CN104857632A - 一种脑损伤治疗仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脑损伤治疗仪，包括至少一对不对称电极和头盔；所述头盔用于固定电极并确定电极与头的相对位置；所述不对称电极，用于形成锥形电场，其负极面积小于正极面积,所述负极面积在25mm²至2500mm²之间，电极之间的距离在150mm至300mm之间，负极比正极面积小于或等于100倍；所述不对称电极与头盔可活动连接，使得所述不对称电极相对于头盔位置可调，用于调节所述不对称电极，使得其负极靠近脑损伤区颅外侧且正极放置于对侧颅外且所述锥形电场经过室管膜下区。本发明提供的脑损伤治疗仪，通过不对称电极形成非均匀电场，使非均匀电场的负极靠近脑损伤区域，从而取得较均匀电场更佳的治疗效果。

Description

一种脑损伤治疗仪

技术领域

本发明属于医疗器械领域，更具体地，涉及一种脑损伤治疗仪。

背景技术

现有的脑损伤治疗仪，一般采用电场或电磁场刺激，通过调节突触传递效率、抑制非正常神经元活动达到缓解脑损伤症状的效果，并可引导干细胞向脑损害部位迁移，即增加损害部位的干细胞数量以达到脑保护作用或取代损害部位丟失的神经细胞，从而起到治疗或修复脑损伤的作用。

但是，目前的脑损伤治疗仪多采用均匀电场或电磁场，治疗效果不理想。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种脑损伤治疗仪，其目的在于通过不对称的接触式或非接触式电极，形成非均匀电场，从而提高治疗效果，由此解决现有的脑损伤治疗仪采用均匀电场或磁场导致治疗效果有限的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种脑损伤治疗仪，包括至少一对不对称电极和头盔；所述头盔用于固定电极并确定电极与头的相对位置；所述不对称电极，用于形成锥形电场，其负极面积小于正极面积,所述负极面积在25mm²至2500mm²之间，电极之间的距离在150mm至300mm之间，负极比正极面积小于或等于100倍；所述不对称电极与头盔可活动连接，使得所述不对称电极相对于头盔位置可调，用于调节所述不对称电极，使得其负极靠近脑损伤区颅外侧且正极放置于对侧颅外且所述锥形电场经过室管膜下区。

优选地，所述脑损伤治疗仪，其不对称电极为非接触式电极，所述正极和负极电位差在1伏至250伏之间。

优选地，所述脑损伤治疗仪，其不对称电极为接触式电极，所述正极和负极之间电流在1μA至250μA之间。

优选地，所述脑损伤治疗仪，其不对称电极为点阵电极、面阵电极或电磁感应圈。

优选地，所述脑损伤治疗仪，其不对称电极为非接触点阵电极。

优选地，所述脑损伤治疗仪，其还包括电源，与所述不对称电极相连，用于提供直流电或将交流电转换成直流电。

优选地，所述脑损伤治疗仪，其还包括控制器，所述控制器设置在所述电源与所述不对称电极之间，用于控制不对称电极电位以及所述不对称电极负极和正极的面积之比，从而形成锥形电场。

优选地，所述脑损伤治疗仪，其还包括实时脑扫描成像系统，所述实时脑扫描成像系统与头盔固定链接，用于实时定位脑损伤区域，控制器根据定位结果实时调整所述不对称。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本发明提供的脑损伤治疗仪，通过不对称电极形成非均匀电场，使非均匀电场的负极靠近脑损伤区域并通过室管膜下区，主要可能通过引导干细胞向损伤区域集中迁移，从而取得较均匀电场更佳的治疗效果，进一步的，通过调节电极的电位差、距离、电流等参数，尤其是正负极面积、面积比，从而取得更加的治疗效果。

(2)本发明提供的脑损伤治疗仪，还包括实时脑扫描成像系统，可实时提供脑损伤区域位置信息，从而更好的调整电极位置及大小，形成非均匀电场，在固定时间内取得更佳疗效。

附图说明

图1是本发明提供的脑损伤治疗仪结构示意图；

图2是实施例1的小鼠实验结果图；

图3是实施例2的小鼠实验结果图。

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1为头盔，2为不对称电极，3为电源。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供的脑损伤治疗仪，如图1所示，包括至少一对不对称电极和头盔。所述头盔用于固定电极；所述不对称电极，用于形成锥形电场，其负极面积小于正极面积，所述负极面积在25mm²至2500mm²之间，所述正极面积优选在25mm²至10000mm²之间，电极之间的距离在150mm至300mm之间，负极比正极面积小于或等于100倍，所述正极和负极电位差在1伏至250伏之间；所述不对称电极与头盔可活动连接，使得所述不对称电极相对于头盔位置可调，用于调节所述不对称电极，使得其负极靠近脑损伤区颅外侧、正极放置于对侧颅外且所述锥形电场经过室管膜下区。

在电位差相同情况下，相对于匀场电场，所述锥形电场负电极的一侧电场其电力线密集分布，由此可以促进脑内室管膜下区产生的干细胞和其它分子更多的分布于脑损伤区域，从而取得更好的治疗效果。

优选地，本发明提供的脑损伤治疗仪，还包括控制器和电源；所述控制器设置在所述电源与所述不对称电极之间，用于控制不对称电极电位以及所述不对称电极负极和正极的面积之比，从而形成锥形电场；所述电源用于提供直流电或将交流电转换成直流电。

所述不对称电极可为点阵电极、面阵电极或电磁感应圈，可为接触式或非接触式电极，优选非接触式电极。所述控制器可根据脑损伤情况，通过控制点阵电极、面阵电极或电磁感应圈各单元的通断控制不对称电极的负极与其正极的面积比，同时还可控制不对称电极的电位，形成相应强度和大小的锥形电场。所述电极优选点阵电极，其可通过选择性导通，实现对电极面积、电极方向和正负极性的实时调整；针对脑损伤面积、部位等具体情况，形成最佳治疗电场。

优选地，本发明提供的脑损伤治疗仪，还包括实时脑扫描成像系统，所述实时脑扫描成像系统与头盔固定链接，用于实时定位脑损伤区域，通过头盔实时调整电极最佳位置，同时根据这些信息调整电极大小，形成较为适合的锥形电场，达到更佳的治疗效果。

以下为实施例：

实施例1

一种脑损伤治疗仪，包括一对不对称电极、头盔、控制器和电源。

所述头盔，用于固定电极，使电极直接接触颅外皮肤。所述不对称电极为接触式电极，用于形成锥形电场，其负极面积小于正极面阵电极，正负极面积可调，其负极面积在25mm²至2500mm²之间，正极面积在25mm²至10000mm²之间，调节范围正极面积为负极面积的100倍以下的范围，所述正极和负极电位差可调，在1μA至250μA范围之间，电极之间的距离在150mm至300mm之间。

所述不对称电极与头盔，通过搭扣粘附，使得所述不对称电极相对于头盔位置可调，用于调节所述不对称电极，使得其负极靠近脑损伤区颅外侧、正极放置于对侧颅外且所述锥形电场经过室管膜下区。所述控制器设置在所述电源与所述不对称电极之间，用于控制不对称电极电位以及所述不对称电极负极和正极的面积之比，从而形成锥形电场；所述电源为直流电源。所述控制器可根据脑损伤情况，通过控制面阵电极的通断控制不对称电极的负极与其正极的面积比，同时还可控制不对称电极的电位，形成相应强度和大小的锥形电场。

采用Sprague Dawley大鼠脑缺血模型，验证本实施例提供的脑损伤治疗仪的治疗效果。在相同的刺激时间和功率下刺激，采用不对称电场治疗效果，相对于均匀电场约提高5％至20％。较佳时：直流电刺激(100μA)42天，每天刺激1小时，负极面积为225mm²，正极面积为2025mm²，负极电极置于脑缺血损伤区颅外侧，正极放置于对侧颅外且锥形电场经过室管膜下区，正、负电极均直接接触颅外皮肤。如图2所示，用尼氏染色存活神经元发现直流电刺激导致存活神经元显著多于未接受直流电刺激的脑缺血大鼠(n＝6；*p<0.05vs.无直流电刺激组)，表明直流电刺激可减轻缺血区脑损伤。

实施例2

一种脑损伤治疗仪，包括数对不对称电极、头盔、控制器和电源。

所述头盔用于固定电极，使其不直接接触颅外皮肤。

所述多对不对称电极，为非接触式点阵电极，通过调节点阵电极中个点的极性和通断形成锥形电场，其负极面积小于正极。通过调节，控制负极面积在25mm²至2500mm²之间，正极面积在25mm²至10000mm²之间，正极面积为负极面积的100倍以下，所述正极和负极电位差可调，在1V至250V之内，电极之间的距离在150mm至300mm之间。

所述不对称电极与头盔通过通断，控制点阵电极相对位置，实现可活动连接，使得所述不对称电极相对于头盔位置可调，用于调节所述不对称电极，使得其负极靠近脑损伤区颅外侧、正极放置于对侧颅外且所述锥形电场经过室管膜下区。所述控制器设置在所述电源与所述不对称电极之间，用于控制不对称电极电位以及所述不对称电极负极和正极的面积之比，从而形成锥形电场；所述电源为交流电源，同时将交流电转换成直流电。

所述控制器可根据脑损伤情况，通过控制点阵电极、面阵电极或电磁感应圈各单元的通断控制不对称电极的负极与其正极的面积比，同时还可控制不对称电极的电位，形成相应强度和大小的锥形电场。

采用Sprague Dawley大鼠脑缺血模型，验证本实施例提供的脑损伤治疗仪的治疗效果。在相同的刺激时间和功率下刺激，采用不对称电场治疗效果，相对于均匀电场约提高8％至37％。较佳时：电场刺激(40伏)42天，每天刺激1小时，负极面积为225mm²，正极面积为2025mm²，负极电极置于脑缺血损伤区颅外侧，正极放置于对侧颅外且锥形电场经过室管膜下区，正、负电极均不直接接触颅外皮肤，电极与颅外皮肤之间距离为6cm，换算成人脑距离约为18cm。如图3所示，用尼氏染色存活神经元发现电场刺激导致存活神经元显著多于未接受电场刺激的脑缺血大鼠(n＝6；*p<0.05vs.无电场刺激组)，表明电场刺激可减轻缺血区脑损伤。

实施例3

一种脑损伤治疗仪，包括一对不对称电极、头盔、控制器、电源和实时脑扫描成像系统。

所述头盔用于固定电极，使其直接或不直接接触颅外皮肤。

所述不对称电极，用于形成锥形电场，其负极面积小于正极。其中不对称电极，为非接触式电极的电磁感应圈，正负极面积可调，所述负极面积在25mm²至2500mm²之间，所述正极面积优选在25mm²至10000mm²之间，电极之间的距离在150mm至300mm之间，负极比正极面积小于或等于100倍，所述正极和负极电位差在1伏至250伏之间。

所述不对称电极与头盔通过贴片连接，使得所述不对称电极相对于头盔位置可调，用于调节所述不对称电极，使得其负极靠近脑损伤区颅外侧、正极放置于对侧颅外且所述锥形电场经过室管膜下区。所述控制器设置在所述电源与所述不对称电极之间，用于控制不对称电极电位以及所述不对称电极负极和正极的面积之比，从而形成锥形电场；所述电源为直流电源。所述控制器可根据脑损伤情况，通过控制点阵电极、面阵电极或电磁感应圈各单元的通断控制不对称电极的负极与其正极的面积比，同时还可控制不对称电极的电位，形成相应强度和大小的锥形电场。

所述实时脑扫描成像系统可将成像结果呈现于头盔上，提示操作人员，实时定位脑损伤区域，通过头盔实时调整电极最佳位置，同时根据这些信息调整电极大小，形成较为适合的锥形电场，达到更佳的治疗效果。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种脑损伤治疗仪，其特征在于，包括至少一对不对称电极和头盔；所述头盔用于固定电极并确定电极与头的相对位置；所述不对称电极，用于形成锥形电场，其负极面积小于正极面积,所述负极面积在25mm²至2500mm²之间，电极之间的距离在150mm至300mm之间，负极比正极面积小于或等于100倍；所述不对称电极与头盔可活动连接，使得所述不对称电极相对于头盔位置可调，用于调节所述不对称电极，使得其负极靠近脑损伤区颅外侧且正极放置于对侧颅外且所述锥形电场经过室管膜下区。

2.如权利要求1所述的脑损伤治疗仪，其特征在于，所述不对称电极为非接触式电极，所述正极和负极电位差在1伏至250伏之间。

3.如权利要求1所述的脑损伤治疗仪，其特征在于，所述不对称电极为接触式电极，所述正极和负极之间电流在1μA至250μA之间。

4.如权利要求1所述的脑损伤治疗仪，其特征在于，所述不对称电极为点阵电极、面阵电极或电磁感应圈。

5.如权利要求4所述的脑损伤治疗仪，其特征在于，所述不对称电极为非接触点阵电极。

6.如权利要求1所述的脑损伤治疗仪，其特征在于，还包括电源，与所述不对称电极相连，用于提供直流电或将交流电转换成直流电。

7.如权利要求6所述的脑损伤治疗仪，其特征在于，还包括控制器，所述控制器设置在所述电源与所述不对称电极之间，用于控制不对称电极之间的电位、电场方向以及所述不对称电极负极和正极的面积之比，从而形成锥形电场。

8.如权利要求1所述的脑损伤治疗仪，其特征在于，还包括实时脑扫描成像系统，所述实时脑扫描成像系统与头盔固定链接，用于实时定位脑损伤区域，控制器根据定位结果实时调整所述不对称电极。