上海交通大学学报 ›› 2015, Vol. 49 ›› Issue (12): 1888-1892.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2015.12.022

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基于柔顺机构的减振神经电极的设计与评估

李正伟, 马亚坤, 张文光   

  1. 上海交通大学
  • 发布日期:2025-07-01

基于柔顺机构的减振神经电极的设计与评估

李正伟, 马亚坤, 张文光   

  1. 上海交通大学
  • Published:2025-07-01

摘要: 为了提高神经电极长期稳定性,提出基于柔顺结构的新型减振神经电极的设计思路,对其柔性铰链进行建模分析,并采用有限元方法对电极-脑组织界面的微动进行静态分析和模态分析,研究了不同方向微振对电极-脑组织界面力学状态的影响,对新型减振电极与原电极的力学性能进行对比评估.结果显示,新型减振电极可以有效改善微振动环境下的应力状态:在横向微振环境下,有效降低最大应力6.64%;纵向微振环境下,有效降低最大应力4.47%;其二、三阶固有频率为3~8 Hz,可避开微振的频率范围.新型减振电极可显著提高电极的减振能力,预期可有效提高电极工作寿命.

关键词: 微电极, 柔顺机构, 微振, 有限元法

Abstract: 为了提高神经电极长期稳定性,提出基于柔顺结构的新型减振神经电极的设计思路,对其柔性铰链进行建模分析,并采用有限元方法对电极-脑组织界面的微动进行静态分析和模态分析,研究了不同方向微振对电极-脑组织界面力学状态的影响,对新型减振电极与原电极的力学性能进行对比评估.结果显示,新型减振电极可以有效改善微振动环境下的应力状态:在横向微振环境下,有效降低最大应力6.64%;纵向微振环境下,有效降低最大应力4.47%;其二、三阶固有频率为3~8 Hz,可避开微振的频率范围.新型减振电极可显著提高电极的减振能力,预期可有效提高电极工作寿命.

Key words: 微电极, 柔顺机构, 微振, 有限元法