一种断裂神经干连接装置及其使用方法与流程

医药医疗技术的改进;医疗器械制造及应用技术1.本发明涉及医疗器材领域，尤其是涉及一种断裂神经干连接装置及其使用方法。背景技术：2.周围神经损伤的主要由于外伤、产伤、骨发育异常、铅和酒精中毒等引起受该神经支配的区域出现感觉障碍、运动障碍和营养障碍，周围神经是指中枢神经(脑和脊髓)以外的神经，神经损伤修复在临床上较为棘手，神经损伤后神经细胞修复时间较长，若患者在神经细胞修复过程中，患者的断裂神经控制的效应器就会逐渐丧失功能，即使神经细胞在自我修复后，恢复功能也较难，为了防止上述情况的发生，通常会使用外加电刺激对效应器进行激活，以保证效应器的功能不会丧失，如公开号cn113491827a骶神经刺激系统及骶神经刺激系统配置参数的确定方法，本技术涉及一种骶神经刺激系统及骶神经刺激系统配置参数的确定方法。骶神经刺激系统包括：形成闭环控制回路的信号采集装置、运算控制装置、脉冲输出装置和输出反馈装置。信号采集装置用于获取测试信号。运算控制装置与信号采集装置电连接，用于存储测试信号，并用于对测试信号分析之后，生成骶神经刺激系统的配置参数。脉冲输出装置与运算控制装置电连接，用于输出骶神经刺激系统的配置参数。输出反馈装置与运算控制装置电连接，用于向运算控制装置反馈配置参数作用后的反馈信号。反馈信号的种类与测试信号的种类相同。所述骶神经刺激系统自动控制骶神经刺激系统的配置参数，大大减少了系统的能量损耗，提高所述骶神经刺激系统的使用寿命。3.再如公开号cn101678205b，单向神经刺激系统、装置和方法，一个实施方案涉及一种用于递送单向传入神经刺激治疗的方法。递送测试神经刺激，并且监测对测试神经刺激的生理反应。如果测试神经刺激不引起需要的生理反应，则调节至少一个用于测试神经刺激的神经刺激参数。如果测试神经刺激引起所需的生理反应，则利用提供所需生理反应的测试神经刺激的至少一个神经刺激参数确定至少一个用于单向传入神经刺激的治疗参数。利用至少一个治疗参数递送单向传入神经刺激。4.现有技术中，断裂神经干连接装置和系统在进行工作时，首先对断裂神经的干的感受端的刺激信号进行识别，在经过处理器进行算法分析，然后再将计算得出刺激信号通过处理器的输出相同的电信号对断裂神经干的效应端进行刺激，但上述使用的装置产生的刺激电流对神经干及其周围的其他组织细胞都会产生电刺激，且刺激时电流并不稳定，这种无差别刺激对其他细胞会产生损伤，安全性较低。技术实现要素：5.为了克服现有技术中的断裂神经干连接装置在运行过程中，对神经干及其周围的其他细胞都会产生无差别电刺激，安全性低的问题，提供了一种断裂神经干连接装置及其使用方法，刺激微管和负压器配合使刺激微管吸附在断裂神经干的细胞膜上，吸附后，刺激微管内的刺激电极与神经干细胞膜贴合，刺激微管将刺激电极以及贴合刺激电极的细胞膜密封在刺激微管内，对断裂神经干的效应端进行电信号刺激时，电信号可针对性对吸附在刺激微管内的细胞膜进行刺激，从而达到精准、安全的将断裂神经干的感受端刺激信号传递到断裂神经干的效应端。6.本发明的具体技术方案为：一种断裂神经干连接装置，包括负压器、识别器、电连接负压器与识别器的处理器、电连接识别器的感受器以及电连接处理器的刺激器，所述刺激器包括刺激电极和位于刺激微管头端内的刺激电极，所述刺激电极与处理器电连接，所述刺激微管的尾端与负压器连通。7.本技术提供了一种断裂神经干连接装置，通过设置负压器、刺激微管以及刺激电极，达到了精准、安全的将断裂神经干的感受端刺激信号传递到断裂神经干的效应端的技术效果；刺激微管可通过负压器产生的负压吸附在神经细胞的细胞膜上，刺激电极吸附在刺激微管内的细胞膜贴合，此时位于刺激微管内的细胞膜和外界形成电屏蔽空间，屏蔽空间的细胞膜的在受到电信号刺激时，可以不受外界的干扰，电信号失真度低，传递的刺激电信号还原度也更高、更准确；此外刺激微管通过负压吸附的方式在神经干细胞上进行固定，对神经干细胞不会产生损坏，安全性高。8.作为优选，所述刺激电极包括正刺激极耳、负刺激极耳以及包覆在正刺激极耳和负刺激极耳外的刺激电极基体，所述正刺激极耳和负刺激极耳位于刺激电极基体中轴线的两侧，刺激电极基体的尾端设有位于刺激微管尾端内的刺激电极插槽，所述刺激电极插槽内设有电连接正刺激极耳和负刺激极耳的刺激电极片；本技术的正刺激极耳和负刺激极耳在贴合到细胞膜上后形成闭合电回路，在通电时可将电信号传送到细胞膜上，实现对细胞膜的电刺激。9.作为优选，所述正刺激极耳头端端面和负刺激极耳头端端面至刺激微管头端端面的距离为1～10μm；通过限定刺激极耳头端端面至刺激微管头端端面的距离，可以防止刺激电极的距离细胞的距离过长，在吸附神经细胞时，神经细胞还未与刺激电极和感受电极贴合就发生破损。10.作为优选，所述正刺激极耳和负刺激极耳的材料选自石墨烯、碳纳米管、生物兼容性导电聚合物、生物兼容性导电金属中的任一一种或几种；该装置在活体细胞上使用，需要采用生物兼容性好的材料来制备电极，可以提高断裂神经干连接装置的安全性。11.作为优选，所述刺激微管的头端内径为0.5～100μm。12.作为优选，所述刺激微管的尾端设有电气导线，所述电气导线包括微管气插头、微管电插头、箱体气插头、箱体电插头、连接微管电插头与箱体电插头的导电线以及包覆在导电线外的电气导线基体，所述电气导线基体内设有连通微管气插头与箱体气插头的气道，所述微管气插头与刺激微管连通，所述箱体气插头与负压器连通，所述微管电插头与刺激电极连接，所述连接刺激微管的箱体电插头与处理器电连接。13.本技术的电气导线将感受器和识别器分别与处理器电连接与负压器连通，感受器是由感受微管和感受微管内的感受电极组成，刺激器是由刺激微管和刺激电极组成，两者在使用时需要电连接和气体连通同时进行，因此，连接感受器和识别器的电气导线也需要具备可同时进行传输电信号和传输气体的功能，本技术的电气导线基体内设有用于传送电信号的导电线以及用于传输气体的气道，可达到同时对感受器和识别器进行电信号和气体传输的作用。14.作为优选，所述感受电极为膜片钳。15.作为优选，所述膜片钳选自电阻膜片钳和电容膜片钳中任一一种。16.一种断裂神经干连接装置的使用方法，包括以下步骤：(1)开启识别器和处理器，将感受器与断裂神经干的感受端连接，持续刺激断裂神经干的感受端，待识别出的电位信号波形稳定后，停止刺激断裂神经干的感受端；(2)开启负压器，将刺激器吸附在断裂神经干的效应端上；(3)对断裂神经干的感受端进行刺激，断裂神经干的效应端产生对应的刺激的响应，完成对断裂神经干的连接。17.本技术还提供了一种断裂神经干连接装置的使用方法，该方法可实现精准、安全的将断裂神经干的感受端刺激信号传递至断裂神经干的效应端上，完成对断裂神经干的连接。18.与现有技术相比，本技术具有以下技术效果：(1)本技术提供的断裂神经干连接装置，通过设置负压器、刺激微管以及刺激电极达到了精准、安全的将断裂神经干的感受端刺激信号传递到断裂神经干的效应端的技术效果；(2)位于刺激微管内的细胞膜和外界形成电屏蔽空间，屏蔽空间的细胞膜的在受到电信号刺激时，可以不受外界的干扰，电信号失真度低，传递的刺激电信号还原度也更高、更准确；(3)刺激微管通过负压吸附的方式在神经干细胞上进行固定，对神经干细胞不会产生损坏，安全性高。附图说明19.图1是本发明的结构示意图。20.图2是本发明的刺激器截面图。21.图3是本发明的电气导线截面图。22.图4是本发明刺激青蛙断裂神经干的电位信号波形图。23.图中，负压器1、识别器2、处理器3、感受器4、刺激器5、刺激微管6、刺激电极7、正刺激极耳701、负刺激极耳702、刺激电极基体703、刺激电极插槽704、刺激电极片705、电气导线8、微管气插头801、微管电插头802、箱体气插头803、箱体电插头804、、导电线805、电气导线基体806和气道807。具体实施方式24.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。25.实施例1：如图1所示，一种断裂神经干连接装置，包括负压器1、识别器2、电连接负压器与识别器的处理器3、电连接识别器的感受器4以及电连接处理器的刺激器5，感受器为膜片钳为heka epc-9膜片钳，处理器搭载的软件为pulse/pulsefit，。26.如图2所示，刺激器包括刺激微管6和位于刺激微管头端内的刺激电极7，刺激微管长2cm，刺激微管的头端内径为50μm，刺激电极与处理器电连接，刺激微管的尾端与负压器连通，刺激电极包括正刺激极耳701、负刺激极耳702以及包覆在正刺激极耳和负刺激极耳外的刺激电极基体703，正刺激极耳和负刺激极耳位于刺激电极基体中轴线的两侧，刺激电极基体的尾端设有位于刺激微管尾端内的刺激电极插槽704，刺激电极插槽内设有刺激极耳和连接刺激极耳的刺激电极片705，正刺激极耳头端端面和负刺激极耳头端端面至刺激微管头端端面的距离为4μm。27.如图3所示，刺激微管的尾端设有电气导线8，电气导线长10cm，电气导线包括微管气插头801、微管电插头802、箱体气插头803、箱体电插头804、连接微管电插头与箱体电插头的导电线805以及包覆在导电线外的电气导线基体806，电气导线基体内设有连通微管气插头与箱体气插头的气道807，微管气插头与刺激微管连通，箱体气插头与负压器连通，微管电插头与刺激电极连接，连接刺激微管的箱体电插头与处理器电连接。28.一种断裂神经干连接装置的使用方法，包括以下步骤：(1)开启识别器和处理器，将感受器与断裂神经干的感受端连接，持续刺激断裂神经干的感受端，待识别出的电位信号波形稳定后，停止刺激断裂神经干的感受端；(2)开启负压器，将刺激器吸附在断裂神经干的效应端上；(3)对断裂神经干的感受端进行刺激，断裂神经干的效应端产生对应的刺激的响应，完成对断裂神经干的连接。29.实施例2：与实施例1相比，刺激电极的材料为碳纳米管，碳纳米管的厚度为100nm，其余条件均与实施例1相同。30.实施例3：与实施例1相比，刺激电极的为pedot：pss聚乳酸电极，pedot：pss涂覆与聚乳酸基材上，其余条件均与实施例1相同。31.实施例4：与实施例1相比，刺激电极的材料为铂铱合金，电极厚度为50nm，其余条件均与实施例1相同。32.实施例5：采用实施例1的断裂神经干连接装置和实用方法对青蛙的断裂神经干进行连接。33.对比例1：使用现有技术中的断裂神经干连接装置对实施例5中的青蛙断裂神经干进行连接。34.检测例在实施例5和对比例1的青蛙断裂神经干的效应端设置膜片钳电位识别器，对青蛙断裂神经干的感受端进行不同刺激，记录断裂神经干感受端产生的电位信号波形以及断裂神经干效应端产生的电位信号波形。35.如图4所示，实施例5中断裂神经干感受端产生的电位信号与断裂神经干效应端产生的电位信号波形吻合度高、保真度高，而对比例1中断裂神经干感受端产生的电位信号与断裂神经干效应端产生的电位信号相比，电信号失真严重、保真度低；实验结果表明本技术提供的断裂神经干连接装置和使用方法与现有技术相比，可达到精准、安全的将断裂神经干的感受端刺激信号传递到断裂神经干的效应端的技术效果。36.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。









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