微创颅脑手术用可展开电极问世

据最新一期《科学·机器人》杂志报道，瑞士洛桑联邦理工学院研究团队设计出一种能插入人类头骨的微创电极。这种新颖的电极可通过头骨上的一个小孔，插入一个较大的皮质电极阵列，将其部署在头骨和大脑表面之间约1毫米的空间内，而不会损害大脑。

可展开电极阵列能通过头骨上的一个小孔，部署在大脑皮层相对较大的表面上。这一技术有望为癫痫患者提供微创解决方案。截图来源：美国科学促进会网站

这种电极有螺旋状的“手臂”，每只“手臂”可在高度敏感的脑组织上展开。这是结合软生物电子学和软机器人技术概念后的工程设计。

这个电极阵列能穿过一个直径2厘米的孔，但当展开时，会延伸成直径4厘米的表面。它有6个螺旋形“手臂”，以最大限度地扩大电极阵列的表面积，从而增加与皮质接触的电极数量。

研究人员表示，该装置有点像一只螺旋蝴蝶，在变形之前复杂地挤在它的茧里，电极阵列连同它的螺旋臂被整齐地折叠在一个圆柱形的管子里，即装载器，能在通过头骨上的小孔后展开。

受软机器人启发，根据外翻驱动机制，每个螺旋“手臂”都轻轻地依次在敏感的脑组织上展开。研究人员表示，外翻机制的美妙之处在于，他们可以部署任意大小的电极，同时对大脑施加持续且最小的压力。

电极阵列看起来像一种橡胶手套，每个螺旋形“手指”的一侧都有柔性电极图案。“手套”是倒置的，或是从里到外翻转的，并在圆柱形装载器内折叠。在展开时，液体被注入每个倒置的“手指”中，一次一个，将倒置的“手指”向外旋转。

到目前为止，可展开电极阵列已经在小型猪身上测试成功。未来，该技术可能为癫痫患者提供微创解决方案。