510的側(cè)視圖。連接墊片510中的每一個通過嵌入在MEMS部件的聚合物絕緣層512內(nèi)的電導(dǎo)體與電極610電聯(lián)接。導(dǎo)電墊片511定位在聚合物絕緣層512的頂部上并且定位在嵌入在聚合物絕緣層512內(nèi)的導(dǎo)電電纜線上。在導(dǎo)電墊片511中形成通孔514。在通孔514內(nèi)，通過聚合物絕緣層512刻蝕十字形切口513。在一個實施例中，導(dǎo)電墊片511包括金。導(dǎo)電墊片511可以通過電鍍沉積在聚合物絕緣層512上沉積在鉑層上。

圖3C和圖3D分別示出具有穿過導(dǎo)電墊片511中的孔514的導(dǎo)電線550的連接墊片510的側(cè)視圖和俯視圖。該導(dǎo)電線550的另一端部連接至外部電子裝置或控制器。十字形切口513使得聚合物層512的區(qū)域能夠是柔性的并且一旦插入導(dǎo)電線550即可將導(dǎo)電線550臨時保持就位。在一個實施例中，線可以利用非導(dǎo)電粘合劑在下面緊固。在導(dǎo)電墊片511的表面551上，導(dǎo)電粘合劑被用于緊固線并且建立線550與導(dǎo)電墊片511之間的電接觸。在一些實施方式中，采用具有通路銷的PCB纜線，而非采用(或除嵌入之外)穿過導(dǎo)電墊片511的導(dǎo)電線550。

圖3E、3F、3G和3H示出聯(lián)接至柔性PCB纜線560的示例連接陣列500的各個視圖。柔性PCB纜線560可以包括多個通路銷565，通路銷565與連接陣列500中的連接墊片510對準(zhǔn)。柔性PCB纜線560可以向多個連接排列500供電。通路銷565可以通過十字形切口513和導(dǎo)電墊片511中的通孔514插入–類似于線550如何通過通孔514插入。導(dǎo)電墊片511與通路銷565之間的電結(jié)合可以通過導(dǎo)電粘合劑形成。在一些實施方式中，通過將上述部件封裝在非導(dǎo)電粘合劑內(nèi)提供機(jī)械強(qiáng)度。

圖3I、3J和3K示出了將聚合物絕緣層512聯(lián)接至柔性纜線560的各個視圖。在圖3I、3J和3K中，柔性pcb纜線560利用線接合法與聚合物絕緣層512聯(lián)接。可以通過利用與導(dǎo)電墊片511中的每一個聯(lián)接的接合線1600(例如直徑為大約25μm的金線)在兩個導(dǎo)電墊片511(例如金墊片)之間建立電連接。在一些實施方式中，接合線1600利用超聲振動和垂直壓力與導(dǎo)電墊片511聯(lián)接。柔性pcb纜線560的導(dǎo)電墊片511可以通過窗口1700進(jìn)入，窗口1700穿過聚合物絕緣層512的各層。窗口可以是300μm×300μm。在一些實施方式中，窗口1700比導(dǎo)電墊片511大至少50％。

圖4A和4B示出示例性外部展伸子組件240的尖端的示例視圖。外部展伸管261可以延伸外部展伸子組件240的長度。外部展伸管261可以形成細(xì)長軸。作為細(xì)長軸的外部展伸管261的壁可以限定內(nèi)部展伸子組件270能夠通過其自由滑動的內(nèi)腔。外部展伸管261可以在長度和直徑方面有變化，但例如可以為至少大約28cm長，(例如至少20cm長、至少25cm長、至少28cm長、至少30cm長等等)以及直徑為大約1.27mm(例如直徑在1.0-2.0mm的范圍內(nèi))。外部展伸管261的內(nèi)徑可以稍微大于內(nèi)部展伸子組件270的外徑，使得內(nèi)部展伸子組件270可以在外部展伸管261內(nèi)自由地滑動。

端蓋262可被聯(lián)接至外部展伸管261的遠(yuǎn)端部。在一些實施方式中，端蓋262通過膠粘或激光焊接聯(lián)接至外部展伸管261。在其遠(yuǎn)端部處，外部展伸管261的外壁可以限定四個窗口265。窗口265可以朝向外部展伸子組件240的遠(yuǎn)端部限定。當(dāng)組裝時，一個窗口265可以與柔性銷202中的每一個對準(zhǔn)。具有更多或更少柔性銷202的實施例也分別包括更多或更少的窗口265，使得每個柔性銷202與一個窗口265相關(guān)。每個窗口265的寬度241可以比與窗口265相關(guān)的柔性銷202的寬度稍寬(例如在20％以內(nèi))。

圖4B示出外部展伸子組件240的尖端，其中保護(hù)管250聯(lián)接至外部展伸管261的外表面。保護(hù)管250的遠(yuǎn)端部覆蓋每個窗口265的一部分并且將柔性銷202中的每一個從窗口265引導(dǎo)出。在一些實施方式中，保護(hù)管250沿著外部展伸管261的基本部分延伸。在一些實施例中，保護(hù)管250僅覆蓋外部展伸管261的靠近窗口265的部分。

圖4C示出外部展伸子組件240的尖端的橫截面圖。端蓋262包括聯(lián)接在外部展伸子組件240內(nèi)的近端截錐體(或錐臺形狀)端部263。端蓋262可以聯(lián)接至外部展伸子組件240，使得截錐體端部263突出到由外部展伸管261的壁限定的內(nèi)腔內(nèi)。特別地參照圖6A和6B，端蓋262的截錐體端部263或保護(hù)管250能夠使得柔性銷202以預(yù)定軌跡(或角度)退出外部展伸子組件240。中心銷204的軌跡可以通過中心通道267控制。

圖5A示出處于非展開(或默認(rèn))狀態(tài)的微電極裝置100的尖端的透視圖。圖5B示出處于非展開狀態(tài)的微電極裝置100的尖端的橫截面圖。在非展開狀態(tài)中，柔性銷202中的每一個可以定位在端蓋262的截錐體端部263上并且與窗口265之一對準(zhǔn)。中心銷204與中心通道267對準(zhǔn)。在非展開狀態(tài)中，柔性銷202中的每一個可以包含在外部展伸子組件240內(nèi)以便能夠植入裝置。在非展開狀態(tài)植入微電極裝置100提供能夠在微電極裝置100穿過通向目標(biāo)組織過程中的周圍組織時降低由微電極裝置100引起的損傷。

圖6A和圖6B示出當(dāng)微電極探針組件600處于展開狀態(tài)時的微電極裝置100的尖端。展開角552(或退出角)部分地由至少微電極裝置100的外徑、端蓋262的截錐體特征263的尺寸和形狀以及保護(hù)管250的設(shè)置限定。例如，當(dāng)內(nèi)部展伸子組件270被驅(qū)動通過外部展伸子組件240時，柔性銷202的向內(nèi)面向側(cè)面開始與端蓋262的截錐體特征263接觸。這將柔性銷202從外部展伸子組件240中驅(qū)動出去。在柔性銷202的向外面向邊緣上，柔性銷202由保護(hù)管250引導(dǎo)。在一些實施方式中，截錐體特征263確定柔性銷202和保護(hù)管250的退出角552，以確保柔性銷202不過度延伸超過所需退出角552。保護(hù)管250可以提供在柔性銷退出窗口265時的柔性銷202的退出角的上限，并且端蓋262的截錐體特征263可以提供最小退出角。例如，如果保護(hù)管250朝向端蓋262的最遠(yuǎn)端部在窗口265的較大部分上延伸，則柔性銷202的退出角在與保護(hù)管250延伸窗口265的較小部分的實施方式相比時將更淺。

圖6C-6H示出具有可獨(dú)立控制中心銷204的微電極驅(qū)動器100的尖端。圖6C-6H示出中心銷204在柔性銷202展開之前通過中心通道267的展開狀態(tài)。在一些實施方式中，中心銷204在柔性銷202之后展開。在其他實施方式中，中心銷204或柔性銷202中的僅一個展開。

尤其如圖6A所示，窗口265可以比柔性銷202稍寬(例如，在20％以內(nèi))。在一些實施方式中，窗口265的寬度241基本類似于柔性銷202的寬度，使得柔性銷202能夠自由地退出外部展伸子組件240，但是窗口265可以在展開期間控制柔性銷202的側(cè)向位置。例如，窗口265可以在柔性銷202退出外部展伸子組件240時減少柔性銷202的不希望的旋轉(zhuǎn)。

在一些實施方式中，柔性銷202和保護(hù)管250構(gòu)造成在展開期間減少柔性銷202的層離。層離可以由柔性銷202與窗口265的外壁之間的摩擦引起。在一些實施方式中，使柔性銷202或微電極探針組件600層離的可能性通過使柔性銷202沿著截錐體特征263和保護(hù)管250而非窗口265的壁滑動來減小。保護(hù)管250可以由與用于制造微電極探針組件600或柔性銷202的材料相同或相似的聚合物材料制成?？梢赃x擇材料以減小保護(hù)管250與截錐體特征263之間的摩擦。當(dāng)與不具有保護(hù)管250的裝置相比時，保護(hù)管250和截錐體特征263可被制造成在柔性銷202的展開期間減小磨損。在一些實施方式中，柔性銷202相對于保護(hù)管250或截錐體特征263的摩擦系數(shù)在大約0.5與大約0.01之間、在大約0.3與大約0.01之間或小于大約0.1。在與柔性銷250摩擦不銹鋼軸的裝置相比時，相對于由聚酰亞胺材料制成的保護(hù)管250摩擦的柔性銷202的摩擦系數(shù)可以為其一半大小。在一些實施方式中，由于柔性銷202與保護(hù)管250的外表面包括相同的基底材料，比如聚合物材料，由此獲得柔性銷202與保護(hù)管250之間的摩擦系數(shù)。

在一些實施方式中，保護(hù)管250和截錐體特征263由與柔性銷202相同的材料制造以限制層離。例如，保護(hù)管250、柔性銷202或截錐體特征263可以由聚酰亞胺制造。在一些實施方式中，所選擇的材料具有低摩擦系數(shù)(COF)。例如，所選擇的材料可以具有小于0.5、小于0.2或小于0.1的COF。相對低的COF使得柔性銷202能夠在展開期間從外部展伸子組件240平滑地滑出。低的COF通過在柔性銷202退出外部展伸子組件240時減小施加至柔性銷202的力來降低層離的風(fēng)險。

特別是圖6A和圖6B、圖6I和圖6J示出了微電極探針組件600的展開。在一些實施方式中，如圖6I所示，中心銷204固定在展開狀態(tài)中。展開的中心銷204可以減輕組織取心，組織取心是中心通道267(沒有展開的中心銷204)能夠通過其切開組織的方法。為了降低取心的可能性，中心銷204可以固定在展開狀態(tài)中，可以填充中心通道267與中心銷204之間的任何間隙。在一些實施方式中，填充物形成中心銷204的基部與中心通道267之間的類似錐體的過渡。在一些實施方式中，可以在植入處理期間通過中心銷204作出記錄，例如用于確定微電極探針組件600的位置。圖6J示出柔性銷202的展開，其不改變中心銷204的位置。

圖7A示出示例性平移系統(tǒng)300的側(cè)視圖，圖7B示出平移系統(tǒng)300的橫截面圖。平移系統(tǒng)300可以驅(qū)動內(nèi)部展伸子組件270穿過外部展伸子組件240以展開和縮回柔性銷202。如關(guān)于圖1所說明的，平移系統(tǒng)300聯(lián)接至引導(dǎo)組件105的近端部。如圖7A所示，控制器300的殼體包括平移器環(huán)311、可移除端蓋310和主體殼體312。

參照圖7B，平移系統(tǒng)300的內(nèi)部構(gòu)件包括鎖銷313、平移器桿330和引導(dǎo)銷320。在一些實施方式中，平移系統(tǒng)300通過將平移器環(huán)311的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成平移器桿330的沿著微電極裝置的長度的軸向運(yùn)動來驅(qū)動內(nèi)部展伸子組件270。平移器環(huán)311和平移器桿330可以用作絲杠以軸向地驅(qū)動平移器桿330和內(nèi)部展伸子組件270。平移器環(huán)311的內(nèi)孔可以包括與平移器桿330上的螺紋匹配的螺紋。當(dāng)操作人員使平移器環(huán)311旋轉(zhuǎn)時，平移器環(huán)311的螺紋在平移器桿330的螺紋上施加力，并且在平移器桿330上引起軸向運(yùn)動。平移器桿330可以通過激光焊接或膠粘與探針組件600的內(nèi)部展伸子組件270聯(lián)接。在一些實施方式中，平移器桿330聯(lián)接在平移系統(tǒng)300內(nèi)，使其僅具有沿著平移系統(tǒng)300的中心軸線的一個運(yùn)動自由度。

在一些實施方式中，控制器不具有平移器環(huán)311，而利用推拉桿展開柔性銷202。例如，推拉桿可以沿著其線性軸線聯(lián)接至內(nèi)部展伸子組件270。當(dāng)操作人員推動或拉動推拉桿時，運(yùn)動被直接傳遞至內(nèi)部展伸子組件270和柔性銷202。

平移系統(tǒng)300包括可移除后蓋310。移除該后蓋310提供通向內(nèi)部展伸子組件270。后蓋310可以通過手或利用工具旋開。在一些實施方式中，平移器環(huán)311還可以在拆除后蓋310之后從平移系統(tǒng)300去除。在拆除后蓋310和平移器環(huán)311之后，為操作人員提供足夠的通道以去除平移器桿330和內(nèi)部展伸子組件270。在一些實施方式中，后蓋310的拆除是使得操作人員能夠暴露微電極裝置100的內(nèi)部構(gòu)件并且在平移系統(tǒng)300內(nèi)出現(xiàn)機(jī)械故障的情況下使內(nèi)部展伸子組件270和柔性銷202縮回的安全機(jī)構(gòu)。進(jìn)一步關(guān)于圖9A–9E說明拆卸平移系統(tǒng)300的方法。

平移系統(tǒng)300可以包括定心銷321和一個或更多個引導(dǎo)銷320。在一些實施方式中，定心銷321被用于標(biāo)引立體定向設(shè)備(例如，用于深層腦刺激手術(shù)的立體定向設(shè)備)中的微電極裝置100。例如，定心銷321和引導(dǎo)銷320可以在立體定向設(shè)備內(nèi)以垂直排列設(shè)置，以指示微電極裝置100相對于立體定向設(shè)備的初始位置。在一些實施方式中，引導(dǎo)銷320形成與立體定向設(shè)備上的鎖匹配的鑰匙。引導(dǎo)銷320防止當(dāng)利用平移器環(huán)311時可能引起的任何旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并且還幫助微電極裝置100向立體定向設(shè)備的初始標(biāo)引。

在一些實施方式中，定心銷321還加強(qiáng)外部展伸子組件240的使得微電極裝置100一般夾緊至立體定向設(shè)備的部分。在一些實施方式中，引導(dǎo)銷320彼此分離大約4mm(按照通過其縱向軸線之間的距離測量)。在一些實施方式中，每個引導(dǎo)銷320與定心銷321間隔開大約2mm(按照由其縱向軸線之間的距離測量)。進(jìn)一步關(guān)于圖9A-9E論述平移系統(tǒng)300與立體定向設(shè)備的相互作用。

圖7C示出示例性平移系統(tǒng)300的橫截面圖，圖7D示出平移系統(tǒng)300的分解圖。平移系統(tǒng)300包括用于展開柔性銷202的導(dǎo)向特征和標(biāo)引特征。平移系統(tǒng)300包括平移器桿330，平移器桿330將平移器環(huán)311的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成沿著平移系統(tǒng)300的中心軸線的直線運(yùn)動。平移系統(tǒng)300還包括多個球(或其他類型)軸承432，球軸承432通過彈簧431相對于平移器主體312保持。球軸承432和彈簧431可以是標(biāo)引系統(tǒng)的部分。平移器桿330可以包括裝配到導(dǎo)向管410的導(dǎo)向狹縫411內(nèi)的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)331。導(dǎo)向管410可被插入和固定至平移器主體312內(nèi)。

圖7E示出關(guān)于平移系統(tǒng)300的另外的細(xì)節(jié)。外部展伸子組件240可以與主體殼體312聯(lián)接。上述外部展伸子組件240可以與平移系統(tǒng)300聯(lián)接，例如通過將外部展伸子組件240插入定心銷321內(nèi)。在一些實施方式中，外部展伸子組件240通過激光焊接或膠粘聯(lián)接至定心銷321?？刂破?00可以包括至少兩個機(jī)械止動器407。第一可以是如圖5A和5B所示的默認(rèn)非展開位置，第二可以是如圖6A和6B所示的完全展開位置。當(dāng)平移器桿330與主體312接觸時能夠遇到機(jī)械止動器470a。當(dāng)平移器桿330與鎖銷313完全接觸時能夠遇到機(jī)械止動器470b。在一些實施方式中，第一機(jī)械止動器可以確保柔性銷202不在外部展伸子組件240內(nèi)過度縮回。第二機(jī)械止動器可以確保柔性銷202不過度展開。在一些實施方式中，第二機(jī)械止動器使得柔性銷202能夠展開至大約10mm-8mm、大約8mm-6mm、大約6mm-4mm或大約4mm-2mm的長度。平移系統(tǒng)300可以包括多個中間臺階，這允許柔性銷202展開小于其完全展開長度的預(yù)定距離。

圖7F是當(dāng)平移器桿330插入導(dǎo)向管410內(nèi)時平移器桿330和導(dǎo)向管410的側(cè)視圖，并且未示出平移系統(tǒng)300的其他部件。導(dǎo)向管410的導(dǎo)向狹縫411可以為平移器桿330提供例如沿著平移系統(tǒng)300的中心軸線的一個自由度。在示例性平移系統(tǒng)300中，導(dǎo)向管410可以包括三個導(dǎo)向狹縫411，平移器桿330包括三個導(dǎo)向結(jié)構(gòu)331。導(dǎo)向結(jié)構(gòu)331滑動到導(dǎo)向狹縫411內(nèi)。導(dǎo)向結(jié)構(gòu)331插入到導(dǎo)向狹縫411內(nèi)能夠防止平移器桿330基本旋轉(zhuǎn)，并且可以將平移器桿的運(yùn)動限制為單個自由度。

圖7G、7H、7I和7J提供在使用者使平移器環(huán)311旋轉(zhuǎn)時如何使導(dǎo)向結(jié)構(gòu)331沿著導(dǎo)向管410運(yùn)動的另外的圖像。圖7G表示平移系統(tǒng)300的默認(rèn)狀態(tài)。在圖7I中，隱藏平移器環(huán)311以示出在平移系統(tǒng)300的默認(rèn)狀態(tài)中，平移器桿330朝向平移系統(tǒng)300的近端部。當(dāng)使用者旋轉(zhuǎn)平移器環(huán)311時(如圖7H所示)，平移器桿330前進(jìn)，使柔性銷202展開。圖7J示出沒有平移器環(huán)311的平移系統(tǒng)300，以示出在展開狀態(tài)中平移器桿330處于朝向平移系統(tǒng)300的遠(yuǎn)端部的位置中。

平移系統(tǒng)300包括使操作人員能夠?qū)⑷嵝凿N202展開至預(yù)定長度的標(biāo)引系統(tǒng)。圖8A示出部分構(gòu)造的平移系統(tǒng)300的側(cè)視圖，圖8B示出沿著部分構(gòu)造的平移系統(tǒng)300的平面700的剖切圖。在圖8A中，平移器環(huán)311被拉離平移器主體312以暴露標(biāo)引系統(tǒng)的球軸承432和彈簧431(共同稱為球軸承彈簧433)。標(biāo)引系統(tǒng)允許在柔性銷202的非展開和展開狀態(tài)之間控制平移器桿330。標(biāo)引系統(tǒng)使使用者能夠確定柔性銷是否處于展開位置、縮回位置或其之間的預(yù)定位置。

圖8B示出平移器主體312的背面701。標(biāo)引系統(tǒng)包括球軸承彈簧433和標(biāo)引孔314a和314b。球軸承彈簧系統(tǒng)433由直徑為1mm的球軸承432和彈簧431組成。彈簧431對著平移器主體312的背面701保持球軸承432。這些彈簧431可以通過鉆入平移器環(huán)311內(nèi)的孔容納。標(biāo)引孔314可以是銑削在平移器主體312的背面701內(nèi)的半球孔。標(biāo)引孔314的直徑可以與球軸承432的直徑大致相同(例如+/-10％)，使得標(biāo)引孔314可以容納球軸承432。當(dāng)平移器環(huán)311旋轉(zhuǎn)時，球軸承432落入標(biāo)引孔314內(nèi)以表示柔性銷202的預(yù)定量的展開。在一些實施方式中，球軸承彈簧系統(tǒng)433減小可被存在于機(jī)械平移系統(tǒng)300中的機(jī)械間隙。例如，球軸承彈簧系統(tǒng)433可以提供能夠減小平移器環(huán)311與平移器主體312之間的摩擦的機(jī)械穩(wěn)定特征(例如三接觸點系統(tǒng))。

與平移系統(tǒng)300的中心軸線的距離對于球軸承彈簧系統(tǒng)433中的一個或更多個可以不同。例如，圖8B描繪了可以比球軸承彈簧433c徑向偏移稍微不同差值的球軸承彈簧系統(tǒng)433a和433b。在該例子中，球軸承彈簧433c用于標(biāo)引系統(tǒng)中，同時球軸承彈簧433a和433b用于機(jī)械穩(wěn)定性。標(biāo)引孔314可以與球軸承彈簧433c從平移系統(tǒng)300的中心軸線偏移相同距離。例如，當(dāng)標(biāo)引孔314a容納球軸承彈簧433c的球軸承432時，柔性銷202完全縮回，并且當(dāng)平移器環(huán)311旋轉(zhuǎn)使得標(biāo)引孔314b容納球軸承彈簧433c的球軸承432時，柔性銷202完全展開。在一些實施方式中，多個標(biāo)引孔沿著標(biāo)引孔314a與標(biāo)引孔314b之間的徑向路徑設(shè)置，使得柔性銷202可被展開至規(guī)定長度。沿著特定半徑虛擬畫出的軌道的長度限定在平移器桿330上引起的最大線位移距離。圖8C、8D、8E、8F和8G示出平移器環(huán)311、球軸承彈簧433和標(biāo)引系統(tǒng)的其他部件如何裝配在一起。

圖9A–9E示出平移系統(tǒng)300的系統(tǒng)性拆卸的例子。如果平移系統(tǒng)300變得卡阻，則平移系統(tǒng)300可以作為安全機(jī)構(gòu)被拆卸以使柔性銷202縮回。在一些實施方式中，首先，去除可移除端蓋310以露出鎖銷313和導(dǎo)向管410。接著，去除鎖銷313，然后去除導(dǎo)向管410。然后，去除平移器桿330以露出內(nèi)部展伸子組件270，操作人員可以手工去除平移器桿330以使柔性銷202縮回。

在一些實施方式中，柔性銷202中的一個或更多個能夠獨(dú)立地控制。平移系統(tǒng)300可以包括不同的平移器環(huán)311以控制可獨(dú)立控制的柔性銷202中的每一個的展開。圖10A示出具有兩個平移器環(huán)311的平移系統(tǒng)300的透視圖。圖10B示出具有兩個平移器環(huán)311的平移系統(tǒng)300的側(cè)視圖。具有兩個平移器環(huán)311的平移系統(tǒng)300可被用于例如控制具有獨(dú)立控制的中心銷的微電極裝置。例如，第一平移器環(huán)311可被用于控制中心銷的展開，第二平移器環(huán)311可被用于控制其余柔性銷的展開。

圖10C和10D分別示出具有五個平移器環(huán)311的平移系統(tǒng)300的透視圖和側(cè)視圖。在一些實施方式中，微電極裝置的柔性銷中的每一個可以獨(dú)立地控制。因此，微電極裝置的柔性銷中的每一個可以聯(lián)接至五個平移器環(huán)311之一，以使柔性銷能夠獨(dú)立地展開和縮回。在具有可獨(dú)立展開的柔性銷的一些實施方式中，外科醫(yī)生可以僅展開在手術(shù)過程期間與診斷相關(guān)的柔性銷，并且防止可能引起患者損傷的柔性銷的展開。

圖11A和11B示出平移系統(tǒng)300如何與示例性立體定向設(shè)備800相互作用。設(shè)備800的保持件810包括多個匹配孔815?？?15構(gòu)造成與平移系統(tǒng)300的引導(dǎo)銷320匹配。一旦引導(dǎo)銷320與孔815匹配，由其如圖11B所示，平移系統(tǒng)300不能圍繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)。

圖11C示出與立體定向框架1200一起使用的微電極裝置100。立體定向框架1200可以在手術(shù)之前放置并固定至患者的頭部?？ㄒ?guī)裝置800可以是立體定向框架1200的一部分并且可被用于與微電極裝置100接口，以及可以相對于患者的頭部確定微電極裝置的位置。裝置100的插入軌跡可以利用導(dǎo)向管1210進(jìn)行引導(dǎo)，導(dǎo)向管1210可以通過保持件810與立體定向設(shè)備800接口。隨著微電極裝置100處于預(yù)定位置，可以如圖11C所示地展開銷。

在一些實施方式中，微電極裝置構(gòu)造成防止電極裝置的取出，同時使柔性銷展開到患者的組織內(nèi)。在一些實施方式中，微電極裝置的平移系統(tǒng)300包括當(dāng)柔性銷展開時向外科醫(yī)生發(fā)出警報的警報器或當(dāng)柔性銷展開時阻止微電極裝置的拆除的機(jī)構(gòu)。

平移系統(tǒng)300可以包括可視或聲音報警系統(tǒng)，比如LED或蜂鳴器。當(dāng)柔性銷處于其縮回狀態(tài)時，報警可以中止。當(dāng)柔性銷之一展開時，報警可以觸發(fā)。例如，當(dāng)柔性銷縮回時，平移系統(tǒng)300上的紅色LED可以熄滅。然而，當(dāng)柔性銷之一展開時，可以向紅色LED提供電力以警告外科醫(yī)生應(yīng)該從患者去除微電極裝置。平移系統(tǒng)300可以包括第二LED，比如綠色LED，其向外科醫(yī)生表示柔性銷縮回并且從患者去除微電極裝置是安全的。警報器可以由保持在平移系統(tǒng)300內(nèi)的電池提供電力。

當(dāng)一個或更多個柔性銷展開時，平移系統(tǒng)300的視覺警報器可以包括曝光彩色環(huán)的機(jī)械指示器或其他靜態(tài)視覺指示器。視覺指示器可以保持可見，直到柔性銷中的每一個縮回。機(jī)械指示器可以不需要向外科醫(yī)生發(fā)出警告的電源。

當(dāng)一個或更多個柔性銷展開時，平移系統(tǒng)300可以物理地阻止微電極裝置從患者的拆除。圖12示出平移系統(tǒng)300與立體定向框架800的一部分的相互作用以防止微電極裝置的拆除。

在一些實施方式中，立體定向框架800的一部分可以電氣或機(jī)械地連接至平移系統(tǒng)300，以防止微電極裝置在一些條件下的位移，比如當(dāng)柔性銷展開時。如果柔性銷不在安全位置中，立體定向框架800可以電氣或機(jī)械地阻礙微電極裝置相對于患者的大腦的運(yùn)動。

圖12示出當(dāng)一個或更多個柔性銷展開時防止微電極裝置縮回的示例機(jī)械系統(tǒng)。阻止機(jī)構(gòu)801可以聯(lián)接至平移系統(tǒng)300。阻止機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)延伸件805。當(dāng)平移環(huán)311之一旋轉(zhuǎn)以展開柔性銷中的一個或更多個時，旋轉(zhuǎn)延伸件805內(nèi)的齒輪可以使阻止延伸件515在保持件810的凸緣上旋轉(zhuǎn)。例如，如果外科醫(yī)生試圖通過牽拉平移系統(tǒng)300使微電極裝置縮回，阻止延伸件515將使微電極裝置保持就位。隨著柔性銷縮回，阻止延伸件515將不卡持保持件810，微電極裝置能夠從患者退回。

本文已說明微電極裝置的各個實施方式。這些實施例通過示例給出，而非限制本公開的范圍。已被說明的實施例的各個特征可以以各種方式組合以產(chǎn)生多種另外的實施例。此外，雖然已說明了用于所公開的實施例的各種材料、尺寸、形狀、植入位置等等，但是在不超出本公開的范圍的情況下可以利用除所公開的特征之外的特征。

本文中說明的急性或慢性的裝置可以急性地或慢性地使用。裝置可以在這種周期比如在手術(shù)期間植入，并且然后去除。其可以植入延長的時間或不明確的時間。本文中說明的作為慢性的任何裝置也可被急性地使用。

本公開不限于本申請中所述的旨在例示各個方面的具體實施例?？梢栽诓幻撾x本公開的精神和范圍的情況下做出改進(jìn)和變型。功能上等同的方法和設(shè)備可以包括在本公開的范圍內(nèi)。這些改進(jìn)和變型旨在落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。本公開的主題包括被稱為等同物的全部范圍。本公開不局限于可以變化的具體方法、試劑、化合合成物或生物系統(tǒng)。本文中使用的術(shù)語的目的在于描述具體實施例，而非旨在限制。

關(guān)于本文中使用的基本任何復(fù)數(shù)或單數(shù)術(shù)語，如上下文或申請中所適用的，復(fù)數(shù)可以包括單數(shù)，單數(shù)可以包括復(fù)數(shù)。

一般說來，本文中使用的術(shù)語，特別是隨附權(quán)利要求(例如，隨附權(quán)利要求的主體)中使用的術(shù)語一般解釋為“開放式”術(shù)語(例如，術(shù)語“包含”應(yīng)該解釋為“包含但不限于”，術(shù)語“具有”應(yīng)該理解為“至少具有”，術(shù)語“包括”應(yīng)該理解為“包括但不限于”，等等)。導(dǎo)向所述主題的權(quán)利要求可以包含導(dǎo)引短語“至少一個”和“一個或更多個”的使用以引入權(quán)利要求內(nèi)容。然而，這些短語的使用不應(yīng)被解釋為通過不定冠詞“a”或“an”引入的權(quán)利要求內(nèi)容將包含這些引入權(quán)利要求內(nèi)容的任何具體權(quán)利要求限制于包含僅一項這種內(nèi)容的實施例，即使當(dāng)相同的權(quán)利要求包括導(dǎo)引短語“一個或更多個”或“至少一個”以及比如為“a”或“an”的不定冠詞時(例如，“a”和/或“an”應(yīng)被解釋為表示“至少一個”或“一個或更多個”)；這對于使用用于引入權(quán)利要求內(nèi)容的定冠詞也是適用的。另外，即使明確記載了所引入權(quán)利要求內(nèi)容的具體數(shù)目，但是這些內(nèi)容可以至少指代所記載的數(shù)目(例如，不包括其他改進(jìn)的“兩項內(nèi)容”的單純列舉指代至少兩項內(nèi)容，或兩項或更多內(nèi)容)。此外，在采用類似于“A、B和C等等中的至少一個”的慣用語的這些情況下，一般說來這種結(jié)構(gòu)將包括但不局限于具有僅A、僅B、僅C、A和B一起、A和C一起、B和C一起和/或A、B和C一起等等)的系統(tǒng)。在采用類似于“A、B或C等等中的至少一個”的慣用語的這些情況下，一般說來這種結(jié)構(gòu)將包括但不局限于具有僅A、僅B、僅C、A和B一起、A和C一起、B和C一起和/或A、B和C一起等等)的系統(tǒng)。不論是在說明書、權(quán)利要求或附圖中，表示兩個或更多個替代術(shù)語的任何分離的詞語或短語可以預(yù)期包括術(shù)語之一、術(shù)語中任一者或術(shù)語兩者的可能性。例如，短語“A或B”包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

另外，在本公開的特征和方面依據(jù)馬庫什組說明的情況下，本公開還依據(jù)馬庫什組的任何的單個構(gòu)件或構(gòu)件的子群進(jìn)行說明。

本文中公開的任何范圍還包括任何以及全部可能的子范圍以及子范圍的組合。任何列出的范圍可以被容易地識別為充分地描述同一范圍以及使同一范圍被分解為至少相等的兩份、三份、四份、五份、十份等等。作為為限制性示例，本文中所述的每個范圍可被容易地分解成下三分之一、中三分之一和上三之一等等。比如為“達(dá)到”、“至少”、“大于”、“小于”等的措辭包括所記載的數(shù)目并且指代能夠隨后被分解為如上所述的子范圍的范圍。最后，范圍包括每個單獨(dú)構(gòu)件。

本文中說明的技術(shù)中的一種或更多種或其任何部分可以在計算機(jī)硬件或軟件或兩者的組合中實施。所述方法能夠在本文中說明的方法和附圖之后利用標(biāo)準(zhǔn)編程技術(shù)在計算機(jī)程序中實施。程序代碼被用于輸入數(shù)據(jù)以執(zhí)行本文中說明的功能以及產(chǎn)生輸出信息。輸出信息被用于比如為顯示監(jiān)視器的一個或更多個輸出裝置。每個程序可以以高水平程序的或面向?qū)ο缶幊陶Z言實施以與計算機(jī)系統(tǒng)通信。然而，如果需要，程序可以以匯編或機(jī)器語言執(zhí)行。無論如何，語言可以是編譯語言或解釋語言。此外，程序可以在預(yù)編程用于該目的的專用集成電路上運(yùn)行。

每個這種計算機(jī)程序可以存儲在能夠由通用或?qū)Ｓ每删幊逃嬎銠C(jī)讀取的存儲介質(zhì)或裝置(例如，ROM或軟磁盤)上，用于在存儲介質(zhì)或裝置由計算機(jī)讀取時配置并操作計算機(jī)以執(zhí)行本文中說明的程序。計算機(jī)程序還可以在程序執(zhí)行期間存在于高速緩沖存儲器或主存儲器中。本文中說明的分析、預(yù)處理以及其他方法還可以實施為配置有計算機(jī)程序的計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中如此配置的存儲介質(zhì)使得計算機(jī)以特定和預(yù)定方式操作以執(zhí)行本文中說明的功能。在一些實施例中，計算機(jī)可讀介質(zhì)是有形的并且本質(zhì)上是基本非暫時的，例如使得所記錄的信息以除僅作為通信信號之外的形式記錄。

在一些實施例中，程序產(chǎn)品可以包括信號承載介質(zhì)。信號承載介質(zhì)可以包括一個或更多個指令，當(dāng)通過例如處理器執(zhí)行指令時，指令可以提供如上所述的功能。在一些實施方式中，信號承載介質(zhì)可以包括計算機(jī)可讀介質(zhì)，比如但不限于硬盤驅(qū)動器、光盤(CD)、數(shù)字化視頻光盤(DVD)、數(shù)字磁帶、存儲器等等。在一些實施方式中，信號承載介質(zhì)可以包括可記錄介質(zhì)，比如但不限于存儲器、讀/寫(R/W)CD、R/W DVD等等。在一些實施方式中，信號承載介質(zhì)可以包括通信介質(zhì)，比如但不限于數(shù)字或模擬通信介質(zhì)(例如，光纖電纜、波導(dǎo)管、有線通信鏈路、無線通信線路等等)。因此，例如，程序產(chǎn)品可以通過RF信號承載介質(zhì)傳送，在此信號承載介質(zhì)通過無線通信介質(zhì)(例如符合IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線通信介質(zhì))傳送。

信號和信號處理技術(shù)中的任一者可以本質(zhì)上是數(shù)字的或模擬的，或者其組合。

雖然已參照本公開的優(yōu)選的實施例特別地示出和說明了本公開的一些實施例，但是在不脫離本公開的范圍的情況下可以做出形式和細(xì)節(jié)上的各種變化。