一个活跃的电子,高密度的外围注射阵列用于慢性脊髓神经调节.

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 神经科学是一个神经科学.
• 医疗器械 医疗器械

背景情况:

• 外周电刺激 (EES) 是神经系统研究和治疗的宝贵工具.
• 由于有线限制,当前的EES设备的电极密度有限.
• 需要先进的EES系统,具有更高的电极数量和集成的电子设备.

研究的目的:

• 开发和评估一款具有高密度可编程电极阵列的新型智能EES.
• 通过在上集成主动电子来克服传统EES设备的局限性.
• 评估开发的EES设备的慢性体内性能和生物相容性.

主要方法:

• 开发一个带有嵌入式主动电子复合器的60电极EES.
• 密封电子产品在超低档的密封包装中.
• 进行ISO 10993-1生物相容性测试和泄漏率分析.
• 慢性植入和评估EES装置在绵羊的腰部神经脊髓15个月.
• 分析肌肉对EES的反应和局部场势.
• 基于空间电极编码的EES参数推断使用机器学习.

主要成果:

• 智能EES在体内运行了15个多月,没有设备相关的故障.
• 集成的复合器允许灵活和可编程的电极安排.
• 确定了对刺激的刻板印象的下肢肌肉反应.
• 高密度记录揭示了当地现场对EES的潜在反应.
• 机器学习模型准确地推断出EES参数,减少了培训数据需求.

结论:

• 一个带有集成活性电子的高密度EES已经成功地开发和评估在慢性大型动物模型中.
• 该设备可以在神经接口上实现高级计算和处理.
• 这项技术为研究神经系统功能和开发神经损伤和功能障碍的治疗方法开辟了新的可能性.