针状脑部植入电极微动机制及其控制方法研究

项目名称： 针状脑部植入电极微动机制及其控制方法研究

项目编号： No.51175334

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 张文光

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 58万元

中文摘要： 针状脑部植入电极可广泛应用于脑电信号采集与脑部电脉冲刺激，是治疗神经系统疾病最有潜力的关键技术之一。目前的电极功能寿命仅为数周到几个月，电极的长期有效性问题已成为限制其发展的世界性科学难题。电极在生物体内的微动及其引起的生物反应是影响其功能寿命的重要因素。本项目拟通过微动机制和微动控制方法的研究，解决电极力学相容性与界面多功能耦合等关键科学问题，提高电极功能的长期有效性。首先采用数字仿真和物理模拟方法研究电极的微动机制，揭示微动模式对脑组织损伤、疤痕组织形成、电极功能衰退的影响规律；其次，基于振动控制理论，从隔振、吸振与阻尼减振的角度研究电极的微动控制方法,提出"刚-柔复合结构"与"多功能耦合结构"设计方案，通过微纳制造技术的集成创新，实现电极微动的有效控制；通过仿真、模拟和动物实验验证其有效性。本项目可为解决针状脑部植入电极的功能寿命问题提供新的方法，同时丰富和发展脑部电极长效设计理论。

中文关键词： 神经电极；微动损伤；数值仿真；结构优化；表面修饰

英文摘要：

英文关键词： Neural electrodes；micro-motion injury；numerical simulation；structure optimization；surface modification