專利名稱：面向面癱康復的活動假牙式柔性微電極的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種醫(yī)用器械技術領域的裝置，具體是一種面向面癱康復的活動假牙式柔性微電極。
背景技術：
近年來，隨著微機電系統(tǒng)(MEMS:Micro-Electro-Mechanical Systems)技術的不斷進步，使得微電子設備和微傳感器等微系統(tǒng)應用范圍不斷擴大，已廣泛應用于多個領域， 特別是醫(yī)學領域。面癱是以面部表情肌群運動功能障礙為主要特征的一種常見病，一般癥狀是口眼歪斜?；颊呙娌客B最基本的抬眉、閉眼、鼓嘴等動作都無法完成。病側面部表情肌完全癱瘓者，前額皺紋消失、眼裂擴大、鼻唇溝平坦、口角下垂，露齒時口角向健側偏歪。病側不能作皺額、蹙眉、閉目、鼓氣和噘嘴等動作。鼓腮和吹口哨時，因患側口唇不能閉合而漏氣。 進食時，食物殘渣常滯留于病側的齒頰間隙內，并常有口水自該側淌下。常用的治療面癱的方法有針灸、藥物以及外科手術等，但是短期內都難以恢復或者效果有限。而且由于面部的特殊位置，采取外科手術的方法必須特別謹慎。因此，一種方便、創(chuàng)傷小或者無創(chuàng)傷，不對面部進行外科手術的康復方法顯得十分重要?；顒蛹傺朗且环N可以自行取摘的修復體，一般由兩個主要部分組成基托上的假牙和彈性金屬鉤，金屬鉤會鉤住剩余牙齒以固定在口中。活動假牙可以在需要時取出使用， 不用的時候可以收起來。它可以利用塑料、金屬、高分子材料等做基托，靠粘膜、骨組織作支持，靠義齒的固位體和基托固位。它的優(yōu)點是操作比較簡便，磨牙較少，美觀好于金屬冠套， 病人容易接受，托牙可以取脫下來加以洗滌，有利于口腔衛(wèi)生。綜上，考慮到活動假牙的佩戴方便，不影響面部外觀且能夠與面部肌肉群接觸的優(yōu)點，在活動假牙的基礎上設計柔性微電極對面部肌肉群進行功能性電刺激，恢復肌肉群運動功能是可行的。經對現有技術的檢索發(fā)現，Sachs, N. Α.，Ε. L. Chang等人在IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng 15(1) :67_75,2007 撰文"Electrical stimulation of the paralyzed orbicularis oculi in rabbit”(用于兔子眼輪匝肌麻痹的電刺激)，該技術采用在兔子上眼瞼的皮下植入刺激電極，并且在植入點的外部手術縫合用以固定電極，然后在植入眼瞼電極的內側和外側之間加載雙相脈沖電流刺激。通過改變脈沖振幅、脈沖寬度、脈沖數等參數在一定程度上實現了兔子的閉眼動作。但是這種方需要通過外科手術的方法來植入電極，而且不能對面部肌肉群產生作用，所以該方法對恢復恢復肌肉群運動功能的實用意義有限。美國專利號 :US7, 874, 838, "Instrument and process for the minimum distance verification between teeth for the placement of one or two bone integrated dental implants”(面向一個或兩個種植牙放置的最小距離核查的儀器和過程)，該技術公開了一種涉及改善假牙植入有效性的方法，這在一定程度上為活動假牙的安裝提供了新的思路，但是該技術并不能對面癱康復產生影響。美國專利號US7，857，626，"Medical physiological simulator including a conductive elastomer layer，，(包含導電彈性層的醫(yī)用生理刺激器)，該技術公開了一種利用導電彈性電路層作為反饋通路控制生理電刺激的一種方法，但是該技術主要是面向外科手術技巧訓練的，作為康復治療的實用意義有限。綜上，目前無論是對假牙還是電刺激等領域相關的研究，沒有將二者結合起來能夠用于面癱康復的活動假牙式柔性微電極。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對現有技術存在的上述不足，提供一種面向面癱康復的活動假牙式柔性微電極，在活動假牙基礎上另外設計的柔性微電極，佩戴簡便，無需外科手術，不影響面部外觀，是一種解決有面癱引起的面部肌肉群運動困難的方案。本發(fā)明是通過以下技術方案實現的，本發(fā)明包括依次設置并組成復合結構的結構層、電極電路層和覆蓋層以及貫穿復合結構的通孔，覆蓋層與口腔中面部肌肉群癱瘓的一側或兩側直接接觸，電極電路層中設有連接電路和電極點，其中的連接電路由覆蓋層覆蓋并電氣絕緣，電極點裸露實現電刺激。所述的連接電路由位于密封模塊內的、與外界電氣絕緣的信號模塊以及若干通過連接線與之相連的電極組成。所述的覆蓋層覆蓋于結構層和電極電路層上除通孔與電極點以外的位置。所述的結構層的厚度為0. lmm-5mm。所述的電極電路層中連接電路的線寬為lOnm-lOOOym;電極點的橫截面積為 1μ 2_10000μπ 2。所述的覆蓋層的厚度為0. lmm-5mm。所述的連接線的長X 寬 X 厚為 ImmXlmmXO. Olmm-IOOmmX 10mmX5mm。所述的通孔橫截面積為0. 0001mm2-400mm2。所述的電極點的橫截面積為1 μ Π12-10000 μ m2。 所述的信號模塊的橫截面積為lmm2-900mm2且厚度為0. Imm-IOmm ；所述的密封模塊的橫截面積為100mm2-3600mm2且厚度為0. lmm-20mm。 本發(fā)明利用從安裝在活動假牙中的信號模塊中輸入電刺激信號，通過裸露的電極點把電刺激加載在面部肌肉群上，引發(fā)面部肌肉群的規(guī)律運動，恢復面部肌肉群的功能。本發(fā)明結構簡單，佩戴方便，使用時只需要把活動假牙式柔性微電極佩戴在口腔內，從信號模塊中輸入刺激信號，即可有效刺激面部肌肉群，恢復面部肌肉群的功能。


圖1為本發(fā)明結構的示意圖。圖2為本實施例中的電極電路與通孔的位置分布示意圖。圖3為本實施例中的特定分布的電極細節(jié)示意圖。圖4為本實施例中的柔性微電極通過連接線與活動假牙中的信號模塊連接線示意圖。圖5為本實施例口輪匝肌處的佩戴示意圖。圖6為本實施例面部肌肉群處的佩戴示意圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。實施例本實施例的具體制備過程如下首先在Si片上沉積3 μ m-5 μ m的聚氯代對二甲苯(Parylene-C)薄膜，然后甩0. Olmm-Imm的聚二甲基硅氧烷(PDMS)，80°C烘干4個小時，構成結構層。接著甩5μπι的正膠并圖形化，濺射貴金屬(包括Pt、Ir、Au等)種子層， 100-15000埃，采用Lift-off工藝去光刻膠，圖形化種子層，構成電極電路層。然后，甩 0. Olmm-Imm的PDMS，80°C烘干4個小時，再沉積3 μ m_5 μ m的Parylene-C，第二次把光刻膠圖形化，使用反應離子刻蝕(HiE)把Parylene-C刻穿，露出電極點，構成覆蓋層。如圖1-圖3所示，本實施例制備得到的面向面癱康復的活動假牙式柔性微電極， 包括依次設置并組成復合結構的結構層1、電極電路層2和覆蓋層3以及貫穿復合結構的通孔6，覆蓋層3與口腔中面部肌肉群癱瘓的一側或兩側直接接觸，電極電路層2中設有連接電路和電極點12，其中的連接電路由覆蓋層3覆蓋并電氣絕緣，電極點12裸露實現電刺激。如圖3和圖4所示，所述的連接電路由位于密封模塊14內的信號模塊13以及若干通過連接線4與之相連的電極5組成，密封模塊14位于活動假牙結構15內。所述的覆蓋層3覆蓋于結構層和電極電路層上除通孔6與電極點12以外的位置。所述的結構層1的厚度為0. lmm-5mm。所述的電極電路層2中連接電路的線寬為IOnm-IOOO μ m。所述的電極電路層2中電極點12的橫截面積為1 μ m2-10000 μ m2。所述的覆蓋層3的厚度為0. lmm-5mm。所述的連接線4(長 X 寬 X 厚)為 ImmXlmmXO. Olmm-IOOmm X IOmm X 5mm。所述的通孔6橫截面積為0. 0001mm2-400mm2。所述的特征長度7為20mm-100mm。所述的特征寬度8為10mm-60mm。所述的特征長度10為lmm-150mm。所述的特征寬度11為lmm-150mm。所述的電極點12的橫截面積為1 μ Π12-10000 μ m2。所述的信號模塊13通過連接線4對柔性微電極提供電源和刺激信號。所述的信號模塊13的橫截面積為lmm2-900mm2。所述的信號模塊13的厚度為0. Imm-lOmm。所述的密封模塊14完全包覆信號模塊13并保證與外界電氣絕緣。所述的密封模塊14的橫截面積為100mm2-3600mm2。所述的密封模塊14的厚度為0. lmm-20mm。本實施例的工作原理為如圖1所示，本裝置為三層結構，結構層1作為支撐結構保持柔性微電極的特定形狀。電極電路層2包括特定分布的電極5與連接線4。覆蓋層3覆蓋除通孔與電極點以外的電極電路層2表面，便于電極點把電刺激加載在肌肉上。如圖2所示，本裝置活動假牙式柔性微電極的形狀是根據具體面部癱瘓肌肉的分
布和位置確定的?；顒蛹傺朗饺嵝晕㈦姌O(口輪匝肌)的特征長度7、特征寬度8、開口 9，
活動假牙式柔性微電極(面部肌肉群)的特征長度10、特征寬度11的具體尺寸如表1所
7J\ ο如表1所示，本實施例的實際應用要求所用尺寸如表所示。表1面向面癱康復的活動假牙式柔性微電極的一組典型設計參數
權利要求
1.一種面向面癱康復的活動假牙式柔性微電極，其特征在于，包括依次設置并組成復合結構的結構層、電極電路層和覆蓋層以及貫穿復合結構的通孔，覆蓋層與口腔中面部肌肉群癱瘓的一側或兩側直接接觸，電極電路層中設有連接電路和電極點，其中的連接電路由覆蓋層覆蓋并電氣絕緣，電極點裸露實現電刺激。
2.根據權利要求1所述的面向面癱康復的活動假牙式柔性微電極，其特征是，所述的連接電路由位于密封模塊內的、與外界電氣絕緣的信號模塊以及若干通過連接線與之相連的電極組成。
3.根據權利要求1所述的面向面癱康復的活動假牙式柔性微電極，其特征是，所述的覆蓋層覆蓋于結構層和電極電路層上除通孔與電極點以外的位置。
4.根據權利要求1所述的面向面癱康復的活動假牙式柔性微電極，其特征是，所述的結構層的厚度為0. lmm-5mm。
5.根據權利要求1所述的面向面癱康復的活動假牙式柔性微電極，其特征是，所述的電極電路層中連接電路的線寬為IOnm-IOOO μ m;電極點的橫截面積為1 μ m2_10000 μ m2。
6.根據權利要求1所述的面向面癱康復的活動假牙式柔性微電極，其特征是，所述的覆蓋層的厚度為0. lmm-5mm。
7.根據權利要求2所述的面向面癱康復的活動假牙式柔性微電極，其特征是，所述的連接線的長 X 寬 X 厚為 ImmXlmmXO. Olmm-IOOmmX IOmmX 5mm。
8.根據權利要求1所述的面向面癱康復的活動假牙式柔性微電極，其特征是，所述的通孔橫截面積為0. 0001mm2-400mm2。
9.根據權利要求1所述的面向面癱康復的活動假牙式柔性微電極，其特征是，所述的電極點的橫截面積為ι μ m2-10000 μ m2。
10.根據權利要求2所述的面向面癱康復的活動假牙式柔性微電極，其特征是，所述的信號模塊的橫截面積為lmm2-900mm2且厚度為0. Imm-IOmm ；所述的密封模塊的橫截面積為 100mm2-3600mm2 且厚度為 0. lmm-20mm。
全文摘要
一種醫(yī)用器械技術領域的面向面癱康復的活動假牙式柔性微電極，包括依次設置并組成復合結構的結構層、電極電路層和覆蓋層以及貫穿復合結構的通孔，覆蓋層與口腔中面部肌肉群癱瘓的一側或兩側直接接觸，電極電路層中設有連接電路和電極點，其中的連接電路由覆蓋層覆蓋并電氣絕緣，電極點裸露實現電刺激。本發(fā)明在活動假牙基礎上另外設計的柔性微電極，佩戴簡便，無需外科手術，不影響面部外觀，是一種解決有面癱引起的面部肌肉群運動困難的方案。
文檔編號A61N1/05GK102151358SQ201110110230
公開日2011年8月17日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權日2011年4月29日
發(fā)明者劉景全, 康曉洋, 楊春生, 田鴻昌 申請人:上海交通大學