CN116568217A - 用于在软组织中插入微丝的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可植入的微丝导向结构,其包括用于容纳和移动微丝如导电微电极的空间排列的通道。微丝导向结构包括当受到哺乳动物组织液影响时分解和/或溶解的材料。微丝导向结构的通道在空间上布置成使得至少一些所述通道之间的距离在远端方向上逐渐增加。包括微丝的微丝导向结构形成了原型电极的一部分,也称为现有微丝组件。本发明还包括制造微丝导向结构和原型微电极组件的方法,以及在软组织中植入微丝的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种可植入的微丝导向结构,该结构包括用于容纳和移动微丝(如导电微电极)的空间排列的通道。微丝导向结构包括当受到哺乳动物组织液影响时分解和/或溶解的材料。微丝导向结构的通道在空间上布置成使得大多数所述通道之间的距离在远端方向上逐渐增加。包括微丝的微丝导向结构形成了原型电极的一部分,也称为现有微丝组件。本发明还包括制造微丝导向结构和原型微电极组件的方法,以及在软组织中植入微丝的方法。
背景技术
植入神经系统的电极广泛用于记录神经元电信号和化学电信号,也可用于在特定区域对神经系统进行电刺激,从而改善例如帕金森病或慢性疼痛的运动症状。
可植入电极的功能取决于电极在插入时引起的损伤、由植入物触发的组织反应的严重程度以及植入电极附近神经元的损失程度。组织反应包括神经胶质反应(例如,诸如小胶质细胞的激活和星形胶质细胞的增殖),其在一段时间后可以包封植入物,从而将电极与脑的其余部分隔离。因此,电极记录神经元信号的能力往往随时间而退化。虽然电极的尺寸会影响由插入引起的初始损伤,但是神经胶质反应的一个重要触发因素是,当电极不能跟随组织的运动时,在植入的电极和附近组织之间产生的微力。可能导致神经组织相对于植入电极移动的运动的例子是呼吸运动、血压脉动或身体运动,例如头部旋转。为了降低组织反应的严重性,电极需要尽可能地与目标软组织机械兼容,以便能够随着组织中的脉动和其他运动而移动,从而降低植入电极和组织之间的撕裂力。为此,已经开发了高度柔性的微电极(这里定义为直径小于约100μm的电极)。为了精确植入高度柔性的微电极而不会明显偏离预期的轨迹线,在插入过程中需要结构支撑。在插入深层结构的过程中提供结构支撑的几种方法是本领域已知的,例如用可溶解的胶水将微电极瞬时附着到刚性支撑棒上,或者通过将微电极嵌入坚硬但可溶解的材料中。
WO 2017/095288公开了一种原型微电极,其包括单独的微电极和生物兼容性固体支撑材料。固体支撑材料足以稳定原型微电极,以允许其植入软组织。根据一个实施例,微电极可以设置成在远端方向散开。单个微电极牢固地嵌入固体支撑材料中。WO 2017/095288没有公开提供穿过固体支持材料的连续内腔的固体支撑材料。由于微电极进一步牢固地嵌入支撑材料中,这阻止了微电极相对于固体支撑物移动。
US 2019/0298993涉及一种神经探销,其包括电极组件,该电极组件具有定位在非常特殊的载体上的模拟和记录电极,类似于木匠的带簧。一旦展开到身体组织中,带状弹簧型载体为电极组件提供沿着轨迹线的硬度,但其具有一定程度的柔性,允许电极组件与组织一起移动。每个薄膜神经探销的电极组件包括多个金属迹线和位点。假如没有载体,这些电极组件不能被精确地引入组织。如进一步阐述的,探销不是刚性的,而是具有由带状弹簧型载体(在探销内部)提供的一定程度的刚度,该载体保持进入身体的期望轨迹,但随后将允许探销弯曲并与身体组织的运动一致地运动。此外,探销包含导管,该导管允许以三维布置部署载体。如所公开的,导管由刚性材料制成,该刚性材料可以插入组织而不会弯曲,并且可以保持穿过组织的大致直线轨迹。导管的材料是塑料,例如医用塑料,或金属,例如钛。如图4B所示,载体在其无应力状态下具有带状弹簧型载体的形式。载体因导管的通道结构强制弯曲。如图4A所示,在弯曲处,承受应力的载体局部转变成线性截面。如图4B所示,当载体已经通过通道的弯曲部时,载体的受力状态转变回其无应力的凹形横截面。弯曲并保持带凹横截面区域弯曲的带状弹簧型载体需要刚性导管。在没有刚性导管的情况下,带状弹簧型载体将具有逐渐返回到其未弯曲、未受应力的线性构造的内在倾向。因此,如果没有稳定的导管,载体将在相邻组织上表现出恒定的压力,这有引发炎症的风险,并且最终载体和电极组件的潜在封装随着时间的推移会显著损害电极的功能。用可溶解和/或可降解的材料替换导向管的非瞬时材料,这不仅会有在通过导向管的通道插入的过程中损害未受应力的载体的弯曲的风险,而且还会在导向管溶解后不能将载体的弯曲受应力部分保持在其适当的构造中。随着导管的溶解,载体将在相邻组织上施加力,随着时间的推移,这将损害神经探销的功能。此外,描述了导管包括弯曲通道,并且假定这些弯曲通道是导管的一部分,可以推断它们是相同的材料。所述通道是固定在导管上的弯曲的相对刚性的细管,该导管又固定在颅骨上。由于导管中的孔会同时拔出电极,因此如果不取出电极,就不能取出导管。因此,这种结构将留在组织中,在描述中没有任何其他暗示。这种结构如果驻留在组织中,可能会引起实质性组织反应,从而可能影响远处的组织。
如果考虑将导管从软组织中取出,同时将载体留在软组织中,则带状弹簧型载体和所公开的导管的组合将导致载体相对于周围软组织的显著破裂。
大脑的特定空间区域通常与不同的功能相关联,并且这些功能可以在非常短的距离内突然转变,例如在100μm的距离内。由于个体间的先天解剖差异、使用依赖性变化、年龄依赖性变化或由于退化性疾病引起的变化,特定功能的精确位置在个体之间可能不同。因此,通常不可能预先预测大脑中电极最佳放置的精确坐标。对于微电极来说,这是有问题的,原因在于能够以足够的信噪比记录神经元活动的范围非常有限(通常在距离电极接触点小于70μm的半径内)。微电极在现行安全限制内喷射电流的能力也相对有限,这意味着它们需要尽可能靠近目标神经元放置。
通过在目标区域中提供多余的高度柔性且因此具备生物兼容性的微电极,评估它们中的哪些提供治疗效果,哪些对刺激产生不希望的副作用,然后在植入的簇中选择微电极的亚组,它们一起在刺激期间提供有效的症状缓解而没有显著的副作用,这可以实现具有更少副作用的更高精度的脑刺激(Forni et al,3D Microelectrode Cluster andStimulation Paradigm Yield Powerful Analgesia without Noticeable AdverseEffects,Science Advances 7(41),2021)(Forni等人,3D微电极簇和刺激范例产生强大的止痛而没有明显的副作用,科学进展7(41),2021)。然而,在一簇微电极中寻找合适的微电极亚组需要反复测试,这可能非常耗时。为了能够系统地搜索最佳植入微电极组的位置,并提供治疗有效部位和引起与脑解剖结构相关的副作用的部位的3D图和相应的图谱,以指导在随后的受试者/患者中的搜索,并使用多个协同操作的微电极来定位神经元信号的来源,需要能够改善目标中柔性微电极的间距的规则性的插入方法。
虽然单个或几个高度柔性的微电极可以深深地插入软组织中,例如瞬时连接到刚性支撑结构的周围,但由插入引起的损伤会由于支撑结构而显著增加。在植入许多微电极时,外科手术的耗时将随着微电极数量的增加而增加。因此,如果单个微电极可以通过相同的导向系统基本上同时插入,这是有利的。如果由注射器导向,在从注射器的开口排出后,将多个微电极中的每一个精确地放置在组织中是有问题的,因为高柔性电极在从注射器推进时,可能会例如在注射器中彼此粘附,并且粘附到注射器的内壁,并且因此可能或多或少随机地扩散。这使得使用例如成像来确定各个微电极的大脑坐标变得非常困难且耗时。当用于记录时,这阻碍了脑信号源的计算,并且还会导致在治疗或绘图目的中寻找用于刺激的最佳微电极的时间消耗增加。
为了至少部分克服如何相对于待研究的功能或受刺激影响的功能精确植入超柔性微电极的问题,已经开发了一些方法,其中微电极簇在插入期间最初由坚硬但可溶解的材料分离和稳定,并且随着可溶解的材料膨胀/溶解,微电极簇被进一步推进到目标区域中并作为微电极簇展开(WO 2007/040442、WO 2017/095288)。然而,在插入期间簇中的单个微电极的轨迹线和分离取决于许多参数,例如可溶解材料的膨胀和溶解时间过程,这对于可溶解材料的内部和外部可能是不同的。这可能导致外部比内部更早膨胀/溶解。可溶解物质的不规则性也可能导致不均匀的膨胀。此外,膨胀和溶解时间过程通常取决于例如大脑温度和探销周围体液的可及性,这可以显示大脑中的区域差异以及个体之间的差异。
一个相关的问题是如何有规律地和有效地植入柔性微管,以在更长的时间内,例如几天、几周或几个月,将药物或活细胞给药到软组织中的特定区域。例如,当注射器缓慢缩回时,用于治疗用途的干细胞通常从单个注射器缓慢注射到目标组织中。为了获得更均匀分布的传送,需要一个接一个地制作几个轨道。这非常耗时,还可能导致干细胞的损失以及增加组织的损伤。一个类似的问题是例如在治疗肿瘤时提供药物在软组织中的均匀分布。
虽然已知可连接在颅骨上的通道导向系统用于插入电极,但是它们需要在手术后取出,这有使植入的电极移位的风险,并且还增加了额外伤害的风险。
一般而言,本发明尤其涉及一种原型微丝组件,其包括微丝导向结构、细长中空的导向构件、销和微丝以及罩结构。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于插入柔性微丝的导向系统,所述柔性微丝如柔性微电极或柔性导管。
本发明的另一个目的是提供柔性微丝簇的同时精确放置。
本发明的另一个目的是提供柔性微丝簇/阵列的同时精确放置,而不需要将柔性微丝沿其引入软组织的远端长度连接到支撑结构(例如载体)。
另一个目的是提高在软组织中同时放置柔性微丝簇的空间精度,同时减少插入时引起的组织损伤。
另一个目的是提供柔性微丝簇/阵列的精确放置,以及随后尽可能多地去除、溶解和/或分解原型微丝组件部分。
另一个目的是减少或甚至显著减少软组织中的长期组织反应,所述长期组织反应是由软组织中柔性微丝簇的放置和存在引起的,柔性微丝簇的放置和存在会损害柔性微丝簇/阵列的功能。
另一个目的是提供一种电极组件,提高软组织中记录和刺激的空间分辨率。
另一个目的是提供高度有序的微丝簇/阵列。
另一个目的是能够在植入前验证预期的微丝簇/阵列。
进一步的目的是显而易见的,或者可以从说明书和权利要求中提取。
本发明的介绍以及概念和术语的解释
本发明公开了新的导向工具,例如用于将多个柔性微丝同时插入软组织中的微丝导向结构,其至少部分克服了将它们精确植入软组织中的一些问题。
本发明涉及一种原型微丝组件,其包括至少以下结构特征:微丝导向结构、微丝、细长中空的导向构件和销。
原型微丝组件还可以包括中空支撑导向件(实施例Δ)。
本发明还涉及微丝导向结构。
此外,本发明还涉及专门用于制造微丝导向结构的方法。
此外,本发明还包括放置微丝簇/阵列的方法。
微丝可以是微电极、微管、光学微纤维或任何其它细长的微纤维。特别考虑了两种类型的微丝:中空微丝和包含导电丝的微电极,这里称为导电微电极,或简称为微电极。优选地,微丝的材料(或多种材料)具有一定程度的内部张力,该张力防止微丝在离开微丝导向结构的通道时基本上偏离软组织中的线性轨迹,同时被向前推进到软组织中。优选地,微丝的特征在于具有直的构造,即,在将所提供的微通道从导向系统推出并进入组织时,微丝不呈现倾向于在软组织中提供弯曲路径的弯曲,其目的是为了能够在组织中精确放置。此外,微丝优选具有足以适应软组织(例如神经组织)运动的柔韧性,而不会显著影响软组织。优选地,微丝或微丝的至少一部分(最远端部分)或邻近软组织并与软组织直接接触的微丝的至少一部分具有一定程度的内部张力,该张力防止微丝在插入软组织期间基本上偏离由微丝导向结构的通道提供的轨迹,并具有足够的柔性以适应软组织如神经组织的运动,而不会显著影响软组织。
术语“瞬时”表示在体液(组织)中逐渐溶解和/或分解、降解的结构和构件(实体)。术语“远端”和“近端”用于表示原型微丝组件的区段、区域、部分(或任何另外的等效术语),特别是微丝导向结构、细长中空的导向构件和可选的销导向结构。远端表示一个部分、区域等,其位于软组织内比近端部分区域更深的位置。术语远端和近端在位置上不是绝对的,而是相对的。
术语“柔性微丝”被定义为这样的微丝,其自身不具有足够的刚性以在不弯曲离开预期轨迹线的情况下一直植入到目标组织,并且因此在想要精确插入的情况下需要结构支撑。
术语“微丝导向结构”涉及包括用于每根微丝的通道(内腔)的结构。此外,至少在微丝导向结构的远端部分中,至少一些通道之间的径向距离在远端方向上逐渐增加。微丝导向结构通常位于细长中空的导向构件的远端。根据实施例Δ,微丝导向结构相对于细长中空的导向构件定位,使得微丝导向结构的远端部分设置在细长中空的导向构件的远端(中空导向构件的外部),而微丝导向结构的近端部分设置在细长中空的导向构件的里面(内部)。在实施例Δ的上下文中,相对于微丝导向结构,使用术语“部分”代替“区域”。
术语“销”表示微丝可拆卸地固定到其上的结构部件。销可以被构造成使得在销和细长中空的导向构件之间存在间隙,使得能够滑动,同时最小化销的横向运动。销可以由可溶于体液的瞬时材料制成。如果销由瞬时材料制成,溶解曲线必须比微丝导向结构和可选的中空支撑导向件或可选的销导向结构的溶解慢得多。优选地,销由随着时间推移保持其结构刚性的材料制成。合适的销材料可选自金属、金属合金、聚合物和纤维增强聚合物(碳纤维)。根据一个实施例,销可以可移除地附接到销导向结构。
术语“销导向结构”是一种结构,只要销附接到销导向结构,特别是当销和销导向结构向远端方向移动时,该结构就将销固定到相对于细长中空的导向构件的基本中心位置(与细长中空的导向构件的中心轴线重合)。销导向结构还被构造成能够在细长中空的导向构件内沿远端(轴向)方向滑动。销导向结构优选在体液中溶解和/或分解。
术语“中空支撑导向件”表示实施例Δ的位于微丝导向结构和销之间的瞬时导向件。中空支撑导向件优选在体液中溶解和/或分解。
本发明还基于这样的认识,即柔性微丝也可以被推进(插入)到软组织中一小段距离(该距离取决于微丝的插入速度、柔性和平直度),而不会明显偏离预定的轨迹,前提是柔性微丝不必穿过机械上更坚韧的组织,例如脑膜,例如软脑膜和蛛网膜,或者为软组织提供结构支撑的其它组织。
本发明还基于这样的认识,即用于有序插入高柔性微丝的微丝导向结构(与细长中空的导向构件结合使用)应该相对靠近目标组织植入,例如距离目标组织1至20mm,或者优选5至12mm,以提供精确的植入。为了减少组织损伤,导向结构可以通过窄轨道植入,窄轨道包括由WO 2016/032384 A1中呈现的技术提供的所述凝胶轨道。
本发明还基于这样的认识,即一旦微电极被推出到目标组织中,这种可植入的微丝导向结构就应该分解,从而消除了从组织中取出微丝导向结构的需要。
微丝导向结构表示在原型微丝阵列的远端部分发现的结构。微丝导向结构的功能是提供位于微丝导向结构的通道(也可称为微丝导向通道或导向通道)内的微丝的预定空间排列。同样重要的是,由通道容纳的微丝可以基本上独立于微丝导向结构移动。所公开的微丝导向结构的另一个特征是,微丝导向结构的通道呈现至少一些通道的空间构型,使得通道的远端出口和微丝导向结构的中心轴线之间的距离比所述通道的近端出口和微丝导向结构的中心轴线之间的距离长。
微丝导向结构优选由一种或多种材料制成,这些材料是瞬时的,因此是逐渐分解并被软组织流体吸收的材料。微丝导向结构可以包括随着时间的推移基本上保持该构型的材料。这种材料最好是柔性的(例如硅树脂)。使用瞬时材料用于微丝导向结构比使用非瞬时材料更优。通道的这种空间构型使得随着微丝相对于微丝导向结构在远端方向上移动/推进时,单根微丝的间隔增加。单个微丝相对于微丝导向结构的独立运动以及在远端方向上离开微丝导向结构的运动,使得在目标组织中形成微丝簇/阵列,其空间分布比微丝导向结构的空间分布更宽。将微丝从微丝导向结构推进目标组织还确保了每根微丝在其远端被组织包围。微丝导向结构也是将一簇微丝放置到目标软组织中的先决条件,而不需要来自刚性延伸部(支撑邻近软组织的微丝的载体)的额外结构支撑,额外结构支撑大大增加了组织损伤的可能性。通过使用在其远端包括微丝导向结构的原型微丝组件,在微丝向远端方向推进之前,微丝导向结构可以非常精确地定位到软组织的目标区域,从而在目标区域提供微丝阵列。微丝导向结构还确保每根微丝在插入后立即被其远端部分的组织包围。
微丝导向结构可以在近端部分包括另一个结构特征。包括另一近端结构特征的微丝导向结构的特征在于包括远端和近端部分。微丝导向结构的远端部分或部件是具有以下特征的部分或部件:a)通道的数量等于或大于微丝的数量,即每根微丝由单独的导向通道容纳,和/或b)至少一些单独通道之间的距离在远端方向上连续增加。在微丝导向结构的近端部分,容纳微丝的各个通道之间的距离在轴向上保持基本相似。微丝导向结构的近端部分的特征还在于包括比远端部分更少数量的微丝通道。根据一个实施例,微丝导向结构的近端部分包括用于容纳所有微丝的一个通道,该通道适当地位于微丝导向结构的近端部分的中心。
根据一个实施例,微丝导向结构的至少一个通道可以包括一根以上的微丝,尤其是如果这种微丝是微电极。
根据一个实施例,微丝导向结构的远端部分不包括多个通道,而是一个通道容纳所有微丝。如果微丝导向结构由两个分离的结构(远端和近端,在一些实施例中也称为远端微丝导向子结构和近端微丝导向子结构)设置在一起,近端微丝导向子结构优选包括一个中心导管,其尺寸容纳所有微丝。包括一个中心导管的近端微丝导向子结构在一些实施例中被称为中空支撑导向件。
如果微丝导向结构和销之间的间隙中的微丝用提供瞬时刚性的材料,例如胶和/或本文公开的任何可溶解或可降解的材料捆扎在一起,那么微丝导向结构的近端部分应该包括尺寸能够容纳微丝簇的中心导管/通道,或者本文公开的中空支撑导向件应该插在微丝导向结构和销之间。
根据原型微丝组件的一个实施例,包含在组件中的微丝导向结构的至少一个通道可以包括一根以上的微丝,尤其是如果这种微丝是微电极。
术语“区域”和“部分”与微丝导向结构一起使用。术语“部分”仅与涉及实施例Δ的微丝导向结构结合使用,其中微丝导向结构部分地设置在细长中空的导向构件的外侧(远端)。根据一个实施例,微丝导向结构可以具有至少两个区域,远端区域和近端区域,在径向延伸方面不同。根据一个实施例,术语“部分”和“区域”可以是等同的。对于微丝导向结构的这个实施例,通道特征和径向延伸特征重合。因此,远端部分相当于远端区域,近端部分相当于近端区域。根据微丝导向结构的实施例,部分和区域重叠。例如,远端部分可以包括具有一个径向延伸部的远端区域和具有不同径向延伸部的近端区域。
原型微丝组件包括销导向结构,或者,包括位于微丝导向结构附近的销。销导向结构由任何适用于微丝导向结构的瞬时材料制成。根据一个实施例,微丝导向结构和销导向结构的瞬时材料可以相同,但也可以不同。销导向结构可以包括刚性销,该刚性销适当地位于销导向结构的中心,并从销导向结构向近端方向延伸。此外,微丝通常容纳在销导向结构的中心,适当地围绕刚性销。微丝从销导向结构向近端方向延伸。根据原型微丝组件的实施例,实施例Δ,省略了销导向结构。作为将销附接到销导向结构的替代,销被构造成在细长中空的导向构件内滑动。优选地,在销和细长中空的导向构件之间存在间隙,使得销能够滑动并使销的横向运动最小化。Δ实施例还包括设置在微丝导向结构和销之间的中空支撑导向件。
一个实施例涉及一种具有远端区域和近端区域的原型微丝组件,其包括如本文所定义的微丝导向结构,还包括设置在微丝导向结构的通道中的微丝、细长中空的导向构件和销,其中来自微丝导向结构的微丝在近端方向延伸,微丝可移除地(瞬时地)连接到销上,所述销位于微丝导向结构的近端,并被构造成可滑动地设置在细长中空的导向构件内,所述原型微丝组件足够硬以插入软组织的目标区域,其中所述销相对于微丝导向结构设置在细长中空的导向构件内,以在微丝导向结构和销之间提供间隙,所述微丝导向结构瞬时连接到所述细长中空的导向构件,其中通过在远端方向上移动所述销,可以在远端方向上将微丝推出所述通道,而基本上不移动所述细长中空的导向构件和微丝导向结构。
原型微丝组件的另一实施例涉及一种微丝导向结构,其包括远端部分和近端部分,微丝导向结构的远端部分设置在细长中空的导向构件的远端,近端部分设置在细长中空的导向构件的内部。
原型微丝组件的又一实施例涉及位于微丝导向结构和销之间并设置在细长中空的导向构件内的中空支撑导向件,中空支撑导向件包括容纳微丝的中心导管,销相对于中空支撑导向件设置在细长中空的导向构件内,以在中空支撑导向件和销之间提供间隙。
原型微丝组件的又一实施例提供了沿着中空支撑导向件和销的远端之间的部分增强微丝的结构刚性,当销向远端方向移动时,阻止或基本上阻止单根微丝弯曲或翘曲。
原型微丝组件的一个实施例规定,在销沿远端方向接合之前,微丝完全设置在微丝导向结构的通道内。
Δ实施例涉及用于将微丝导向结构预先定位在软组织(例如神经组织)内的目标空间位置附近的原型组件,该原型组件包括微丝导向结构、细长中空的导向构件、中空支撑导向件、销和至少两根微丝。细长中空的导向构件优选为圆形。如上所述,微丝导向结构的远端部分设置在细长中空的导向构件的远端(细长中空的导向构件的外侧),而微丝导向结构的近端部分设置在细长中空的导向构件的内侧(内部)。此外,微丝导向结构被固定到细长中空的导向构件,这使得设置在微丝导向结构的通道内的微丝能够在远端方向被推进到软组织中,而微丝导向结构没有显著的轴向运动。微丝导向结构可通过合适的可降解或可溶于体液的生物兼容性胶(例如本文公开的任何一种胶)连接到细长中空的导向构件。微丝导向结构与中空导向构件的另一种连接方式可以是通过包含在微丝导向结构中的线,并通过合适的装置连接或锚定在细长中空的导向构件的近端区域。该连接可以通过物理方式或者通过可降解的胶水来实现。微丝导向结构可以包括多根线,例如至少2、3、4、5、6根或更多根。线可以整合在微丝导向结构的基本轴向长度内。线在微丝导向结构的近端之前适当地横向退出微丝导向结构。该实施例Δ还包括设置在微丝导向结构和销之间的中空支撑导向件。中空支撑导向件优选位于微丝导向结构附近,优选中空支撑导向件设置成使得中空支撑导向件接触微丝导向结构。销相对于细长中空的导向构件定位成使得它可以滑动,同时相对于(细长中空的导向构件的)中心轴线的横向(径向)布置保持基本相同。销可以设置成在销和细长中空的导向构件之间具有小间隙,使得销能够滑动并使销的横向运动最小化。在销的远端和中空支撑导向件的近端之间存在间隙。为了将微丝从微丝导向结构的通道内的位置推进到软组织中,销必须具有在远端方向轴向移动的能力。优选的是,在微丝导向结构的近端部分,微丝沿着中心轴线设置,适当地使得各个微丝的径向距离保持相似。优选地,从微丝导向结构的近端出口到销的远端的微丝轴向对齐,适当地沿着细长中空的导向构件的中心轴线。中空支撑导向件优选是圆形的,其外径能够设置在细长中空的导向构件中。中空支撑导向件中的中心通道的直径具有合适的尺寸,能够容纳所有微丝,并保证各个微丝具有足够的侧向支撑,从而在向远端方向移动时不会明显弯曲。至少沿着中空支撑导向件的远端部分,所有的微丝并不相互连接,原因在于每根微丝在微丝导向结构内都被分配了唯一的通道。如果微丝在各个微丝相对于它们的独特通道设置的位置附近彼此连接,那么各个微丝在通道中向远端方向的运动将受到阻碍。进一步优选的是,至少在中空支撑导向件的近端和销的远端之间的微丝簇包括至少一个优选在轴向上提供刚性的附加部件。刚性的附加部件可以是本文公开的任何溶解和/或分解材料。在该实施例Δ中,优选地,销具有放置微丝的凹槽。该凹槽可以在销的一部分上延伸,并且如果是这样的话,该凹槽优选地在销的远端部分上从远端延伸直到微丝在径向(横向)方向上偏离销,并且也可选地偏离细长中空导向构件的位置。凹槽也可以在销的整个长度上延伸。刚性销可以具有环形横截面,带有横向分隔间隙,优选地具有从5°到180°的径向延伸,优选地从10°到170,优选地从15°到170°。微丝优选设置在销凹槽或间隙中。凹槽中的微丝可以通过任何合适的措施捆扎,例如用本文公开的任何胶水。优选地,微丝用本文公开的任何胶牢固地连接到销的远端。该实施例Δ优选地与包括微丝横向偏离的原型组件的实施例相结合。如果微丝基本上相对于细长中空的导向构件的中心轴线在横向方向上偏离,则具有凹槽的销是特别优选的。
根据一个实施例,原型微丝组件可包括外罩或外罩结构,用于延迟体液特别是进入微丝导向结构的通道,并因此延迟原型微丝组件的任何结构或材料的溶解和/或分解,所述结构或材料包括当与体液接触时溶解和/或分解的物质。该罩可以包括三层,其中中间层充当阻液屏障。面向(或最接近)细长中空的导向构件的层和邻近周围软组织的层(当插入到软组织中时)包括本文公开的任何溶解和/或分解的材料和凝胶形成材料。重要的是罩的远端部分不包括阻液屏障。优选地,阻液屏障不从微丝导向结构的远端向远端方向延伸,以不阻碍微丝从微丝导向结构移出。该罩可以包括细长构件,例如线、绳、螺纹,该细长构件适当地集成到沿轴向设置的阻液屏障中。当罩从软组织移除时,罩的细长构件可用于撕开罩。
根据另一个实施例,原型微丝组件可以由防水层覆盖。这种层可以包括本文公开的任何一种可溶解可降解材料。
优选地,结合立体定位仪器将原型微丝组件插入软组织中。更具体地,原型微丝组件的近端部分可以位于立体定位仪器的立体定位导向器内部。
根据一个实施例,原型丝极组件可以配置为使得接近销导向结构的微丝基本上不围绕原型丝极组件内部的中心轴设置,而是从接近销导向结构的位置并且在近端方向上,设置在原型丝极组件的外部,并且在适用的情况下还设置在立体定位导向器的外部,适当地基本上平行于原型微丝组件或立体定位导向器的中心轴。微丝优选地固定到可以固定到诸如骨组织的组织的构件上,软组织能够相对于该组织在空间上移动。将微丝设置在近端部分中的原型微丝组件的外部,为微丝的配置提供了更大的空间自由度。原型微丝组件外部的微丝可以沿着一个截面被构造成提高微丝适应软组织空间运动的内在能力,特别是提高基本平行于微丝组件(即,如果中空导向构件抵抗体液中的溶解,在例如微丝导向结构、销导向结构和可选的移除细长中空的导向构件之后的微丝组件)中心轴的软组织运动。
原型微丝组件包括细长中空的导向构件。微丝导向结构和销导向结构由细长中空的导向构件容纳。细长中空的导向构件提供了几种功能。一个功能是在将微丝插入目标组织之前,将微丝导向结构定位在软组织中。另一个功能是将微丝导向结构充分锚定或能够锚定到细长中空的导向构件。由于应当在微丝导向结构没有显著运动的情况下实现通道内各根微丝向远端方向的轴向运动,因此将微丝导向结构锚定到细长中空的导向构件上是重要的。细长中空的导向构件的另一个功能是为原型微丝组件提供足够的结构刚性,以允许在原型微丝组件插入软组织的过程中进行精确的轴向运动。细长中空的导向构件的另一个功能是提供销导向结构在远端方向上的轴向运动。当微丝导向结构基本上锚定在细长中空的导向构件上时,销导向结构的轴向运动的实现需要在微丝导向结构和销导向结构之间存在间隙。
细长中空的导向构件可以具有任何构型,只要满足以下标准:微丝导向结构和销导向结构的适当轴向对齐;微丝导向结构(或至少远端微丝导向子结构)的锚定;允许销导向结构或销的轴向运动;足够刚性以允许原型组件,特别是微丝导向结构的精确定位,并因此允许微丝阵列/簇在靶组织处的精确定位;
细长中空的导向构件通常是旋转对称的。任何旋转对称形式都是合理的。各种旋转对称形式将提供不同的表面积。优选选择提供较小表面积的旋转对称形式。因此,椭圆形和圆柱形是优选的。
根据一个实施例,细长中空的导向构件具有环形横截面,环形横截面包括沿着细长中空的导向构件的整个轴向长度的横向分隔部,即间隙或开口。优选地,横向分隔部可以具有从大约5°到大约180°,从大约5°到大约170°,从大约5°到大约160°,从大约5°到大约90°的径向延伸。优选地,横向分隔部可以具有大约5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°的径向延伸。优选地,横向分隔部可以具有高达大约60°、65°、70°、75°、80°、85°、90°、95°、100°、105°、110°、120°、130°、140°、150°、160°、170°、180°的径向延伸。任何一个低范围可以与任何一个高范围相结合。间隙的径向延伸可以沿着细长中空的结构的长度方向变化。一个例子是间隙的延伸在远端和近端比细长中空结构的中间区域小。根据一个实施例,细长中空的导向构件可以包括从最远端位置到微丝沿径向偏离组件的位置的连续间隙。此外,细长中空的导向构件的远端部分的侧向间隔的径向延伸可以小于细长中空的导向构件的远端部分的近端部分的侧向间隔的径向延伸。
根据另一实施例,细长中空的导向构件具有环形横截面,环形横截面包括沿细长中空的导向构件的轴向长度的一部分在轴向方向上的横向分隔部,优选地,包括从远端到微丝横向偏离的位置(如果适用)的连续间隙。轴向上的侧向分隔部可以沿着细长中空的导向构件的远端部分定位。
细长中空的导向构件由这样一种材料制成,该材料或者是结构特性在结构上不受软组织(或体液)影响的非瞬时材料,或者是瞬时的但比中空支撑导向件的微丝导向结构和销导向结构的材料分解慢得多的材料。细长中空的导向构件的特征还在于具有远端和近端区域。细长中空的导向构件在远端和近端区域的划分可以由细长中空的导向构件的环形横截面的构造来控制,更具体地说,由侧向分隔部的宽度(角宽度)来控制。根据一个实施例,细长中空的导向构件的远端区域的分隔宽度小于细长中空的导向构件的近端区域的横向分隔宽度。根据一个实施例,细长中空的导向构件的近端区域具有横向分隔部,该横向分隔部的宽度对应于大约半圆(大约180°)的角度延伸。远端横向分隔部可以具有对应于大约5°到大约30°之间的角度延伸的宽度。根据一个实施例,微丝导向结构的远端区域的轴向长度基本上类似于细长中空的导向构件的远端区域的轴向长度。
术语“原型微丝组件”表示尚未插入软组织或尚未在软组织中呈现丝阵列构型的原型微丝组件。因此,一旦原型微丝组件被正确地定位在软组织内,并且微丝已经被推进到目标组织内,原型微丝组件就逐渐演变成微丝阵列,该微丝阵列包括一簇微电极,一旦去除了任何非瞬时部分,通常是细长的中空导向构件和销,该微电极就在软组织内散开成微丝的簇/阵列。
原型微丝组件的另一个特征是,微丝需要具有这样的构造,当向远端移动时,该构造能够传递由微丝所连接的销施加的轴向力,从而使容纳在微丝导向结构的通道内的各个微丝向远端方向移动。微丝优选在由微丝导向结构和销或在一些实施例中销导向结构之间的间隙限定的部分中捆扎在一起。微丝的簇本身增加了总体刚性,但是可以通过应用进一步改善刚性的材料来进一步改善。术语“刚性”意味着在没有明显弯曲的情况下传递轴向力的能力。
刚性销可选地固定到销导向结构。该销适当地设置在细长中空的导向构件内,并且应该向近端伸出细长中空构件。销可以由非瞬时材料构成,包括金属(例如金属合金)和增强的可固化树脂(例如碳纤维),以及由瞬时材料构成,尽管比销导向结构和微丝导向结构更能抵抗体液中的降解。刚性销可以被配置成具有环形横截面,并且包括环形横截面的横向分隔部。横向分隔部可以沿着刚性销的特定长度或者沿着刚性销的整个长度轴向延伸。分隔部优选被配置成使得其可以容纳微丝。分隔部也允许微丝(微丝簇)的有效附着。
术语“软组织”包括在脑、脊髓、内分泌器官、肌肉组织和结缔组织中发现的神经组织。本发明可应用于神经组织,特别是神经系统的组织,包括脑、脊髓和中枢神经系统。
附图说明
在一些附图中,字母D和P表示在箭头附近。D和P分别代表远端和近端。D附近的箭头表示远端方向,P附近的箭头表示近端方向。
图1示出了原型微丝组件的示意图。为了清楚起见,未示出微丝。
图2示出了微丝导向结构的示意图。
图2a示出了微丝导向结构的远端区域在A-A处的横截面。
图2b示出了微丝导向结构的近端区域在B-B处的横截面。
图3示出了细长中空的导向构件的示意图。
图3a示出了细长中空的导向构件的远端区域在C-C处的横截面。
图3b示出了细长中空的导向构件的近端区域在D-D处的横截面。
图4示出了微丝导向结构的远端的轴向视图,进一步描绘了一些微丝导向通道的空间布置。
图5示出了微丝导向结构的横截面,描绘了各个导向通道。
图6示出了具有远端部分和近端部分的微丝导向结构的横截面。近端部分包括一个用于容纳单根微丝的中央通道。
图6A示出了微丝导向结构和中空支撑导向件的横向截面,如实施例Δ所公开的例如原型微丝组件中所实现的。
图6B示出了微丝导向结构和中空支撑导向件的横向截面,如在例如实施例Δ公开的原型微丝组件中实施的,但是具有微丝导向结构的通道的不同构造。
图7示出了具有远端部分和近端部分的微丝导向结构的横截面。近端部分包括一个用于容纳单根微丝的中央通道。通道的空间排列不同于图6所示的空间排列。
图8示出了用于表征微丝导向结构(微丝导向结构的远端部分)内的导向通道的空间取向的角度α的定义。
图9示出了包括刚性销的销导向结构的示意图,和
图10和图11示出了图1的原型微丝组件在E-E和F-F位置的剖视图。
图12示出了在微丝导向结构制造过程中使用的通道定位构件。
图13示出了在两个通道定位构件之间的通道形成棒/线的放置。
图14示出了在通道形成棒/线已经用捆扎构件(35)捆扎在一起之后,通道形成棒/线在两个通道定位构件之间的放置。
图15示出了能够在液体中膨胀的瞬时材料的原型微丝导向结构。
图16示出了图15的微丝导向结构在允许一部分原始导向结构膨胀后的形状。
图17示出了设置在细长中空的导向构件中的微丝导向结构的实施例Δ以及单独的中空支撑导向件的剖视图。
图17A示出了在微丝已经沿远端方向被推出微丝导向结构的状态下,设置在细长中空的导向构件中的微丝导向结构以及单独的中空支撑导向件的实施例Δ的剖视图。
图18示出了图17的组件在XX处的径向截面图以及立体定位导向器。
图19示出了罩的示意性轴向截面图。未示出包括微丝导向结构、销导向结构、细长中空的导向构件的组件。
图20示出了在YY处的罩的径向截面图。
图21示出了组件的轴向视图,其中罩、销和微丝沿径向离开组件。
图22示出了细长中空的导向构件的一种形式。
具体实施方式
原型微丝组件可以是用于将微丝组件插入(植入)和放置在软组织内的瞬时工具(或包括几个瞬时物品)。因此,原型微丝组件的几个部件,特别是微丝导向结构和可选的中空支撑导向件和销,以及可选的细长中空的导向构件,该导向构件在插入后逐渐分解。其原理是将原型微丝组件和微丝导向结构植入(定位)到距离目标一定距离的软组织中,然后将微丝从微电极导向结构中推出,从而插入目标软组织中。此后,部分的原型微丝组件被分解和/或溶解并被组织吸收和/或被去除。如果细长中空的导向构件以及可能还有固定在销导向结构内的刚性销是可降解的,则提取部分的原型微丝组件的步骤减少甚至实际上可以省略。
原始微丝组件被缩进以引入哺乳动物软组织。原型微丝组件的远端区域是首先进入软组织的区域。因此,原型微丝的远端区域/部分/末端通常是穿透软组织最深的区域,直到微丝向远端被推进。同时,原型微丝的近端区域通常更靠近哺乳动物和环境的边界。原型微丝组件的近端区域也可以位于任何哺乳动物组织之外(例如单个微电极的近端部分)。远端和近端的名称也用于在空间上表示具有轴向延伸的结构/构件/导向装置。因此,微丝导向结构的至少一些通道之间的距离在远端区域比在近端区域更远。
优选的是,原型微丝组件在插入过程中和定位后的一定时间内保持在一起,从而允许柔性微丝从原型微丝组件(即从微丝导向结构)沿着由微丝导向结构的通道给出的预定轨迹线被推出一定距离。微丝可以被推出而不弯曲离开预期轨迹线的长度取决于微丝的柔性、插入速度和组织阻力以及丝材料的内部张力。由于组织阻力取决于插入速度,较高的插入速度需要较硬的微丝。
原始微丝组件是插入软组织的实体/器械。如WO 2016/032384 A1所公开的,原型微丝组件应配置成能够引入软组织或引入软组织中提供的生物兼容性材料的通道中。因此,原型微丝组件应该具有能够引入(插入)软组织的设计特征。原型微丝组件具有细长的椭圆形轴向范围,并且还应该具有刚度特性,能够精确定位原型微丝组件的远端,即具有微丝导向结构。典型地,原型微丝组件的横截面是旋转对称的,最优选的是包括圆形横截面的椭圆形。原型微丝组件的径向延伸直径通常小于约2.5mm,更优选小于约2.0mm。原型微丝组件的径向延伸优选为约0.35mm至约2.5mm,优选为约0.5mm至约2.0mm。如果原型微丝组件的横截面近似为圆形,则直径将小于约2.5mm,更优选小于约2.0mm。一些原型微丝组件的结构部件,例如微丝导向结构和刚性销,由细长中空的导向构件容纳。细长中空的导向构件的轴向长度通常在大约20mm和大约250mm之间,但是可以更长。
更有利的是,原型微丝组件表现出结构完整性,从而组件可以精确地定位在软组织内。组件的定位优选地通过稳定地将组件更深地插入软组织(沿远端方向)直到到达特定位置来实现。通过应用立体定向仪器,将原型微丝组件适当地插入软组织中。为了将原型微丝组件插入动物软组织,例如脑组织,立体定向仪器(例如David Kopf仪器)是实用的。人类使用的高精度立体定向仪器也是可用的,例如莱克塞尔立体定向架(Lexell stereotacticframe)。
原型微丝组件在其远端具有微丝导向结构。微丝导向结构容纳在细长中空的导向构件的远端区域。微丝导向结构可以具有不同的横截面形状。优选地,微丝导向结构应该具有横截面,所述横截面能够有效容纳在细长中空的导向构件的远端区域中。微丝导向结构包括至少两个微丝导向通道,这些通道在微丝导向结构的远端和近端之间提供不间断的连通,即提供穿过该结构的连续内腔。微丝导向结构的每个导向通道容纳一根微丝。所有的微丝可以是相同类型的,或者微丝导向结构可以容纳多种微丝类型。
微丝导向结构的通道配置成当微丝被引入/穿过微电极(微丝)导向结构时适当地对微丝导向。通道的直径相对于微丝的直径适当调节。建议的是,通道的直径(通道的内径)大于微丝的直径(即大于位于通道中的微丝部分的最大直径)。优选的是,通道的直径和长度的尺寸便于在通道内精确导向微丝。优选地,通道的内径不超过微丝直径的两倍。优选地,通道的内径为微丝直径的约105%至约200%,优选为微丝直径延伸的约110%、约120%、约130%至约150%、高达约160%、高达约170%、高达约180%、高达约190%。任何一个较低范围可以与任何一个较高范围相结合。
因此,微丝导向结构可以容纳导电微电极、用于输送多种液体的中空的微丝和包括附加传感和刺激装置或光纤的微丝,所述多种液体可选地包括具有生物效应的试剂。微丝导向结构可以容纳从2个到多达几百个通道的任何数量的通道。有用的通道数量在约5至约250个之间,在约8至约100个之间,在约10至约80个之间。通道的直径应能使微丝轴向移动。未降解的微丝导向结构的通道的直径应该大约等于或大于微丝的直径。通道的直径适当地比微丝的直径大于约5%至约25%。通道的直径可在约5μm至约200μm的范围内,合适地从约10μm至约120μm。不同的通道可具有不同的直径。例如,最中央的通道可能比其他通道宽。
至少一些通道在微丝导向结构内可以具有这样的空间构型,即通道的远端出口到微丝导向结构的中心轴线的距离比同一通道的近端出口到中心轴线的距离长。
根据一个实施例,微丝导向结构的至少一些导向通道具有空间(三维)构型,所述通道具有锐角α为约2°至约40°的角空间布置,其中通道的角度α由直角三角形的锐角α给出,其中,通道的角度α由直角三角形的锐角α确定,在通道和角度α是两个最长边之间的角度的情形下,直角三角形的边由通道的近端出口和远端出口的中心之间的直线、平行于导向结构的中心轴线并与近端通道出口的中心相交的直线、垂直于导向结构的中心轴线并与远端出口的中心相交的直线限定。角度α合适地在从大约1°到大约30°的范围内,例如从大约2°到大约20°,例如从1°到10°。
根据一个实施例,微丝导向结构包括远端部分,所述远端部分在轴向方向上位于细长中空的导向构件远端。位于细长中空的导向构件远端的这一远端部分可被称为微丝导向结构的最终远端部分。最终远端部分也可以是微丝导向结构的离散远端子单元的远端部分。如果微丝导向结构包括两种不同的结构,它们被称为远端和近端微丝导向子结构。微丝导向结构的最终远端部分,或优选远端微丝导向子结构的远端部分,结合了单个通道的空间构型,使得当微丝沿远端方向移动到软组织中时,单个微丝的径向距离增加。微丝导向结构的最终远端部分,或远端微丝导向子结构的远端部分,或微丝导向结构的远端部分,合适地具有与细长中空的导向构件的外径相似的直径。它也可以具有凹形,使得最远端部分具有圆锥或圆顶的形状。在这种情况下,所指的直径是圆锥或圆顶的近端部分的直径。远端微丝导向子结构的近端部分或微丝导向结构的近端部分的直径使得该近端部分可以容纳在细长中空的导向构件的最远端部分内。在这种情况下,类似的直径意味着直径偏离细长中空的导向构件的外径小于10%,优选小于5%。
在一些实施例中,微丝导向结构的最终远端部分可以等同于微丝导向结构的远端部分,或者,微丝导向结构的最终远端部分可以是远端微丝导向子结构的远端部分。
微丝导向结构的径向延伸在从大约250μm到大约2.5mm的范围内。微丝导向结构的轴向范围在从大约0.5mm到大约25mm的范围内,但是当实施到深度定位的目标中时甚至可以更长。
在径向方向上呈扇形展开并且以任何上述实施例为特征的通道可以在远端出口和近端出口之间具有不同的纵向形状。优选地,这些通道具有便于微丝向远端方向轴向移动的纵向形状。径向扇形展开的通道可以具有连续的曲率,例如远端和近端出口之间的凹曲率。此外,通道可以具有这样的构造,使得径向偏离完全设置在微丝导向结构的远端部分的近端,或者完全设置在远端微丝导向结构的近端部分,并且通道在微丝导向结构的最终远端部分基本上是线性的,或者通道在远端微丝导向子结构的远端部分基本上是线性的。根据一个实施例,微丝导向结构(包括在实施例Δ中)的远端部分中的通道优选地基本上是线性的并且径向成扇形展开,同时每个通道的相应弯曲设置在微丝导向结构的近端部分的远端区域中。
根据一个实施例,微丝导向结构以及可选的销导向结构和中空支撑导向件(其将在下文中描述)包括瞬时材料,瞬时材料包括当与哺乳动物组织液接触时分解和/或溶解的任何材料或材料组合。下文描述了合适的材料。
根据另一个实施例,实施例Δ的远端微丝导向子结构,或远端微丝导向结构,可包括不随体液时间溶解和/或分解的柔性材料。这种柔性材料可选自柔性生物兼容聚合物,包括硅树脂型聚合物和聚对二甲苯基聚合物。在该实施例中,近端微丝导向子结构包括瞬时材料,包括当与哺乳动物组织液接触时分解和/或溶解的任何材料或材料组合。
通道可以衬有与散装材料特性不同的材料,但当与哺乳动物组织液接触时会逐渐分解和/或溶解。
在一些实施例中,微丝导向结构的特征在于包括远端、最终远端和近端部分,远端部分(和最终远端部分,如果适用的话)容纳径向散开的通道,近端部分的特征在于包括从容纳所有微丝的一个通道到与远端部分中的通道数量相等的多个通道的部分。如果近端部分包括两个或多个通道,通道可以基本上平行于中心轴线对齐。从近端部分到远端部分的瞬时可以表征为至少一些通道开始沿径向偏离的近似位置。根据实施例Δ,微丝导向结构的轴向范围被称为远端部分和近端部分。
根据一个实施例,微丝导向结构的近端部分可以是离散结构,然后被称为近端微丝子结构。如果微丝导向结构的近端部分是一个离散的结构,那么其在此被称为近端微丝导向子结构。相反,如果微丝导向结构包括两个分立的结构,一个分立的结构可以称为远端微丝导向子结构,而另一个称为近端微丝导向子结构。如上所述,远端微丝子结构可以包括远端部分和近端部分。远端微丝导向子结构的这个远端部分也可以称为远端微丝导向结构的最终远端部分。在微丝导向结构的上下文中,截面表示微丝导向结构的特定部分或微丝导向子结构的特定部分。
与微丝导向结构的近端部分相关的所有特征也可以与离散的近端微丝导向子结构相关。
微丝导向结构的近端区域的一个或多个通道的组合横截面积必须大于穿过微丝导向结构的近端区域的所有微丝的组合横截面积。
微丝导向结构的近端区域(或部分)的另一个特征是,一个或多个通道优选位于中心,并且如果存在两个或多个通道,则这些通道基本平行,并且它们各自的轴线基本与微丝导向结构的远端区域的主轴线重合。
根据一个实施例,微丝导向结构包括具有空间布置的通道(以及可选地与中心轴线重合或平行于中心轴线的一个或多个通道),其特征在于通道的远端出口到微丝导向结构的中心轴线的距离比同一通道的近端出口到中心轴线的距离长,并且通道的纵向形状基本上由通道的远端出口和近端出口之间的直线限定。(在远端和近端出口之间具有线性排列的通道的微丝导向结构不具有明显的远端或近端部分)。
微丝导向结构适当地旋转对称。如上所述,微丝导向结构的特征在于包括至少两个区域,远端和近端区域。
根据一个实施例,可以区分微丝导向结构的远端和近端区域的一个参数是远端和近端横截面的面积。微丝导向结构的近端区域的横截面积大于远端区域的横截面积。
根据另一实施例,微丝导向结构的远端区域的横截面积大于微丝导向结构的近端区域的横截面积。横截面面积适当地旋转对称,优选为圆形。
根据另一实施例,涉及微丝导向结构,其包括两个分离的结构,远端微丝导向子结构和近端微丝导向子结构,并且远端微丝导向子结构包括远端和近端部分,远端微丝导向子结构的远端部分的横截面积大于远端微丝导向子结构的近端部分的横截面积。此外,远端微丝导向子结构的近端部分的横截面积与近端微丝导向子结构的横截面积相当。远端和近端子结构的所有横截面优选地是旋转对称的,并且合适的旋转对称横截面优选地呈现较小的面积,合适的横截面是椭圆形或圆形。微丝导向结构和细长中空的导向构件被构造成组合组件使得微丝可以独立于微丝导向结构移动。更准确地说,组合组件使得微丝可以移动,而微丝导向结构没有显著的位移。
在以微丝导向结构为特征的实施例中,该微丝导向结构包括远离细长中空的导向构件远端的部分,微丝导向结构或至少远端微丝导向子结构固定到细长中空的导向构件上,使得当微丝沿远端方向被推出微丝导向结构时,微丝导向结构或远端微丝导向子结构基本上不沿径向或轴向(远端-轴向)移动。将微丝导向结构附接到细长中空的导向构件的一种选择是通过包含在微丝导向结构中并附接到中空导向构件的滑动抑制微丝。抑制滑动的微丝与中空的导向构件的连接可以通过胶水来实现,该胶水优选随时间溶解在体液中。在微丝导向结构的形成过程中,例如在铸造过程中,可将滑动抑制的微丝插入微丝导向结构中。如果抑制滑动的微丝连接到包括在体液中溶解和/或分解的材料的微丝导向结构上,一旦微丝导向结构的可溶解和/或可降解材料已经溶解和/或分解,中空导向构件可以从软组织移除。
根据一个实施例,微丝导向结构的远端区域的第一部分可以具有横截面,该横截面具有基本均匀的径向延伸;径向延伸远端区域:Rd1。优选地,微丝导向结构的远端区域的第一部分具有椭圆形或圆形横截面。微丝导向结构的远端区域的第二部分可以呈现包括径向突起的横截面。根据一个实施例,沿着微丝导向结构的远端区域的横截面可以具有两个不同的区域/横截面,例如,一个第一区域/横截面(远端区域的第一部分)是圆形的,具有半径为rd1的径向延伸部(Rd1),以及具有半径为rd2的第二区域/横截面(远端区域的第二部分),呈现两个不同的径向延伸部(Rd1和Rd2),其中这些延伸部占据不同的角度截面。这也可以表示为远端区域具有两个不同的径向延伸。对于径向延伸具有圆形形状的情况,轴向延伸等于直径(也适用于微丝导向结构的近端区域)。微丝导向结构的远端区域的横截面的径向突起(通常具有径向延伸Rd2)可以具有从几度直到大约一个值的角度延伸,该值小于微丝导向结构的近端区域的横截面的宽径向延伸的角度延伸。典型地,远端区域的横截面的径向突起的角度范围在大约5°到大约90°之间,优选地从大约5°到大约45°,例如从大约5°到大约15°。根据一个实施例,导向系统Rd2的远端区域的突起的径向延伸等于Rwp(如下面定义的)。根据另一实施例,具有基本均匀径向延伸的远端区域的径向延伸等于Rnp。
微丝导向结构的近端区域优选沿整个近端区域具有均匀的横截面。或者,微丝导向结构的近端区域的横截面具有两个角形截面,呈现两种不同的径向延伸,半径为rwp的宽径向(近端)延伸Rwp和半径为rnp的窄径向(近端)延伸Rnp。近端横截面的径向延伸部分适当地为椭圆形或圆形。更优选的是,微丝导向结构的近端区域的横截面的两个不同径向延伸的组合角度延伸为360°。宽径向延伸的角度范围合适地从大约90°到大约270°,优选地从大约90°到大约180°。高达约180°的角度延伸可有利于原型微丝组件的组装,更具体地说,有利于微丝导向结构和细长中空的导向构件的组装。
微丝可以选自导电微电极、用于分布生物有效药剂的中空的微丝和包括附加传感装置的微丝。
如果微丝配置成有助于通过微电极导向结构的导向,这是有利的。有助于通过微丝导向结构的通道引入的一个参数是微丝的形状和轴向柔性的差异。微丝的厚度、直径可以沿着微丝变化。微丝可以被构造成微丝的直径在远端方向逐渐增大,或者在远端方向逐渐减小。此外,微丝的物理性质,如柔韧性,可以沿其长度变化。此外,微丝的最大径向延伸应该至少不超过导向通道的直径。电极的刚性可以沿着微丝的远端部分增加。可以通过增加微电极材料的直径和/或改变微电极材料的性质和/或通过增加提供结构元件的刚度来实现刚度增强。
根据另一方面,如WO 2017/095288中公开的,微丝的远端可以具有远端构件,其用于减少或阻止软组织微出血。微丝的最远端部分完全包围远端,形成钝的远端凸起。凸起通常具有比微丝远端的径向延伸更大的径向延伸。
根据一个方面,微丝可以被明胶包覆。此外,围绕微丝的绝缘材料的厚度可以沿长度不同,并且提供了微丝沿长度方向的柔性调节。
导电微电极优选包括电极体,该电极体优选包括贵金属或贵金属合金,或者包括贵金属,例如金、银、铂、铱,但是也可以使用其他生物可兼容的金属,例如不锈钢和钽,以及镀金铜。电极体的金属表面可以通过施加另一种金属或金属合金层,或者包括导电非金属材料或由导电非金属材料组成的层来改性。或者,电极体可由导电聚合物(例如,聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(PEDOT))和/或导电碳(例如石墨或石墨烯,可选为纳米管形式)组成或包含。或者,电极体可以由涂覆有金属,特别是贵金属的不导电聚合物材料的芯制成。没有绝缘的电极体部分可以有利地设置有表面扩大元件或结构,例如粗糙表面、导电纳米线(例如碳纳米线)丛,或者可以是设置有多孔的。这种表面扩大结构将降低电极体的阻抗。电极体的一部分通常被绝缘材料包裹,该绝缘材料包括聚合物材料或由聚合物材料组成,特别是选自聚对二甲苯、聚四氟乙烯(特氟隆)、聚氨酯和硅树脂的聚合物。其他合适的绝缘材料包括生物兼容性聚合物材料、无机材料如氧化铪。
优选的是,导电微电极是长椭圆形/细长的。术语“微电极”也意味着包括除了与组织电接触的区域之外的绝缘层。微电极(包括绝缘层)的径向延伸可以从大约几微米(μm)起,例如从大约2μm到大约200μm,合适地从大约5μm到大约80μm。微电极的径向延伸可以从2、4、6、8、10、15、20μm到高达50、60、70、80、90、100、110、120、150、180μm。任何一个较低的范围都可以与任何一个较高的范围相结合。大约10μm到大约60μm之间的径向延伸是特别合适的。微电极优选是旋转对称的,优选呈现椭圆形或圆形横截面。微电极的长度部分由待监测和/或激活的软组织的位置控制,特别是待监测的软组织的深度。微电极的长度应该能够实现从软组织内部位置到要检查/监测的软组织外部位置的电通信,例如哺乳动物体外或植入软组织外部的电子设备。微电极的长度范围可以从几毫米(mm)到几厘米,例如从几mm到50mm或者甚至到250mm或更长。
原型微丝组件用于将柔性微丝簇从微丝导向结构插入软组织。因此,一旦原型微丝组件定位在软组织内,容纳在微丝导向结构的导向通道内的柔性微丝簇被小心地推出通道进入软组织。微丝簇的运动通过其所连接的销向远端方向的运动来实现。通过向刚性销施加轴向力,销的运动是可能的,该刚性销至少在远端容纳在中空导向构件内。
微丝的柔性在一定程度上由其有限的径向范围提供,减少了插入过程中对软组织的刺激。此外,一旦微丝被正确定位,微丝的柔性为软组织提供了顺应性。引起柔顺性的微丝的柔性减少了微丝和紧邻周围组织之间的机械力,从而减少了微丝和软组织中待研究细胞之间的包裹组织的形成。即使微丝是高度柔性的,只要柔性微丝不必穿过如上所述的更坚韧的结构,例如脑膜,原型微丝组件也提供了使柔性微丝能够插入软组织的条件。
原型微丝组件的一个特征是,一旦组件被正确定位,微丝就移动到软组织中。销的一个功能是在微丝上施加向远端方向的轴向力。微丝导向结构基本上由中空导向构件在空间上固定,原型微丝组件应该在微丝导向结构和销之间具有间隙。间隙的轴向延伸取决于各种因素,包括微丝的柔韧性。微丝从微丝导向结构的最大延伸与间隙的延伸高度相关。较硬的微丝可能比不太硬的微丝(更柔韧的微丝)更深入软组织。因此,微丝的刚度或柔性可能会影响微丝导向结构和销在细长中空的导向构件内的位置。微丝导向结构或中空支撑导向件和销之间的间隙(距离)通常从大约500μm到几毫米,例如到大约20mm,但是在中空导向结构放置在微丝导向结构和销之间的情况下,可以更长,例如到60mm或更大。
根据一个实施例,销附接到销导向结构。优选地,销适当地居中设置在销导向结构内。销和棒可互换使用。销/棒优选瞬时连接到销导向结构上。“瞬时连接”应该理解为棒在微丝组件的原型状态下固定到销导向结构上。一旦原型微丝组件被置于软组织中,销导向结构逐渐分解和/或溶解。销导向结构可优选包括或由与本文公开的微丝导向结构相关的任何材料组成。棒优选地在近端方向上从销导向结构突出,并且可以在其近端连接到显微操纵器。微丝优选位于销导向结构和棒之间。棒、微丝和销导向结构可以通过在碳水化合物或蛋白质基础上的胶合适地保持在一起,所述碳水化合物或蛋白质基础例如烷基化和/或羧基化的纤维素衍生物、直链淀粉和明胶,但是也可以具有不同的性质,例如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酸的碱金属盐。当与软组织(即水性哺乳动物组织液)接触时,胶应优选表现出逐渐溶解和/或分解的性质,同时在干燥状态下提供粘合性能。
微丝导向结构可以例如包含100个通道,用于容纳100根单独的微丝。微丝导向结构的通道具有空间构型,使得每个通道的轴线(中心线)在远端方向上增加。一旦形成微丝导向结构,将100根单独的微丝插入100个通道中的每一个通道,最终提供包含100根单独微丝的原型微丝组件。簇中所有微丝的空间范围在一定程度上取决于原型微丝集合体的直径,该集合体决定了可容纳的单根微丝的数量。原始微丝组件的直径由软组织的类型决定。对于神经组织,原型微丝组件可以例如具有2mm的直径。该直径为2mm的原型微丝组件可以包括含有100个通道和100个微电极的微丝导向结构,每个通道具有一个微电极。微丝导向结构的通道构造成在沿着微丝导向结构主轴的任何给定点,通道的轴线在远端方向逐渐增加。在这种结构中,原型微丝组件提供了一簇100条均匀分布的微丝,它们精确地定位在哺乳动物软组织,例如神经组织中。这种原型微丝装配的具体例子可以在软组织中产生微丝簇,单个微丝之间的平均距离约为100μm至1mm。
原型微丝组件的另一部分是细长中空的导向构件。细长中空的导向构件由具有足够结构刚性的生物兼容性材料制成,以提供具有足够结构刚性的原型微丝组件,使得原型微丝组件的远端,即微丝导向结构,可以通过应用例如立体定向仪器而精确定位在软组织内。
细长中空的导向构件适当地包括两个不同的区域,远端区域和近端区域。细长中空的导向构件需要具有适合容纳微丝导向结构的空间构型。由于销也容纳在细长中空的导向构件中,并且旨在相对于细长中空的导向构件在远端方向上滑动,所以优选的是,细长中空的导向构件呈现椭圆形横截面或环形圆形横截面(环形可意味着圆形形状)。然而,细长中空的导向构件的远端区域可呈现出防止微丝导向结构相对于细长中空的导向构件轴向移动的内部设计元件。根据一个实施例,细长中空的导向构件包括沿着细长中空的导向构件的整个长度的横向分隔部。根据另一实施例,细长中空的导向构件呈现出内径为Di、外径为Do的环形横截面。细长中空的导向构件远端部分的侧向间隔优选小于细长中空的导向构件近端部分的侧向间隔。根据另一个实施例,细长中空的导向构件的近端区域的环形横截面的侧向分隔部,以角度延伸表示,优选地在大约90°到大约270°之间。细长中空的导向构件的远端区域的环形横截面的侧向分隔部优选具有能够容纳微丝导向结构的远端区域的角度延伸部。
根据一个实施例,微丝导向结构的近端横截面的宽径向(近端)延伸Rwp,优选在细长中空的导向构件的外径Do的约-10%至细长中空的导向构件的外径Do之间。此外,微丝导向结构的远端区域的横截面的突起的径向延伸,优选地在细长中空的导向构件的外径Do的约-10%至细长中空的导向构件的外径Do之间。
根据一个实施例,微丝导向结构的远端区域的长度为在细长中空的导向构件的远端区域的长度的约-10%至约10%之间,优选在约-5%至约5%之间,合适地在约-3%至约3%之间,例如在约-1%至约1%之间。
细长中空的导向构件应该是生物兼容的,并且根据一个方面,不容易被哺乳动物组织降解。细长中空的导向构件可由任何生物兼容性材料构成,为原型微丝组件提供足够的刚性。此外,优选的是,材料具有允许销滑动的特性。细长中空的导向构件的材料本身提供滑动特性,或者,细长中空的导向构件包括便于销或销导向结构滑动的表面层。细长中空的导向构件的有用材料是金属、聚合物或用于瞬时微丝导向结构或销导向结构或中空支撑导向件的任何一种材料。如果瞬时材料用于细长中空的导向构件,即在软组织中分解和/或溶解的材料,它们必须为细长中空的导向构件提供显著的结构刚性,使得原型微丝组件可以在软组织中精确地空间定位。因此,瞬时材料通常应提供足够的刚性,使得在溶解和/或分解达到禁止成功放置微电极的程度之前,原型微丝组件成功放置在软组织内。聚合物材料可以用纤维增强。用于细长中空的导向构件的合适金属是外科手术级不锈钢,例如奥氏体SAE 316和马氏体SAE 440、SEA 420和17-4不锈钢。刚性细长中空的导向构件的优选材料是碳纤维或外科手术级不锈钢。
原型微丝组件的任何材料都应该是生物兼容的。
微丝导向结构、销导向结构和可选的细长中空的导向构件可包括或由材料组成,特别是当与哺乳动物流体接触时形成凝胶的材料,即凝胶形成材料或凝胶,选自低分子碳水化合物、蛋白质材料或其混合物。
包括重组明胶在内的各种动物来源的明胶是微丝导向结构的优选材料。明胶可能来自鱼类和哺乳动物。明胶的刚性和降解可以通过交联来调节。明胶交联剂的例子是甘油醛、双(乙烯基磺酰基)甲烷和1-乙基-3(3-二甲基氨基-丙基)碳化二亚胺。另一种有用的交联方法是通过紫外线辐射。在体内的降解速率可以通过交联的程度来控制,而交联的程度又可以通过所用交联剂的量或通过控制用于交联给定量明胶的紫外线照射来控制。
本发明的其它生物兼容性水凝胶包括碳水化合物凝胶。可用于本发明的碳水化合物凝胶包括阿拉伯半乳聚糖凝胶、阿拉伯木聚糖凝胶、半乳聚糖凝胶、半乳甘露聚糖凝胶、地衣聚糖凝胶、木聚糖凝胶,还包括纤维素衍生物,例如羟甲基丙基纤维素,并且通过与水性介质,特别是水性体液接触而形成,所述凝胶形成剂选自:阿拉伯半乳聚糖、阿拉伯木聚糖、半乳聚糖、半乳甘露聚糖、地衣聚糖、木聚糖、羟甲基纤维素和其他与水性介质接触形成凝胶的纤维素衍生物。
本发明的其它生物兼容性水凝胶包括蛋白质凝胶。可用于本发明的除来自动物来源的明胶之外的蛋白质凝胶包括乳清蛋白凝胶、大豆蛋白凝胶、酪蛋白凝胶,它们通过水性介质,特别是通过水性体液与选自乳清蛋白、大豆蛋白、酪蛋白的凝胶形成剂接触而形成。
用于包括微丝导向结构和可选的中空支撑导向件和销导向结构的组件的任何瞬时部分的有用材料包括天然和交联形式的透明质酸;乳清蛋白、大豆蛋白、酪蛋白;阿拉伯木聚糖;半乳聚糖;半乳甘露聚糖;地衣聚糖;木聚糖;纤维素衍生物,例如羟甲基丙基纤维素;壳聚糖;阿拉伯树胶;羧基乙烯基聚合物;聚丙烯酸钠;羧甲基纤维素;羧甲基纤维素钠;普鲁兰多糖;聚乙烯吡咯烷酮;刺梧桐树胶;果胶;黄原胶;黄蓍胶;海藻酸;壳多糖;聚乙醇酸;聚乳酸;聚乙醇酸和聚乳酸共聚物;聚乳酸和聚氧化乙烯共聚物;聚乙二醇;聚二氧环己酮;聚丙烯富马酸盐;聚(谷氨酸乙酯-共谷氨酸);聚(叔丁氧羰基甲基谷氨酸盐);聚己内酯;聚(己内酯-丙烯酸丁酯);聚羟基丁酸酯及其共聚物;聚(D,L-丙交酯-椰油内酯);聚(乙交酯-共-己内酯);聚磷酸酯;聚(氨基酸);聚(羟基丁酸酯);聚缩肽;马来酸酐共聚物;聚磷腈;聚亚胺碳酸酯;聚[(7.5%二甲基三亚甲基碳酸酯)-共-(2.5%三亚甲基碳酸酯)];聚环氧乙烷;聚乙烯醇的均聚物;甲基丙烯酸羟甲酯;羟基或氨基封端的聚乙二醇;丙烯酸酯基共聚物,例如甲基丙烯酸、甲基丙烯酰胺;硫酸乙酰肝素;RGD肽;聚环氧乙烷;硫酸软骨素;YIGSR肽;硫酸角质素;VEGF仿生肽;基底膜蛋白多糖(硫酸乙酰肝素蛋白聚糖2);含有层粘连蛋白α-1链肽的Ile-Lys-Val-Ala-Val(IKVAV);修饰肝素;纤维蛋白碎片;以及它们的组合。
根据一个实施例,原型微丝组件,特别是微丝导向结构,可以实现药理活性剂的给药。这种药理学活性剂可以包括促凝剂、抗凝剂、抗生素、渗透压调节剂、抗炎剂、营养物、刺激生长的因子、刺激细胞分化的因子、激素。药理活性剂的给药可以通过设计用于药理活性剂给药的微丝来进行。这种微丝可以例如设置在通道中,该通道基本上是直的并且基本上沿着中心轴线定位。
根据又一实施例,原型微丝组件可包括外层材料,该外层材料选自低分子碳水化合物、蛋白质材料如蛋白聚糖或糖蛋白及其混合物,优选明胶。
本发明还包括制造微丝导向结构和原型微丝组件的方法。在制造中可以使用柔性棒和/或线和/或丝。当提到棒时,隐含的理解是棒可以由微丝线代替。
微丝导向结构可以通过在空间上排列形成通道的柔性棒和/或线和/或丝来制造,一旦定位到模具中,这些柔性棒和/或线和/或丝将充当微丝通道形成结构。形成通道的棒和/或线可以由形成微丝导向结构的通道表面的材料覆盖。
在将形成通道的棒定位在模具内之后,在能够铸造的状态下提供在此呈现的可用作微丝导向结构材料的任何一种材料的合适材料。在材料已经转变为结构刚性状态之后,移除模具并移除棒。明胶是一种可用于制造微丝导向结构的优选材料。可以通过提供溶解明胶的溶液来制造微丝导向结构,将该溶液倒入包含用作微丝通道形成结构的柔性棒/线的模具中。在明胶固化并任选干燥后,取出模具和通道形成棒/线。在取出柔性棒之前,可以将明胶冷却到接近0℃。微丝导向结构适合在低于-20℃的温度下冷冻干燥。
线/棒的直径应该大于被引入微丝导向结构的通道中的微丝的直径。
制造微丝导向结构的另一种方法是在模具内布置几根彼此平行的线/棒(图15)。模具优选具有圆形横截面的管状形状。线/棒适当地设置在模具的中心,其中一个棒/线与圆形模具的中心轴线重合。铸造材料可以是本文所述的任何一种瞬时材料(当与软组织、组织液接触时分解和/或溶解的任何材料),在铸造材料固化后,移除模具和棒/线。在移除棒/线之前,可以将形成的微丝导向结构冷却到接近0℃。在进一步的制造阶段,允许微丝导向结构的远端区域膨胀(图16)。可以通过将导向系统的远端区域置于冷水溶液中来实现膨胀。微丝导向结构的膨胀增加了微丝导向结构的远端区域中通道轴线的距离。所获得的微丝导向结构包括具有空间(三维)构型的通道,其中各个通道的轴线距离在远端方向上增加,在进一步的步骤中,该微丝导向结构可以被附加的瞬时材料层覆盖,该瞬时材料层提供在轴向方向上具有恒定径向延伸的圆周。
用于制造微丝导向结构的又一方法包括提供包括开口(30)的第一和第二通道定位构件。合适地,但不是必须地,第一(图13:32)和第二(图13:33)通道定位构件具有定位在相同位置的开口(3)。第一和第二通道定位构件定位成彼此相距合适的距离D。接下来,柔性线/棒(34)穿过每个通道定位构件的一个开口定位。线/棒可以固定在相应的通道定位构件处或更远处。在通道定位构件之间的合适位置,线/棒被捆扎在一起。捆绑可以通过刚性捆绑构件(图14:35)或柔性线/丝来实现。
有利的是,第一和第二通道定位构件可以另外构成模具的一部分。第一和第二通道定位构件可以形成圆柱形模具的基部。在定位通道的布置(即第一和第二通道定位构件以及在第一和第二通道定位构件之间捆扎在一起的线/棒)之后,在模具内将合适的瞬时材料或瞬时材料的组合浇注/注射到模具中。在材料固化后,打开模具,取出线/棒,形成包括结构的通道。在结构与模具分离之前,或者,在与模具分离之后但在取出线之前,将结构适当地冷却至低于约10℃至高于0℃或更低的温度范围,并冷冻干燥。
在进一步的步骤中,包括结构的通道被切割成至少两部分,优选垂直于包括结构的通道的轴,由此形成两个远端微丝导向结构。
微丝可以在微电极(微丝)导向结构的形成过程中被定位,然而,优选的是在微丝被插入之前制造丝导向结构。微丝可以从微丝导向结构的远端或近端引入。
根据适用于大多数制造品种的实施例,一根微丝附着在一根棒/线上。只要结果是当形成通道的棒/线从固化的微丝导向结构中抽出时,微丝同时插入到导向通道中,微丝与棒/线的连接可以在制造过程的任何阶段完成。在棒部分的一端,棒被轴向和横向切掉,从而提供非圆形的横截面。微丝横向连接到具有非圆形横截面的棒上。可选地,圆形棒的一端被构造成微丝可以横向连接(例如胶合)到该端,使得包括微丝的棒不会径向延伸超过棒的直径。
本发明的另一实施例涉及一种用于制造微丝导向结构的方法,该微丝导向结构包括通道和设置在通道内的微丝,该方法包括以预定的空间布置定位形成通道的柔性棒和/或丝,将具有预定空间布置的柔性棒和/或丝定位在模具中,用铸造材料液体形式填充模具,让铸造材料凝固,当柔性棒和/或线从微丝导向结构移除时形成微丝导向结构的通道,同时将附着到柔性棒和/或线的一端的微丝设置在通道内。用于浇铸的材料优选选自当经受组织液时溶解和/或分解的材料,例如明胶。微丝导向结构的径向延伸优选低于约2.5mm。至少部分微丝是径向延伸高达约100μm的微电极。
具体实施例的说明
图17示出了本文给出的实施例Δ。图17示出了没有罩结构(200)的原型微丝组件Δ。微丝导向结构(101)包括远端部分(101a)和近端部分(101b)。微丝导向结构的远端部分包括通道(内腔)(8)。微丝(6)的远端设置在通道(8)内。远端部分(101a)的远端通道基本上是线性的,直到到达微丝导向结构的近端部分(101b)。在近端部分的远端区域中,合适的通道是弯曲的,以遵循近端部分中基本平行于细长中空的导向构件(2)的中心轴线的布置。微丝导向结构的近端部分中的所有通道都设置在中央。在微丝导向结构的近端设置有中空支撑构件(102)。中空支撑导向件(102)具有用于布置微丝(6)的中心空隙(102a)。中空支撑导向件中的每根微丝都是可单独移动的。导管(102a)的直径使得单根微丝向远端移动时弯曲的风险显著降低。微丝导向结构和中空支撑导向件由与组织液接触时分解和/或溶解的明胶或其他材料制成。锚定到微丝导向结构中的线(103)附接到细长中空的导向构件(103a)。这些线(103)可以连接到细长中空的导向构件的靠近微丝导向结构的任何部分。优选地,线连接到微丝导向结构的非常近的部分。在图17中,示出了两条线(103)。微丝导向结构可以包括多根线。根据一个方案,微丝导向结构也可以通过使用可降解的胶附接到细长中空的导向构件。图17中还示出了包括微丝的销(4)。微丝可拆卸地连接到销上。合适的是,微丝至少可拆卸地连接到销的远端部分。可以用本文指定的任何可降解胶来实现与销的连接。在中空支撑导向件(102)和销(4)之间存在具有轴向长度(501a)的间隙(501)。间隙的轴向距离决定了微丝能被推进组织的距离。为了防止微丝在间隙(501)中扭曲/弯曲,微丝用增加结构刚性的瞬时材料(502)捆扎在一起。这种材料可以是本文所述的任何可溶解或可降解或可降解的材料和/或胶。优选地,提供结构刚性的材料稍微延伸到中空支撑构件(502a)的导管中。如果提供结构刚性的材料不沿径向延伸到中空支撑导向件中,则存在单根微丝在没有被中空支撑导向件的导管支撑的地方弯曲/弯曲的风险。优选地,中空支撑导向件的长度比中空支撑导向件和销之间的间隙(501)长。优选地,包含提供结构支撑的材料的微丝簇(102b)远端的中空支撑导向件的长度比间隙(501)长。图17a示出了在微丝导向结构和中空支撑导向件溶解之前,微丝已经被推入组织中之后的微丝组件。
图17A示出了在微丝(6)向微丝导向结构(101)的远端突出的状态下,没有罩结构的原型微丝组件Δ。还示出了销(4),其定位在中空支撑导向件(102)附近。
图18示出了在X-X处组装的原型微丝的截面图。微丝(6)设置在销(4)内,销(4)设置在细长中空的导向构件(2)内,中空导向构件(2)又设置在更近端的立体定位仪器的导向件中(未示出)。
图19示出了罩结构(200)。为了清楚起见,图19中未示出图17的原型微丝组件。罩包括三层(201、202、203)。层(202)是液体屏障并且在组织液中不溶解,其布置在邻近组织(一旦组件被引入软组织中)的外层(201)和内层(203)之间。优选地,中间层(202)由聚对二甲苯C薄层制成,但是也可以由其他聚合物制成。外层和内层(201、203)包括本文公开的任何一种可溶解、可降解的材料。就在组织液中的溶解而言,内层和外层可以具有相同的性质或不同的性质,因为外层在植入过程中更多地暴露于组织,所以它比内层溶解得更快。此外,内层和外层的不同部分可以具有不同的溶出曲线。线(204)集成到罩中。可以通过在横向方向上接合线来分隔罩。典型地,当组件和罩(中间层)通过沿径向拉动线而从软组织移除时,罩被逐渐分开(撕开)。如图19所示,线的一部分应该位于中间层(202)的径向内侧。线(204)可以部分集成在内层(203)中。重要的是,罩的远端(201a)没有屏障材料,否则不可能将微丝推进组织中。
图6A说明了
图20示出了罩在Y-Y处的剖视图。
图21示出了原型微丝组件的一个实施例,其中微丝簇没有设置在销的整个轴向长度内。相反,在某一位置,微丝从销、细长中空的导向构件、可选的罩和立体定位导向件横向(径向)偏离。图21示出了微丝(6)、销(4)、细长中空的导向构件(2)和罩(202)。此外,罩外部的微丝具有适应软组织运动、特别是与布置在软组织中的微丝的主轴一致的软组织运动分量的3D构造(601)。合适的3D构造包括之字形、曲折形、螺旋弹簧构造。图21还示出了微丝固定点(602),如果微丝的阵列/簇设置在神经脑组织内,该微丝固定点可以位于软组织或颅骨组织内。固定点可以包括电子电路。
图22示出了细长中空的导向构件(2),其包括沿着导向构件的整个长度的轴向开口(间隙)。如图所示,间隙的宽度不均匀。在远端部分(701)和近端部分(703)处,间隙的宽度小于沿着远端部分和近端部分之间的轴向距离(702)的宽度。如果微丝如图21所示横向偏离,这种横向偏离优选与中间部分(702)一致。
图1示出了根据本发明的原型微丝组件(7)。组件包括容纳在细长中空的导向构件(2)中的微丝导向结构(1)。销导向结构(3)在近端容纳在细长中空的导向构件中。刚性销(4)固定在销导向结构(3)上,并从销导向结构向近端方向延伸。在微丝导向结构和销导向结构之间存在间隙(G),在间隙(G)中示出了微丝簇(5)。微丝(6)延伸穿过销导向结构,并从销导向结构沿近端方向(P)延伸。D和P表示远端和近端,因此,D箭头指向远端方向,P箭头指向近端方向。DMFS和PMFS表示微丝导向结构的远端和近端区域。DHGM和PHGM表示细长中空的导向构件(2)的远端和近端区域。在原型微丝组件的远端,显示了微丝导向通道出口(8)。为了清楚起见,未示出微丝导向结构中微丝的显示。微丝导向结构(1)容纳五个微丝导向通道。一个位于中心的通道与微丝导向结构的中心轴线重合。其他四个通道在微丝导向结构内可具有如图6或图7示意性示出的空间构型。图6和图7示出了具有不同空间构型的导向通道(9)的微丝导向结构(1)的横向横截面。为了清楚起见,通道用线表示。实际上,通道是中空的,沿其整个长度具有径向延伸。图6和7示出了微丝导向结构(1)的变型,其中微丝(6)容纳在一个单个通道(10)中,该单个通道(10)居中容纳在微丝导向结构的近端部分(PSMFGS)内。微丝导向结构的远端部分(DSMFGS)表示至少一些微丝导向通道(9)逐渐开始径向散开的部分。在制造过程中,微丝导向结构的远端部分和近端部分可以分别形成,然后放在一起。
图2示出了微丝导向结构(1)的透视图,示出了一些导向通道(8)的出口。示出了微丝导向结构的两个不同区域:微丝导向结构的远端区域(DMFS)和微丝导向结构的近端区域(PMFS)。图2a和图2b示出了微丝导向结构的远端区域(A-A)和近端区域(B-B)的横截面。如图2a所示,微丝导向结构的远端区域的横截面具有突起(11)。图2a中还示出了导向通道出口(8)。在图2a和2b中,ANGD和ANGP表示:远端区域的突起(11)的角度延伸ANGD和微丝导向结构的近端区域的近端横截面的宽径向延伸(Rwp)的角度延伸ANGP。微丝导向结构的部分和区域可以重合,但不是必须如此。图2a示出了横截面,其特征在于具有两个径向延伸部,半径为Rd1的径向延伸部1的Rd1和半径为Rd2的径向延伸部2的Rd2。具有径向延伸rd1和半径Rd1的突起(11)的角度延伸在这里显示为几度。根据图2,突起沿着远端区域(DMFS)的整个长度延伸。然而,突起也可以延伸远端区域的一部分长度。图10和图11示出了图1的原型微丝组件在E-E(微丝导向结构和细长中空的导向构件的远端区域)和在F-F(微丝导向结构和细长中空的导向构件的近端区域)的横截面。在图2中,径向延伸(直径)Rd1与微丝导向结构的近端区域的近端横截面的窄径向延伸Rwp的径向延伸(直径)相同。
图3示出了细长中空的导向构件(2)的透视图,其包括细长中空的导向构件的远端(DHGM)和近端(PGHM)区域。图3a和图3b示出了细长中空的导向构件在远端(C-C)和近端(D-D)的剖视图。细长中空的导向构件包括沿着细长中空的导向构件的整个长度的横向分隔部(13)。在这种构造中,细长中空的导向构件具有环形横截面。图3a示出了细长中空的导向构件的远端区域的横截面。在顶部可以看到远端横截面的分隔部(13)。远端分隔部的角度延伸部(ANGDH)构造成容纳微丝导向结构(1)的远端区域的突起(11)。图3a还示出了远端区域横截面的内径(D1)和外径(Do)。图3b示出了细长中空的导向构件的近端区域的近端横截面。近端分隔部的角度延伸约为180°。细长中空的导向构件的内径Di为1.3mm,外径Do为1.6mm。细长中空的导向构件的远端区域的间隔约为4mm。所示的值是示例性的,并且可以显著变化。
图10和11示出了图1所示的原型微丝组件在位置E-E和F-F处的横截面。图10示出了微丝导向结构(1)和细长中空的导向构件(2)的远端区域。还示出了一些导向通道(9)。图11示出了微丝导向结构(1)和细长中空的导向构件(2)的近端区域以及容纳所有微丝的中心通道(10)。为了清楚起见,省略了微丝。图10和11示出了一个实施例,其中微丝导向结构和细长中空的导向构件的横截面的角度延伸,调节成使得微丝导向结构和细长中空的导向构件的组合提供了具有均匀圆形横截面的细长实体。
图9示出了销导向结构(3)的侧向剖视图。刚性棒(4)固定在沿近端方向P延伸的销导向结构内。销导向结构的远端是单独的微丝(6)簇(5)。优选地,微丝导向结构(1)和销导向结构(3)之间的微丝用适当交联的明胶捆扎在一起,以提供足够的刚度(横向刚度),使得销导向结构(3)上沿远端方向的轴向载荷(由刚性棒影响)被转化为容纳在微丝导向结构的通道中的各个微丝上沿远端方向的轴向力分量,以实现微丝沿远端方向移出通道进入软组织。
图4示出了微丝导向结构(1)的远端的轴向视图,示出了导向通道(8)的出口的空间配置。
图5示出了微丝导向结构,其包括沿着从近端到远端的线线性布置的导向通道。通道也可以沿着曲线布置在近端和远端之间。由图5表征的微丝导向结构没有显示出包括一个或多个平行于微丝导向结构的中心轴线布置的通道的截面。图5的微丝导向结构在远端和近端部分的区别是没有用的。
图8示出了用于表征微丝导向结构的导向通道的径向散开的角度α的定义。在一个实施例中,通道具有锐角α从大约2°到大约40°的角空间布置。图8示出了销导向结构(3)的侧向横截面,其示出了中心轴线(CA)和一个导向通道(9)的空间配置。角度α由直角三角形的锐角α限定,直角三角形的边由通道的近端和远端出口的中心之间的直线(线/边Z)、平行于微丝导向结构的中心轴线并与近端通道出口(PX)的中心相交的直线(线/边X)、以及垂直于微丝导向结构的中心轴线并与通道的远端出口(DX)的中心相交的直线(线/边Y)限定,角度α是两个最长边(线/边X和Y)之间的角度。
Claims (61)
1.微丝导向结构,包括提供穿过结构的连续内腔的通道,结构配置成允许微丝的容纳和轴向移动,结构在与组织液接触时逐渐分解和/或溶解,其中,至少一部分的通道具有空间(三维)构型,通道具有锐角α为约2°至约40°的角空间排列,其中,通道的角度α由直角三角形的锐角α确定,在通道和角度α是两个最长边之间的角度的情形下,直角三角形的边由通道的近端出口和远端出口的中心之间的直线、平行于导向结构的中心轴线并与近端通道出口的中心相交的直线、垂直于导向结构的中心轴线并与远端出口的中心相交的直线限定。
2.根据权利要求2所述的微丝导向结构,其中,角度α为约2°至约20°。
3.根据权利要求1或2所述的微丝导向结构,包括不同于结构的材料的通道衬里材料,通道衬里材料在与哺乳动物组织液接触时逐渐分解和/或溶解。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的微丝导向结构,其具有约250μm至约2mm的径向延伸(直径),优选为300μm至约2mm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的微丝导向结构,其中,导向结构的轴向高度至少约为1mm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的微丝导向结构,其中,通道的直径为约5μm至约250μm,适当地为约10至约120μm。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的微丝导向结构,包括选自低分子碳水化合物、蛋白质类物质及其混合物的材料,优选明胶。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的微丝导向结构,其中,结构包括至少2个通道,优选至少5个通道,至少10个通道,至少15个通道。
9.根据前述权利要求中任一项所述的微丝导向结构,其中,微丝选自导电微电极、中空微丝、包括诸如光子传感装置的传感装置的微丝,以及三种微丝的任意组合。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的微丝导向结构,其中,微丝是导电微电极。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的微丝导向结构,包括远端部分和近端部分,远端部分结合了具有权利要求1所限定的空间构型的通道,近端部分包括从一个通道到与远端部分中包括的通道数量相等的多个通道,其中,近端部分的一个或多个通道具有组合横截面积,组合横截面积能够允许插入与远端结构中的通道数量相等的多个微丝并容纳微丝,并且其中,远端部分的通道和近端部分的一个或多个通道构造成使得导向结构的近端部分中的单根微丝能够沿轴向移动。
12.根据权利要求11所述的微丝导向结构,其中,近端部分包括一个通道,其尺寸能够容纳所有单根微丝并允许每个微丝轴向移动。
13.根据前述权利要求中任一项所述的微丝导向结构,其中,微丝设置在至少部分的通道中,优选设置在所有的通道中。
14.一种具有远端区域和近端区域的原型微丝组件,包括权利要求1至12中任一项所述的微丝导向结构,还包括设置在微丝导向结构的通道中的微丝、细长中空的导向构件和销,其中,来自微丝导向结构的微丝在近端方向上延伸,微丝可移除地(瞬时地)附接到销上,销位于微丝导向结构的近端,并构造成可滑动地设置在细长中空的导向构件内,原型微丝组件足够硬以插入软组织的目标区域,其中,销相对于微丝导向结构设置在细长中空的导向构件内,以在微丝导向结构和销之间提供间隙,微丝导向结构瞬时连接到细长中空的导向构件,其中,通过在远端方向上移动销,能够在远端方向上将微丝从通道中推出,而基本上不移动细长中空的导向构件和微丝导向结构。
15.根据权利要求14所述的原型微丝组件,其中,微丝导向结构包括远端部分和近端部分,微丝导向结构的远端部分设置在细长中空的导向构件的远端,近端部分设置在细长中空的导向构件的内部。
16.根据权利要求15所述的原型微丝组件,还包括中空支撑导向件,中空支撑导向件位于微丝导向结构和销之间并设置在细长中空的导向构件内,中空支撑导向件包括容纳微丝的中央导管,销相对于中空支撑导向件设置在细长中空的导向构件内,以在中空支撑导向件和销之间提供间隙。
17.根据权利要求16所述的原型微丝组件,其中,微丝的结构刚性沿着中空支撑导向件和销的远端之间的部分增强。
18.根据权利要求16所述的原型微丝组件,其中,微丝的结构刚性沿着中空支撑导向件和销的远端之间的部分增强,从而当销向远端方向移动时,阻止或基本上阻止单根微丝弯曲或翘曲。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的原型微丝组件,其中,在销沿远端方向接合之前,微丝完全位于微丝导向结构的通道内。
20.根据权利要求14所述的原型微丝组件,还包括销导向结构,其中,销瞬时连接到销导向结构,并且销导向结构配置为可滑动地设置在细长中空的导向构件内。
21.根据权利要求20所述的原型微丝组件,或根据权利要求11和12中任一项所述的微丝导向结构,其中,微丝导向结构包括至少两个区域,两个区域为远端区域和近端区域,其中,近端区域的横截面面积大于远端区域的横截面面积。
22.根据权利要求14-29和20中任一项所述的原型微丝组件,或根据权利要求11和12中任一项所述的微丝导向结构,其中,微丝导向结构基本上是旋转对称的。
23.根据权利要求14-19和20中任一项所述的原型微丝组件,或根据权利要求11和12所述的微丝导向结构,微丝导向结构包括远端和近端区域/部分,其中,至少一部分远端区域或远端部分包括椭圆形横截面,优选圆形横截面,并且至少一部分近端区域或远端部分包括双椭圆形横截面,优选双圆形横截面。
24.根据权利要求20所述的原型微丝组件,或根据权利要求11和12所述的微丝导向结构,微丝导向结构包括远端区域和近端区域,其中,远端区域的至少一部分包括双椭圆形(优选为双圆形)横截面,近端区域的至少一部分包括双椭圆形横截面,优选为双圆形横截面。
25.根据权利要求20所述的原型微丝组件,或根据权利要求11和12所述的微丝导向结构,其中,微丝导向结构的远端区域的横截面为双椭圆形(优选为双圆形)。
26.根据权利要求20所述的原型微丝组件,或根据权利要求11和12所述的微丝导向结构,其中,近端区域的横截面为双椭圆形(优选为双圆形)。
27.根据权利要求23至26中任一项所述的原型微丝组件,或根据权利要求23至26中任一项所述的微丝导向结构,其中,近端区域包括双圆形横截面,双圆形横截面包括两个不同的径向延伸部,径向延伸部为宽径向延伸部Rwp(半径为rwp)和窄径向延伸部Rnp(半径为rnp)。
28.根据权利要求24至27中任一项所述的原型微丝组件,或根据权利要求24至27中任一项所述的微丝导向结构,其中,远端区域包括双圆形横截面,双圆形横截面包括两个不同的径向延伸部,径向延伸部为径向延伸部Rs1(半径为rd1)和径向延伸部Rd2(半径为rd2)。
29.根据权利要求24至28中任一项所述的原型微丝组件,或根据权利要求24至28中任一项所述的微丝导向结构,其中,延伸部Rs1基本上类似于延伸部Rnp。
30.根据权利要求24或29所述的原型微丝组件,或根据权利要求24或29所述的微丝导向结构,其中,近端区域的径向延伸部Rwp和Rnp的角度延伸,与远端区域的径向延伸部Rs1和Rd2的角度延伸,分别一起基本上形成完整的圆(360°)。
31.根据权利要求24至26中任一项所述的原型微丝组件,或根据权利要求24至26中任一项所述的微丝导向结构,其中,径向延伸部Rwp和Rnp的角度延伸均为约180°。
32.根据权利要求24或31中任一项所述的原型微丝组件,其中细长中空的导向构件配置成容纳权利要求24或31中任一项所述的微丝导向结构,包括远端和近端区域,导向构件包括具有内径(Di)和外径(Do)的环形横截面,其中Di为Rnd的约102%至约110%,Do为Rpw的约90%至约100%,其中,细长中空的导向构件在导向构件的整个轴向长度上具有环形横截面的侧向分隔部,其中,近端分隔部比远端分隔部宽。
33.根据权利要求32所述的原型微丝组件,其中,细长中空的导向构件的远端区域的长度对应于微丝导向结构的远端区域的长度。
34.根据权利要求14至33中任一项所述的原型微丝组件,其中,细长中空的导向构件具有足够的刚性,以提供原型微丝组件的轴向对齐。
35.根据权利要求23至34中任一项所述的原型微丝组件,或根据权利要求23和34中任一项所述的微丝导向结构,其中,微丝导向结构的远端区域包括突起。
36.根据权利要求35所述的原型微丝组件,或根据权利要求35所述的微丝导向结构,其中,微丝导向结构的远端区域的突起具有成角度的延伸部,用于容纳在细长中空的导向构件的远端区域的环形横截面的侧向分隔部中。
37.根据权利要求35所述的原型微丝组件,或根据权利要求35所述的微丝导向结构,其中,微丝导向结构的远端区域的突起沿着微丝导向结构的远端区域的整个长度延伸。
38.根据权利要求20至37中任一项所述的原型微丝组件,其中,销导向结构容纳刚性销和单根微丝,刚性销和单根微丝从销导向结构向近端方向延伸,销导向结构包括旋转对称的横截面,横截面具有待容纳在细长中空的导向构件的近端区域中的径向延伸部,其中,销导向结构位于距微丝导向结构足以移动单根微丝穿过导向系统的远端部分的距离处。
39.根据权利要求38所述的原型微丝组件,其中,沿着微丝导向结构和销导向结构之间的轴向截面的单根微丝捆扎在一起,并且可选地包括在轴向方向上提供结构刚性的材料,例如明胶。
40.根据权利要求38或39所述的原型微丝组件,其中,单根微丝居中容纳在销导向结构内并围绕刚性销。
41.根据权利要求20至40中任一项所述的原型微丝组件,其中,销导向结构具有在与哺乳动物组织液接触时逐渐分解和/或溶解的特性。
42.根据权利要求14-19和20-41中任一项所述的原型微丝组件,其中,细长中空的导向构件包含不可溶解的材料或当与哺乳动物组织液接触时逐渐分解和/或溶解的材料。
43.根据权利要求42所述的原型微丝组件,其中,与哺乳动物组织液接触时逐渐分解和/或溶解的材料,其分解和/或溶解的速度比微丝导向结构和中空支撑导向件慢。
44.根据权利要求14-19和20-43中任一项所述的原型微丝组件,其中细长中空的导向构件由选自金属和包含聚合物的材料的材料制成。
45.根据权利要求20至44中任一项所述的原型微丝组件,其中,细长中空的导向构件由金属制成,如金属合金。
46.根据权利要求14至45中任一项所述的原型微丝组件,或根据权利要求1至13中任一项所述的微丝导向结构,其中,微丝导向结构的通道的直径大于单根微丝的直径。
47.根据权利要求14至46中任一项所述的原型微丝组件,或根据权利要求1至13中任一项所述的微丝导向结构,其中,通道的直径比单根微丝的直径大约5%至约150%,优选大约10%至约100%。
48.根据权利要求1至12中任一项所述的微电极导向结构,其中,微丝导向结构的近端区域的通道具有容纳并允许单根微丝轴向移动的尺寸。
49.根据权利要求13至48中任一项所述的原型微丝组件,其中,单根微丝的直径为约5μm至约120μm,合适地为约5μm至约70μm。
50.根据权利要求14至49中任一项所述的原型微丝组件,其中,微丝是导电微电极,包括金属、金属合金、碳如石墨和石墨烯、导电聚合物或其混合物。
51.根据权利要求14至50中任一项所述的原型微丝组件,其中,单根微丝是导电微电极,并且除了从其远端向近端方向延伸的部分之外,其余为电绝缘的。
52.根据权利要求14至51中任一项所述的原型微丝组件,其中,销包括沿销的至少一部分横向的凹槽(间隙),优选从远端到远端和近端之间的位置,优选沿销的整个长度,凹槽优选配置用于容纳微丝。
53.一种用于制造根据权利要求1至12中任一项所述的微丝导向结构的方法,包括:提供多个形成通道的柔性棒和/或形成通道的线,空间定位形成通道的柔性棒和/或线以满足权利要求1至12中任一项所述的通道的定位要求,从而形成柔性棒和/或线的固定布置,将布置定位在模具内,通过铸造,使用具有根据权利要求1至12中任一项所述的微丝导向结构的材料的特征的铸造材料形成导向结构,当与哺乳动物组织液接触时,微丝导向结构的材料逐渐分解和/或溶解。
54.一种用于制造根据权利要求1至12中任一项所述的微丝导向结构的方法,包括:提供包括开口的第一远端通道定位构件,穿过开口定位形成通道的柔性棒和/或线,空间地布置棒,使得棒之间的距离在远端方向上增加,将第一通道定位构件和形成通道的柔性棒和/或线定位在模具中,用具有根据权利要求1至12中任一项所限定的微丝导向结构的材料的特征的浇铸材料填充模具,并让浇铸材料固化,在固化后移除形成通道的柔性棒和/或线以及第一通道定位构件,从而形成远端微电极导向结构。
55.一种用于制造权利要求1至12中任一项所述的微丝导向结构的方法,包括:提供包括开口的第一通道定位构件和包括(至少)与第一通道定位构件的开口数量相等的第二通道定位构件,通过第一和第二通道定位构件的开口定位形成通道的柔性棒和/或线,在第一和第二通道定位构件之间的位置捆扎形成通道的柔性棒和/或线,将第一、第二通道定位构件和形成通道的柔性棒和/或线定位在模具中,用具有根据权利要求1至12中任一项所限定的微丝导向结构的材料的特征的铸造材料填充模具,并使铸件固化,在固化后移除形成通道的柔性棒和/或线以及第一和第二通道定位构件,从而形成远端微电极导向结构,可选地基本垂直于主轴切割远端微电极导向结构,从而形成远端微电极导向结构。
56.根据权利要求53至55中任一项所述的方法,其中,微丝导向结构的通道在柔性棒和/或线从所述微丝导向结构移除时形成。
57.根据权利要求56所述的方法,其中一根微丝附着于每根柔性棒和/或线,并且当柔性棒和/或线从微丝导向结构移除时,将微丝引入通道。
58.一种用于制造微丝导向结构的方法,微丝导向结构包括通道和设置在通道内的微丝,所述方法包括:以预定的空间排列定位形成通道的柔性棒和/或丝,将具有预定空间排列的柔性棒和/或线定位在模具中,用液态的铸造材料填充模具,让铸造材料固化,当柔性棒和/或线从微丝导向结构移除时形成微丝导向结构的通道,同时将附着到柔性棒和/或线的一端的微丝设置在通道内。
59.根据权利要求58所述的用于制造包括通道的微丝导向结构的方法,其中,用于浇铸的材料选自当受到组织液作用时溶解和/或分解的材料,例如明胶。
60.根据权利要求58或59所述的用于制造包括通道的微丝导向结构的方法,其中,所述微丝导向结构的径向延伸低于约2.5mm。
61.根据权利要求58至60中任一项所述的用于制造包括通道的微丝导向结构的方法,其中至少部分微丝是具有高达约100μm的径向延伸的微电极。
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