一種神經電極的修飾檢測方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明關于神經電生理技術領域，特別是關于神經電生理的電化學修飾技術，具體的講是一種神經電極的修飾檢測方法及系統。
【背景技術】
[0002]目前，隨著生活節奏的不斷加快、人口老齡化等許多危及精神健康因素的增加，神經精神疾病的發病率明顯增高。在全球范圍內，有至少十分之一的人口正飽受神經精神疾病的困擾，每年由此產生的醫療花費高達數萬億美元。腦疾病發病率的不斷攀升和醫療負擔的日益沉重引起了社會的廣泛關注，腦科學成為了當前的研宄熱點。
[0003]為了改善神經精神疾病的診療現狀，亟需全面和深入地研宄神經回路的重塑和修復機制，并探討更加有效的臨床治療靶點。電生理是解析神經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與電生理信號放電模式的聯系。
[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，通常采用電化學修飾的方法來降低界面阻抗，提高記錄的信噪比。然而，現有技術中尚無專用于神經電極修飾和檢測的系統，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，嚴重影響了多通道神經電生理研宄。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，還有可能因參數控制不當損壞電極，且會導致微電極的性能不穩定，嚴重影響了多通道神經電生理研宄。
[0005]因此，如何開發出一套完善的全自動神經電極修飾和檢測機制來解決目前神經電生理研宄中電極阻抗高導致的記錄噪聲大、信噪比低等問題是本領域亟待解決的技術難題。

【發明內容】

[0006]為了解決現有技術里神經電生理研宄中電極阻抗高導致的記錄噪聲大、信噪比低等問題，本發明提供了一種神經電極的修飾檢測方法及系統，通過控制單元來控制信號發生器、電壓源、數據采集卡、數字電流表，實現了同時進行電化學修飾以及阻抗測量，并能夠相互回饋，實現自動電極修飾的目的。
[0007]本發明的目的之一是，提供一種神經電極的修飾檢測方法，所述方法包括:控制單元向信號發生器發送控制信號；所述的信號發生器根據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模式和終止模式。
[0008]在本發明的優選實施方式中，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]在本發明的優選實施方式中，所述的方法還包括:數據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送至所述的控制單元。
[0010]在本發明的優選實施方式中，所述的控制單元根據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所述的阻抗值確定進入的工作模式。
[0011]在本發明的優選實施方式中，所述的控制單元根據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先設定阻抗閾值；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；當判斷為是時，所述的控制單元進入終止模式；當判斷為否時，所述的控制單元進行循環模式。
[0012]在本發明的優選實施方式中，所述的控制單元進行循環模式包括:所述的控制單元獲取預先設定的循環閾值；所述的控制單元運行所述循環閾值次循環模式；所述循環閾值次循環模式結束，當此時的阻抗值大于預先設定阻抗閾值時，進入終止模式；所述的控制單元輸出電極錯誤提示信息。
[0013]在本發明的優選實施方式中，所述的循環模式包括阻抗測量模式循環和電鍍模式循環。
[0014]所述的電鍍模式循環中，所述的信號發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中，所述信號發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]在本發明的優選實施方式中，所述的方法還包括:通過顯示器進行參數設置以及結果顯示。
[0017]本發明的目的之一是，提供了一種神經電極的修飾檢測系統，所述的系統包括:控制單元、信號發生器、電壓源以及電極陣列；其中，所述的控制單元包括:信號發送單元，用于向所述的信號發生器發送控制信號；所述的信號發生器，用于根據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模式和終止模式。
[0018]在本發明的優選實施方式中，所述的系統還包括:電流表，用于記錄所述電極陣列輸出的所述電流值。
[0019]在本發明的優選實施方式中，所述的系統還包括:數據采集卡，用于采集所述電流表記錄的電流值，并將所述的電流值發送至所述的控制單元。
[0020]在本發明的優選實施方式中，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，用于根據所述的阻抗值確定進入的工作模式。
[0021]在本發明的優選實施方式中，所述的工作模式進入單元包括:阻抗閾值獲取單元，用于獲取預先設定阻抗閾值；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，用于當所述的判斷單元判斷為是時，進入終止模式；循環模式進入單元，用于當所述的判斷單元判斷為否時，進行循環模式。
[0022]在本發明的優選實施方式中，所述的循環模式進入單元包括:循環閾值獲取單元，用于獲取預先設定的循環閾值；運行單元，用于運行所述循環閾值次循環模式；模式進入單元，用于當所述的運行單元結束，此時的阻抗值大于預先設定阻抗閾值時，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]在本發明的優選實施方式中，所述的循環模式包括阻抗測量模式循環和電鍍模式循環。所述的電鍍模式循環中，所述的信號發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中，所述信號發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]在本發明的優選實施方式中，所述的系統還包括:顯示器，用于進行參數設置以及結果顯示。
[0025]本發明的有益效果在于，提供了一種神經電極的修飾檢測方法及系統，通過控制單元來控制信號發生器、恒電壓源、數據采集卡、數字電流表，實現了同時進行電化學修飾和阻抗測量，并能夠相互回饋，實現自動電極修飾的目的，可加速神經電極的制備過程，適用于商品化神經微電極陣列的修飾和檢測。本發明具有低成本、全自動、標準化、易操作等特點。此外，在具體的實施過程中，本發明具體的參數，如波形、電壓、循環次數等，均可以根據實際需求進行更改。解決了目前神經電生理研宄中電極阻抗高導致的記錄噪聲大、信噪比低等問題。
[0026]為讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，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明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術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明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1為本發明實施例提供的一種神經電極的修飾檢測方法的實施方式一的流程圖；
[0029]圖2為本發明實施例提供的一種神經電極的修飾檢測方法的實施方式二的流程圖；
[0030]圖3為本發明實施例提供的一種神經電極的修飾檢測方法的實施方式三的流程圖；
[0031]圖4為本發明實施例提供的一種神經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