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一種低創傷顱內全腦皮層信號采集方案
腦電信號是大腦中眾多神經元放電產生的，獲取這些神經放電信號能夠幫助人們識別或了解大腦的作用機理或進行調控干預，是腦機接口技術的重要的一個環節。
目前腦電電極分為侵入式和非侵入式。侵入式一般是通過外科手術打開顱骨，將電極探針直接放入腦內進行探測，這種方法獲取到的腦電信號質量非常高，有助于后期數據處理分析，然而手術中需要大面積開顱，這會帶來風險，并且開顱后將電極長時間與腦組織接觸會引起排異及相關炎癥，對機體損傷極大，整體操作難度較高。非侵入式是將電極采集觸點貼附在皮外，或為增加導電性可以在中間涂上導電膏，這種方法不進行破壞性手術，對機體無損傷，也無后期炎癥風險。然而由于電極觸點距放電的神經元間隔了顱骨和皮膚，所以信號強度損失嚴重，采集到的信號質量不高，不利于后期數據分析處理。
我們想要獲取的腦電信號是點狀分布，實際上這些點處的信號可以通過在顱骨打微孔的方式把他們導出，這樣大大降低了開顱所帶來的的風險。為此，我們設計開發了一種柔性電極片，電極片上分布有高密度孔位，這些孔位根據顱骨的形狀均勻分布，孔位上有導電位層，所有的孔位的導電層通過設計好的電路分別連接到電極接頭上。
使用中，將頭上的皮膚切開，清除掉顱骨表面的粘膜，暴露出顱骨，根據電極片上的孔位尺寸和位置，在顱骨上鉆出小口（可擰入螺絲釘即可），將電極片貼合在鉆好的孔位上后，依次將相應的螺絲釘旋入顱骨內，螺絲釘將電極片和顱骨緊緊貼合，孔位上的導電層也與螺絲釘緊密接觸，腦電信號依靠穿過顱骨的螺絲釘傳導出來，再通過電極片傳輸給接頭，最終傳遞給后端設備。
為方便在顱骨上鉆孔方便以及孔的定位足夠精準，可選擇性地按照電極片形狀切割出同樣尺寸的柔性薄膜（同樣大小、位置的孔位），將薄膜定好位后緊密貼附在顱骨表面，使用顱骨鉆在薄膜孔位上鉆出適當的小洞，該薄膜可以固定電極片的下方，給電極片一定彈性高度，使螺絲釘與電極片上的觸點接觸更緊密。
為采集長期性的腦電數據，可使用生物相容性膠（如牙科水泥等）將擰上螺絲釘的電極片密封固定在顱骨上，只將接頭外露，這樣防止組織體液直接接觸電極片，將孔位上的導電層腐蝕掉或引起炎癥。
來源：科斗（蘇州）腦機科技有限公司《一種高密度皮下腦電電極》，202021835736.8