視覺(jué)假體神經(jīng)刺激微電極的研究.pdf

1、人類認(rèn)識(shí)外界世界的信息約有90％是通過(guò)視覺(jué)系統(tǒng)提供，失明不但嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量，而且給社會(huì)帶來(lái)了很大負(fù)擔(dān)。視覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)是極其復(fù)雜的生物系統(tǒng)，基因病變或者外界的損傷都可能影響或阻斷視覺(jué)信號(hào)的傳輸而導(dǎo)致視力喪失。對(duì)于某些視力嚴(yán)重受損的患者，至今還沒(méi)有有效的藥物或手術(shù)方法能夠使他們的視力有所恢復(fù)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們開(kāi)始用工程學(xué)的辦法尋求一種視覺(jué)假體，幫助盲人重新獲得有用視力。目前，各類視覺(jué)假體都包含植入眼內(nèi)的微電極陣列用于對(duì)視

2、皮層、視網(wǎng)膜、視神經(jīng)提供電刺激。微電極陣列作為視覺(jué)假體與神經(jīng)組織的接口是視覺(jué)假體設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，它的性能直接關(guān)系到視覺(jué)假體的安全性和有效性，因此對(duì)視覺(jué)假體刺激電極的研究也成為了本領(lǐng)域內(nèi)的熱點(diǎn)問(wèn)題并具有重要意義。 本文分析了國(guó)外視覺(jué)假體研究小組所采用的不同類型的微電極，并基于我們科研小組所進(jìn)行的視覺(jué)修復(fù)需要，研制了用于神經(jīng)刺激的多種體內(nèi)植入式微電極陣列，如基于PCB板的金屬絲電極，環(huán)形插入式神經(jīng)刺激電極陣列，F(xiàn)MA電極陣列以及柔性

3、薄膜電極。為使植入微電極具有良好的生物相容性，選用鎢絲和鉑銥合金作為金屬電極材料、C型聚對(duì)二甲苯和特氟龍作為電極的絕緣材料、聚酰亞胺作為柔性薄膜電極的基底材料等。通過(guò)電化學(xué)腐蝕的方法修飾電極尖端，控制電極尖端暴露長(zhǎng)度。我們自行設(shè)計(jì)加工了多種模具和零件，以方便電極制作、優(yōu)化電極陣列形態(tài)、便于進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的手術(shù)操作，目的是為了制作一種適宜于在視覺(jué)系統(tǒng)生理結(jié)構(gòu)中能夠長(zhǎng)期固定的電極形態(tài)。 在理論方面，本文研究了電極與電解液界面的理論基礎(chǔ)