CN108543231A - 一种可降解的多光谱发光植入物 - Google Patents
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Abstract
一种可降解的多光谱发光植入物，植入人体后无需二次手术取出，所述可降解的多光谱发光植入物包括：可降解光波导植入体，微型无线供电可降解激光发射器，体外无线供电控制装置；通过所述体外无线供电控制装置进行数字化编程控制，动态调整激光治疗参数，控制多波长协同交替作用，进行治疗和免疫调节；其使用范围为手术后隔离不同层次组织，并给予深部或浅部组织的光生物调控治疗，加速软硬组织愈合、降低神经性疼痛或加速脂肪组织分解。
Description
技术领域
本发明涉及医疗植入领域，尤其涉及一种可降解的多光谱发光植入物，可内置在皮下植入体表面。
背景技术
自1967年匈牙利赛迈尔维斯大学的Endre Mester提出，红光可促进毛发再生以来，低能量激光疗法(Low level laser therapy,LLLT)揭开了临床治疗应用的篇章。几十年来，临床上已经广泛的把激光应用于治疗多种疾病，例如治疗白癜风、促进骨组织修复、促进伤口愈合、治疗肌肉疼痛等，还有人将弱激光照射人体穴位达到减肥、麻醉、治疗尿床和顽固性打嗝的目的。然而以上治疗均集中在红光和红外光的波长范畴，临床效果收到患者个体影响较大，由于在细胞水平、分子水平的作用机制不清，即使是同种疾病也无法建立适用于多数患者的LLLT应用强度、时间、波长等治疗规范及流程。
目传统的体外激光器需要在医院治疗，通常采用相同参数，非个性化设定参数，每个患者治疗参数相同，同一患者不同病程阶段参数相同，治疗效果差。
目前，有些医院可以采用体内植入式光波导元器件进行治疗，可以置入人体的官腔器官或者皮肤内，但具体用途及机制不明，不可降解或降解能力有限，需要二次手术取出；可发出特定波长的光线，但波长有限，集中在红光和红外光，不可调节波长、强度、脉冲频率等；可供电，但无法实现无限供电及可降解式无线供电。
现有的植入式光学设备/元件都是特定形状，在不同器官部位的适用性差。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种可降解的多光谱发光植入物，无需二次手术，最大限度降低创伤，同时采用多波长协同交替作用，用红外调节免疫，蓝光杀菌、绿光止痛和促进组织再生。
由于采取植入式，在体外通过体外无线供电控制装置进行数字化编程控制，可以控制波长，并动态调整激光治疗参数，在疾病的不同阶段，采取不同参数。例如创伤治疗早期，用蓝光杀菌，绿光止痛；中期调节免疫；后期促进组织再生。睡眠时也可以治疗，以达到最佳治疗时机和效果。
本专利所用的可降解植入物是基于三维生物打印技术，可以制作包括片状、圆柱体、长方体等形状以及其他不规则形状，以适用不同发病部位的不同形状。
本发明的可降解的多光谱发光植入物包括可降解光波导植入体，微型无线供电可降解激光发射器，体外无线供电控制装置。
通过所述体外无线供电控制装置进行数字化编程控制，动态调整激光治疗参数，控制多波长协同交替作用，进行治疗和免疫调节；所述可降解光波导植入体，根据不同发病部位的不同形状，基于三维生物打印技术，被制作成各种形状，包括但不限于片状、圆柱体、长方体等形状以及其他需要的不规则形状。
可降解光波导植入体由可降解光波导材料制成，材料可为PLLA、PLGA、海藻酸钠、壳聚糖、透明质酸、琼脂糖、纤维素、明胶等中的任何一种或者几种，根据病情做不同选择。
微型无线供电可降解激光发射器由无线可降解发光元器件构成，其主要结构由镁基金属构成，可以在体外无线供电控制装置接近并开启的状态下进行多重光生物调控，其光强、时间、波长等由体外无线供电控制装置控制。
体外无线供电控制装置，包括供电线圈、内涵程序芯片、可充电电池、控制手柄，控制手柄具有微型显示屏及相应控制按键可选择波长、激光强度、作用时间等参数。
其中，可降解光波导植入体为超薄陀螺状植入体4，以中间的圆形(也可以是椭圆形等)超薄片状结构为界，分为上中下三个部分，上半部分为具有圆形凹槽的导光柄，凹槽用于固定微型无线供电可降解激光发射器2；中部薄膜结构可衬垫于缺损表面及皮下组织中间，缝合软组织后起固位作用；下半部分为植入导光柄，由超细光波导纤维构成，可插入深部骨缺损内或疼痛神经所在神经节位置，上、中、下三个部分均可根据缺损深度调节长度、粗细及形状。可应用于，埋伏阻生智齿拔除后的较大范围缺损光疗修复。
可降解光波导植入体为盖形变体，与所述超薄陀螺状植入体相比，盖形变体5的上、中部分不变，下部分的植入导光柄去除，其应用范围局限于不需深部光刺激的术后组织分层隔离愈合。可用于，腮腺手术后防止副交感神经与汗腺神经错位愈合。
可降解光波导植入体为桌形变体，与所述超薄陀螺状植入体相比，桌形变体6中间薄膜结构的面积显著增大，根据薄膜面积大小及光波导传播距离确立凹槽位置，以及植入导光柄的数量及位置，适用于大范围的皮下植入。可用于，肥胖患者腹部手术后的脂肪层及皮肤层前期隔离，皮肤愈合后给予光疗调控脂肪加速降解。
可降解光波导植入体的使用范围共性为手术后隔离不同层次组织，并给予深部或浅部组织的光生物调控，以起到加速软硬组织愈合、降低神经性疼痛或加速脂肪组织分解等作用，包括但不限于：肥胖患者腹部手术后的脂肪层及皮肤层前期隔离，皮肤愈合后给予光疗调控脂肪加速降解；腮腺手术后防止副交感神经与汗腺神经错位愈合；埋伏阻生智齿拔除后的较大范围缺损光疗修复。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明的体内植入物及体外无线供电装置；
图2所示为本发明的应用模式举例示意图。
其中，附图1中标号1为超薄陀螺型神部骨内植入物，标号2为片状盖形植入物，标号3为片状桌形植入物，4为无线激光光源，5为体外无线供电装置，图2中的标号6、7、8为几种常见应用模式示例。
具体实施方式
申请人发现波长为492-540nm的绿光具有显著的促新骨生成作用，且止痛效果也明显优于其他波长激光；申请人使用绿光进行了大量成骨实验，在临床应用方面摸索出了具有针对性的照射参数，在机制方面该作用可被钙离子抑制剂阻止；用绿光进行神经性疼痛的照射治疗，收到了快速且持久的疼痛缓解效果。400-480nm蓝光具有加速脂肪分解作用，还具有杀菌抗感染作用；与光动力相比，它无需使用外源性光敏剂，因而其作用不受光敏剂的吸收、渗透深度的限制；与UVC相比，蓝光并非直接作用于DNA，诱导组织细胞基因突变的风险较小，并且其穿透皮肤及组织的能力比UVC强，作用范围较大。体外研究发现一定波长的蓝光对金黄色葡萄球菌、幽门螺杆菌等病原菌等都有杀伤作用。
本发明提供一种可降解能发光的人体植入物，可降解无线光源可内置在皮下植入物表面，该光源能够发出500～560nm波长的绿光以及400～480nm波长的蓝光，根据不同的手术切口形状、具体治疗需要、组织缺损位置和深度，分别植入陀螺形、盖形、桌形等形状的植入物，给予相应波长的激光照射，分别起到加速修复骨缺损、术后分层隔离防止神经纤维错位愈合、术后隔离脂肪层加速皮肤组织无干扰愈合并进行及脂肪分解、减轻神经性疼痛、杀菌等作用。
如图1所示，本发明的体内植入物能够发光，其发光原理是在植入物体表侧凸起柄状结构中空内置无线供电的光源。1、2、3为同一种材料制成的相同作用原理的透明导光植入物，其中间的薄片状结构功能为1.传导光源，2.隔离不同层面组织，3.固位缝合。本发明的可降解的多光谱发光植入物主要包括3个组件：可降解光波导植入体1(2、3为变体)，微型无线供电可降解激光发射器4，体外无线供电控制装置5。
可降解光波导植入体1由可降解光波导材料制成，材料可为PLLA、PLGA、海藻酸钠、壳聚糖、透明质酸、琼脂糖、纤维素、明胶等中的任何一种，或者根据病情做不同选择。
微型无线供电可降解激光发射器4由无线可降解发光元器件构成，其主要结构由镁基金属构成，可以在体外无线供电控制装置5接近并开启的状态下进行多重光生物调控，其光强、时间、波长等由体外无线供电控制装置5控制。
体外无线供电控制装置3，包括供电线圈4、内涵程序芯片、可充电电池、控制手柄5，控制手柄具有微型显示屏及相应控制按键可选择波长、激光强度、作用时间等参数。
作为实施例，本发明象征性地例举出三种形状的可降解光波导植入体：超薄陀螺状、盖形变体、桌形变体。
实施例一，如图1所示，可降解光波导植入体为超薄陀螺状植入体1，以中间的圆形(也可以是椭圆形等)超薄片状结构为界，分为上中下三个部分，上半部分为具有圆形凹槽的导光柄，凹槽用于固定微型无线供电可降解激光发射器2；中部薄膜结构可衬垫于缺损表面及皮下组织中间，缝合软组织后起固位作用；下半部分为植入导光纤维，由超细光波导纤维构成，可插入深部骨缺损内或疼痛神经所在神经节位置，上、中、下三个部分均可根据缺损深度调节长度、粗细及形状。
例如应用于，埋伏阻生智齿拔除后的较大范围缺损光疗修复，如6所示。
实施例二，如图1所示，可降解光波导植入体为盖形变体2，与实施例一中的超薄陀螺状植入体相比，盖形变体2的上、中部分不变，下部分的植入导光柄去除，其应用范围局限于不需深部光刺激的术后组织分层隔离愈合。
例如应用于，腮腺手术后防止副交感神经与汗腺神经错位愈合，参见7。
实施例三，如图1所示，可降解光波导植入体为桌形变体3，与实施例一中的超薄陀螺状植入体相比，桌形变体6中间薄膜结构的面积显著增大，根据薄膜面积大小及光波导传播距离确立凹槽位置，以及植入导光柄的数量及位置，适用于大范围的皮下植入。
例如应用于，肥胖患者腹部手术后的脂肪层及皮肤层前期隔离，皮肤愈合后给予光疗调控脂肪加速降解，参见8。
图2中标号6、7、8为可降解光波导植入体的几种应用模式举例，其使用范围共性为手术后隔离不同层次组织，并给予深部或浅部组织的光生物调控，以起到加速软硬组织愈合、降低神经性疼痛或加速脂肪组织分解等作用。
本发明的可降解的多光谱发光植入物，可以是可导光、可降解的超薄陀螺状结构、或盖形变体、或桌形变体，或其他任何形状，以上实施例仅用于示例，对本专利申请的保护范围没有限制性；将无线供电的可降解光源(或任何光源)置入导光柄结构凹槽中，从而应用绿光(或任何光)的生物促进及神经调节作用来加速骨组织愈合、降低神经性疼痛；应用蓝光(或任何光)的脂肪降解及杀菌作用来减脂、杀灭体内病原微生物。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式示例，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，参照上述描述的各种形状的植入体，可以很容易想到其他类似的实现方式。应理解，本专利申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可降解的多光谱发光植入物，植入人体后无需二次手术取出，其特征在于所述可降解的多光谱发光植入物包括：可降解光波导植入体，微型无线供电可降解激光发射器，体外无线供电控制装置。
2.根据权利要求1所述的多光谱发光植入物，其特征在于，
通过所述体外无线供电控制装置进行数字化编程控制，动态调整激光治疗参数，控制多波长协同交替作用，进行治疗和免疫调节；
所述可降解光波导植入体，根据不同发病部位的不同形状，基于三维生物打印技术，被制作成各种形状，包括但不限于片状、圆柱体、长方体等形状以及其他需要的不规则形状。
3.根据权利要求1所述的多光谱发光植入物，其特征在于，所述微型无线供电可降解激光发射器由无线可降解发光元器件构成。
4.根据权利要求1所述的多光谱发光植入物，其特征在于，所述微型无线供电可降解激光发射器由镁基金属构成，在所述体外无线供电控制装置的控制线下进行多重光生物调控，其光强、时间、波长等由所述体外无线供电控制装置控制。
5.根据权利要求1所述的多光谱发光植入物，其特征在于，所述体外无线供电控制装置，包括供电线圈、内涵程序芯片、可充电电池、控制手柄，所述手柄具有微型显示屏及相应控制按键，可选择波长、激光强度、作用时间和其他治疗参数。
6.根据权利要求1所述的多光谱发光植入物，其特征在于，所述可降解光波导植入体，由可降解光波导材料制成，所述可降解光波导材料根据病情做不同选择，为PLLA、PLGA、海藻酸钠、壳聚糖、透明质酸、琼脂糖、纤维素、明胶等中的任何一种或几种。
7.根据权利要求6所述的多光谱发光植入物，其特征在于，所述可降解光波导植入体为超薄陀螺状植入体，以中间的圆形或椭圆形超薄片状结构为界，分为上、中、下三个部分，上半部分为具有圆形凹槽的导光柄，凹槽用于固定所述微型无线供电可降解激光发射器；中部为薄膜结构可衬垫于缺损表面及皮下组织中间，缝合软组织后起固位作用；下半部分为植入导光柄，由超细光波导纤维构成，可插入深部骨缺损内或疼痛神经所在神经节位置，上、中、下三个部分均可根据缺损深度调节长度、粗细及形状。
8.根据权利要求7所述的多光谱发光植入物，其特征在于，所述可降解光波导植入体为可降解光波导植入体为盖形变体，与所述超薄陀螺状植入体相比，所述盖形变体的上、中部分不变，下部分的植入导光柄去除。
9.根据权利要求7所述的多光谱发光植入物，其特征在于，所述可降解光波导植入体为桌形变体，与所述超薄陀螺状植入体相比，所述桌形变体中间薄膜结构的面积增大，根据薄膜面积大小及光波导传播距离确定凹槽位置、以及植入导光柄的数量及位置，用于大范围的皮下植入。
10.根据权利要求1-9中任一权利要求所述的多光谱发光植入物，其特征在于，其使用范围为手术后隔离不同层次组织，并给予深部或浅部组织的光生物调控治疗，加速软硬组织愈合、降低神经性疼痛或加速脂肪组织分解，包括但不限于：
肥胖患者腹部手术后的脂肪层及皮肤层前期隔离，皮肤愈合后给予光疗调控脂肪加速降解；
腮腺手术后防止副交感神经与汗腺神经错位愈合；
埋伏阻生智齿拔除后的较大范围缺损光疗修复。
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