CN111093478A - 神经递质监测和治疗装置 - Google Patents

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阿梅·哈西穆夫图格卢
布兰特·卡武索格鲁
哈桑·埃菲奥格雷
易卜拉欣·尤塞尔·奥兹贝克
艾敏·阿尔贡·奥拉尔
特维希特·卡拉卡利
埃德姆·萨格索斯
乌富克·奥克卡伊
穆罕默德·埃尔图鲁尔
米拉茨·迪鲁巴·吉柯古鲁
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Abstract

本发明涉及一种监测和治疗装置，在脑疾病的研究中，可以进行微摩尔测量，并在移动的生物体中即时筛选体内或体外神经递质的释放和再摄取，并在必要时进行干预。由放大器电路(1)增加的微电极(7)信号由装置中的微处理器(3)进行评估，在神经递质不足或过量的情况下，通过泵系统(5)将药物注射到测量区域。

Description

神经递质监测和治疗装置
技术领域
本发明涉及一种监测和治疗装置，在脑疾病的研究中，可以进行微摩尔测量，在移动的生物体中即时筛选体内或体外神经递质的释放和再摄取，并且可以在必要时进行干预。
背景技术
帕金森氏症、抑郁症、精神分裂症和创伤后应激障碍等脑部疾病的诊断和治疗是一个困难的过程。要诊断这些疾病，基本上应观察到脑细胞之间的神经递质物质流动。在为观察变化而改进的装置中；信号在电流、记录区和参考电极的帮助下到达装置，在所述信号放大后，由软件显示为电流值。
这类装置的缺点和不足如下：
·由于装置的尺寸和重量过大，因此难以在组织中运输和使用。
·因为要通过连接到电缆来操作装置，所以很难检查移动的动物模型。
·由于这些装置利用电网，因此会出现断电问题。
·具有执行电化学测量能力的装置没有神经递质测量的特定操作原理。
·无法解读从电极接收到的信息。
·在这种情况下，现有装置无法代替不足的神经递质或提供自动治疗。
在技术研究中遇到的专利US2015164397A1涉及可在体内使用的生物传感器。该传感器专门开发用于精神活性药物实验，设计目的是检测小神经元群周围的化学品。尽管该专利消除了上述一些缺点，但是它不包含诸如通过解读电极接收到的信息来为神经递质提供治疗建议的特征。此外，虽然可以用上述技术进行单次测量，但我们的测量确保每分钟获得至少60个数据，每小时获得至少3600个数据，因为它每秒至少提供一个数据。这使我们能够获得有关神经递质物质移动的信息，这些物质可以在几秒钟内释放并收回。由于这个原因，上述专利不适合神经递质测量。
因此，由于上述缺点，由于目前关于这一问题的解决方案不够充分，有必要改进相关技术领域。
发明内容
本发明的目的是从当前情况提出解决方案来解决上述缺点。
本发明的主要目的是即时筛选生物体中神经递质的释放和再摄取，并在必要时替换不足的神经递质。该装置解读从体内电极接收到的有关神经递质水平的信息。在不足或过量的情况下，通过泵从存储区将所需水平的药物(在递质不足的情况下，使用的药物可体现为不足的递质或可增加不足的递质；在过量的情况下，药物可阻断递质)输送到大脑区域。因此，诊断和治疗都可以在几秒钟内进行。
本发明的另一个目的是提出一种装置，其尺寸可以减小到1cm×2.5cm×2.3cm，重量可以减小到10.9gr，可由人类和其他移动的生物体携带。
通过装置的无线操作，可以在外部环境中传输和检查即时测量的数据。此外，装置中微控制器的软件可通过操作装置进行远程控制和干预。消除了使用小电池操作的装置对任何电源的依赖性。
为了实现上述目的并解决现有问题而开发的本发明是一种监测和治疗装置，通过用微电极即时测量生物体内神经递质的释放和再摄取，在神经递质不足或过量的情况下，将药物注射到测量区域。该装置包括：
·放大器电路，通过其上的放大器入口从微电极通道获得要读取的数据，通过其所具有的升压器将数据信号放大到可读水平；
·微处理器，将放大了的数据与内存记录中的参考神经递质值进行比较，在检测到递质不足/过量的情况下，触发泵系统给出计算好的药物剂量，然后通过通信单元，将要分析的检测数据发送至远程计算机，所述微处理器可以由用户界面输入的指令进行控制；
·泵系统，设有储存药物的药物室，在微处理器的刺激下，将针对不足/过量递质的药物注射到测量区域；
·电源，为装置的运行提供必要的能量；
·电子卡，装置组件安装在其上。
通过下面给出的附图和通过参考这些附图而写的详细描述，将更清楚地理解本发明的结构和特征以及所有优点，因此，需要考虑这些附图和详细说明进行评估。
附图说明
图1是本发明的装置的电路图。
图2是本发明的装置的示意图。
附图不必绝对按比例绘制，并且可以忽略理解本发明所不必要的细节。此外，以相同的数字表示在很大程度上相似或至少在很大程度上具有相似功能的组件。
附图标记
1.放大器电路
2.通信单元
3.微处理器
4.电子卡
5.泵系统
6.电源
7.微电极
8.药物室
S1，S2，S3，S4：放大器入口
具体实施方式
在该详细描述中，描述了本发明的优选实施例，以使得能够更好地理解主题并且对本发明不产生限制效果。
本发明装置的电路图如图1所示。在电子卡(4)上或连接到该电子卡的基本组件是放大器电路(1)、无线通信单元(2)、微处理器(3)和泵系统(5)。电子卡(4)上有预留给通信单元(2)和微处理器(3)的插座。装置的电源需求由电源(6)提供，电源(6)是与电子卡(4)相关的3V电池。在一些实施例中，借助于电缆而不是电池连接到装置的电网可以用作电源(6)。
如图2所示，放大器电路(1)是这样的电路，即，要读取的数据是从其每个通道获得的，微电极(7)的端部通过放大器入口连接到通道，获得的数据通过每个通道的单独运算放大器放大107，达到可读水平。在图1所示的优选电路实施例中，使用了4个放大器入口(S1，S2，S3，S4)、通道和放大器。
以0.7V激活电压激活过氧化氢产生电流，以便在参考电极和操作电极之间产生恒定的电位差。由电源(6)提供的电压从装置的端部施加到相关区域。通过从微电极(7)通道进入放大器电路(1)，使产生的电流达到可读水平。读取的值由微处理器(3)处理，并通过蓝牙装置等通信单元(2)以无线方式发送到计算机。通过计算机上加载的软件和用户界面，可以分析和检查这些值，并将指令发送到微处理器(3)。根据病人或受试者的缺陷来判断状况，并通过软件采取行动。

Claims (3)

1.一种神经递质监测和治疗装置，其在脑疾病的研究中，通过用微电极(7)即时测量生物体内神经递质的释放和再摄取，在神经递质不足或过量的情况下，将药物注射到测量区域；所述该装置包括：
·放大器电路(1)，通过其上的放大器入口从微电极(7)通道获得要读取的数据，通过其所具有的升压器将数据信号放大到可读水平；
·微处理器(3)，将放大了的数据与内存记录中的参考神经递质值进行比较，在检测到递质不足/过量的情况下，触发泵系统(5)给出计算好的药物剂量，并且通过通信单元(2)，将要分析的检测数据发送至远程计算机，所述微处理器可由用户界面输入的指令进行控制；
·所述泵系统(5)，设有储存药物的药物室(8)，在微处理器(3)的刺激下，将针对不足/过量递质的药物注射到所述测量区域；
·电源(6)，为所述装置的运行提供必要的能量；
·电子卡(4)，所述装置的各组件安装在其上。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通信单元(2)是蓝牙装置。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源(6)是位于所述电子卡(4)上的电池或经由电缆连接到所述装置的电网。
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WO2019147203A2 (en) 2019-08-01
WO2019147203A3 (en) 2019-08-29
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