一種神經(jīng)電極的修飾檢測方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于神經(jīng)電生理技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于神經(jīng)電生理的電化學(xué)修飾技術(shù)，具體的講是一種神經(jīng)電極的修飾檢測方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著生活節(jié)奏的不斷加快、人口老齡化等許多危及精神健康因素的增加，神經(jīng)精神疾病的發(fā)病率明顯增高。在全球范圍內(nèi)，有至少十分之一的人口正飽受神經(jīng)精神疾病的困擾，每年由此產(chǎn)生的醫(yī)療花費高達數(shù)萬億美元。腦疾病發(fā)病率的不斷攀升和醫(yī)療負擔(dān)的日益沉重引起了社會的廣泛關(guān)注，腦科學(xué)成為了當(dāng)前的研宄熱點。
[0003]為了改善神經(jīng)精神疾病的診療現(xiàn)狀，亟需全面和深入地研宄神經(jīng)回路的重塑和修復(fù)機制，并探討更加有效的臨床治療靶點。電生理是解析神經(jīng)回路的一種重要的研宄方法。通過植入在模型動物特定腦區(qū)的電極，可以記錄到不同刺激條件下的電生理信號，進而研宄模型動物特定行為學(xué)與電生理信號放電模式的聯(lián)系。
[0004]為了減小電極的植入損傷、提高電極的空間分辨率，目前多采用微電極陣列的方式來進行電生理記錄。由于微電極的阻抗較高，通常采用電化學(xué)修飾的方法來降低界面阻抗，提高記錄的信噪比。然而，現(xiàn)有技術(shù)中尚無專用于神經(jīng)電極修飾和檢測的系統(tǒng)，實驗者多采用自行搭建的平臺進行簡單的電鍍和阻抗測量，嚴(yán)重影響了多通道神經(jīng)電生理研宄。此外，在實際的操作過程中，實驗者需要不斷地用不同儀器重復(fù)電鍍和阻抗測量過程，不僅造成了大量時間的浪費，還有可能因參數(shù)控制不當(dāng)損壞電極，且會導(dǎo)致微電極的性能不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響了多通道神經(jīng)電生理研宄。
[0005]因此，如何開發(fā)出一套完善的全自動神經(jīng)電極修飾和檢測機制來解決目前神經(jīng)電生理研宄中電極阻抗高導(dǎo)致的記錄噪聲大、信噪比低等問題是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)里神經(jīng)電生理研宄中電極阻抗高導(dǎo)致的記錄噪聲大、信噪比低等問題，本發(fā)明提供了一種神經(jīng)電極的修飾檢測方法及系統(tǒng)，通過控制單元來控制信號發(fā)生器、電壓源、數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)字電流表，實現(xiàn)了同時進行電化學(xué)修飾以及阻抗測量，并能夠相互回饋，實現(xiàn)自動電極修飾的目的。
[0007]本發(fā)明的目的之一是，提供一種神經(jīng)電極的修飾檢測方法，所述方法包括:控制單元向信號發(fā)生器發(fā)送控制信號；所述的信號發(fā)生器根據(jù)所述的控制信號向電壓源輸出波形控制信號，所述的波形控制信號用于控制電壓源輸出特定波形的電壓，所述的特定波形為方波和/或三角波和/或正弦波；所述的電壓源根據(jù)所述的波形控制信號向電極陣列施加所述特定波形的電壓以進行電化學(xué)修飾；所述的電極陣列輸出施加所述特定波形的電壓后的電流值；所述的控制單元根據(jù)所述的電流值以及所述特定波形的電壓確定進入的工作模式，所述的工作模式包括循環(huán)模式和終止模式。
[0008]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述方法還包括:電流表記錄所述電極陣列輸出的所述電流值。
[0009]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述的方法還包括:數(shù)據(jù)采集卡采集所述電流表記錄的電流值，并將所述的電流值發(fā)送至所述的控制單元。
[0010]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述的控制單元根據(jù)所述的電流值以及所述特定波形的電壓確定進入的工作模式包括:所述的控制單元根據(jù)所述的電流值以及所述特定波形的電壓確定出阻抗值；所述的控制單元根據(jù)所述的阻抗值確定進入的工作模式。
[0011]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述的控制單元根據(jù)所述的阻抗值確定進入的工作模式包括:所述的控制單元獲取預(yù)先設(shè)定阻抗閾值；所述的控制單元判斷所述的阻抗值是否小于所述的阻抗閾值；當(dāng)判斷為是時，所述的控制單元進入終止模式；當(dāng)判斷為否時，所述的控制單元進行循環(huán)模式。
[0012]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述的控制單元進行循環(huán)模式包括:所述的控制單元獲取預(yù)先設(shè)定的循環(huán)閾值；所述的控制單元運行所述循環(huán)閾值次循環(huán)模式；所述循環(huán)閾值次循環(huán)模式結(jié)束，當(dāng)此時的阻抗值大于預(yù)先設(shè)定阻抗閾值時，進入終止模式；所述的控制單元輸出電極錯誤提示信息。
[0013]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述的循環(huán)模式包括阻抗測量模式循環(huán)和電鍍模式循環(huán)。
[0014]所述的電鍍模式循環(huán)中，所述的信號發(fā)生器控制所述電壓源輸出的特定波形的電壓為10mV至10V，特定波形的頻率為1mHz—0.1Hz。
[0015]所述的阻抗測量模式循環(huán)中，所述信號發(fā)生器控制所述電壓源輸出的特定波形的電壓為ImV至100mV，特定波形的頻率為1kHz。
[0016]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述的方法還包括:通過顯示器進行參數(shù)設(shè)置以及結(jié)果顯示。
[0017]本發(fā)明的目的之一是，提供了一種神經(jīng)電極的修飾檢測系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)包括:控制單元、信號發(fā)生器、電壓源以及電極陣列；其中，所述的控制單元包括:信號發(fā)送單元，用于向所述的信號發(fā)生器發(fā)送控制信號；所述的信號發(fā)生器，用于根據(jù)所述的控制信號向所述的電壓源輸出波形控制信號，所述的波形控制信號用于控制電壓源輸出特定波形的電壓，所述的特定波形為方波和/或三角波和/或正弦波；所述的電壓源，用于根據(jù)所述的波形控制信號向所述的電極陣列施加所述特定波形的電壓以進行電化學(xué)修飾；所述的電極陣列，用于輸出施加所述特定波形的電壓后的電流值；所述的控制單元還包括:工作模式確定單元，用于根據(jù)所述的電流值以及所述特定波形的電壓確定進入的工作模式，所述的工作模式包括循環(huán)模式和終止模式。
[0018]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述的系統(tǒng)還包括:電流表，用于記錄所述電極陣列輸出的所述電流值。
[0019]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述的系統(tǒng)還包括:數(shù)據(jù)采集卡，用于采集所述電流表記錄的電流值，并將所述的電流值發(fā)送至所述的控制單元。
[0020]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述的工作模式確定單元包括:阻抗值確定單元，用于根據(jù)所述的電流值以及所述特定波形的電壓確定出阻抗值；工作模式進入單元，用于根據(jù)所述的阻抗值確定進入的工作模式。
[0021]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述的工作模式進入單元包括:阻抗閾值獲取單元，用于獲取預(yù)先設(shè)定阻抗閾值；判斷單元，用于判斷所述的阻抗值是否小于所述的阻抗閾值；終止模式進入單元，用于當(dāng)所述的判斷單元判斷為是時，進入終止模式；循環(huán)模式進入單元，用于當(dāng)所述的判斷單元判斷為否時，進行循環(huán)模式。
[0022]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述的循環(huán)模式進入單元包括:循環(huán)閾值獲取單元，用于獲取預(yù)先設(shè)定的循環(huán)閾值；運行單元，用于運行所述循環(huán)閾值次循環(huán)模式；模式進入單元，用于當(dāng)所述的運行單元結(jié)束，此時的阻抗值大于預(yù)先設(shè)定阻抗閾值時，進入終止模式；提示信息輸出單元，用于輸出電極錯誤提示信息。
[0023]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述的循環(huán)模式包括阻抗測量模式循環(huán)和電鍍模式循環(huán)。所述的電鍍模式循環(huán)中，所述的信號發(fā)生器控制所述電壓源輸出的特定波形的電壓為10mV至10V，特定波形的頻率為1mHz—0.1Hz0所述的阻抗測量模式循環(huán)中，所述信號發(fā)生器控制所述電壓源輸出的特定波形的電壓為ImV至100mV，特定波形的頻率為1kHz。
[0024]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述的系統(tǒng)還包括:顯示器，用于進行參數(shù)設(shè)置以及結(jié)果顯示。
[0025]本發(fā)明的有益效果在于，提供了一種神經(jīng)電極的修飾檢測方法及系統(tǒng)，通過控制單元來控制信號發(fā)生器、恒電壓源、數(shù)據(jù)采集卡、數(shù)字電流表，實現(xiàn)了同時進行電化學(xué)修飾和阻抗測量，并能夠相互回饋，實現(xiàn)自動電極修飾的目的，可加速神經(jīng)電極的制備過程，適用于商品化神經(jīng)微電極陣列的修飾和檢測。本發(fā)明具有低成本、全自動、標(biāo)準(zhǔn)化、易操作等特點。此外，在具體的實施過程中，本發(fā)明具體的參數(shù)，如波形、電壓、循環(huán)次數(shù)等，均可以根據(jù)實際需求進行更改。解決了目前神經(jīng)電生理研宄中電極阻抗高導(dǎo)致的記錄噪聲大、信噪比低等問題。
[0026]為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種神經(jīng)電極的修飾檢測方法的實施方式一的流程圖；
[0029]圖2為本發(fā)明實施例提供的一種神經(jīng)電極的修飾檢測方法的實施方式二的流程圖；
[0030]圖3為本發(fā)明實施例提供的一種神經(jīng)電極的修飾檢測方法的實施方式三的流程圖；
[0031]圖4為本發(fā)明實施例提供的一種神經(jīng)電極的修飾檢測方法的實施方式四的流程圖；
[0032]圖5為圖1中的步驟S105的具體流程圖；
[0033]圖6為圖5中的步驟S50