专利名称：术中脊髓监测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及医学领域，涉及一种术中脊髓监测系统。
背景技术：
人的脊柱由7个颈椎、12个胸椎、5个腰椎、骶骨和尾骨组成，起到缓冲压力和 维持身体正常的姿势的功能。脊椎包括椎体、椎孔、椎弓根、椎板、横突、关节突、棘 突等结构。椎骨之间的连接有前方的椎间盘、后方两侧的小关节及许多连接的韧带，它 们起着稳定脊柱、限制过度活动、吸收振荡等重要作用。脊椎骨周围还有很多重要的神 经，椎管内有脊髓和马尾通过。脊椎容易损伤和发生病变，并导致脊柱失去稳定性，从 而无法很好地支撑身体的重量，且脊柱疾病常会累及脊髓和神经根，造成肌肉无力、感 觉麻木，严重的大小便失禁、瘫痪甚至死亡。脊柱矫形手术是常用的手术方法。但脊柱矫形手术过程中有潜在的神经并发 症，其中运动功能损害尤其瘫痪给患者、家庭及社会带来严重危害。随着脊柱内固定机 械的广泛应用，术后神经并发症发生率逐年增加。大规模调查研究表明严重神经并发症 在颈前路椎间盘切除中发生率为0.46%，脊柱侧弯矫形术中为0.25 3.2%。因此有效的 术中脊髓监护十分有必要。一个好的监测方法应能尽早的发现神经损害(包括运动和感 觉)，并辅助手术医生及时采取干预措施避免 或减轻术后神经损害。因此术中监测必须 对神经损害很敏感，且对预测术后神经后遗症的特异性高。目前的术中脊髓监测方法主 要有唤醒试验(the stagnarawake-up test)；踝阵挛试验{the clonus test)；体感诱发电位 (somatosensory evokedpotentials.SEP)；运动诱发电位(motor—evoked potentials, MEP)； 神经根监测。术中监测的目的是及时发现神经损害(包括感觉和运动)，要及时敏感的早期发 现手术导致的神经损害，神经电生理监测是必不可少的，但是神经电生理监测并不能准 确的判断压迫的脊髓的具体节段及位置，监测的过程中受很多外界因素影响，检测指标 很难量化，很难统一，并且各种监测方法都具有明显的缺点，目前尚无单一的监测方法 能满足要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种术中脊髓监测系统。本发明提供的术中脊髓监测系统，包括示踪剂、接受器以及外部数字处理及成 像设备，其中，所述示踪剂被注入、且均勻分布到脑脊液中；所述接受器置于脊柱棘突 两侧；所述外部数字处理及成像设备与所述接受器连接，用于将接受器检测到的所述示 踪剂的信号转换为指示信号。根据本发明，所述示踪剂为纳米颗粒感受器。根据本发明，所述纳米颗粒感受器为纳米磁力感受器、纳米红外感受器或纳米 压力感受器。
根据本发明，所述纳米磁力感受器为超顺磁性氧化铁纳米颗粒。根据本发明，所述接受器为条带状。根据本发明，所述接受器的数量为两个。根据本发明，所述指示信号为声音信号、或图像信号。本发明的监测系统，无复杂的设备操作，数据结果直观表现；对神经损害的术 中监测敏感性高，且对预测术后神经后遗症的具有很高的特异性；不受麻醉等外界因素 的影响，对手术影响小，安全性高，具有良好的可重复性；能够准确的定位脊髓压迫的 部位，为术者提供及时准确的指导。
图1为颈椎椎间盘髓核摘除术的术中监测颈椎横截面状态示意图，其中(a)为术 前，(b)为术中，(c)为术后。图2为颈椎椎间盘髓核摘除术的术中监测颈椎侧面状态示意图，其中(a)为术 前，(b)为术中，(c)为术后。图3为脊柱侧凸矫正术的术中监测脊柱状态示意图，其中(a)为术前，(b)为术 中，(c)为术后。
具体实施例方式脑脊液为无色透明的液体，充满在各脑室、蛛网膜下腔和脊髓中央管内，对中 枢神经系统起到支持和保护的作用。本发明人发现在脊柱手术中，脊柱传导的变化可以 通过包绕在脊髓周围的脑脊液分布的变化间接地反映出来。通过监测术中蛛网膜下腔的 脑脊液的分布变化情况，对术中矫正是否充分及是否存在过度矫正影响到脊柱传导的情 况，起到辅助判断的作用并能够对脊髓受压的部位进行准确的定位。如脑脊液恢复通 畅，则说明矫正到位；如脑脊液仍存在阻塞或量仍少于正常，则需要继续矫正；如原本 无脊髓压迫部位的脑脊液减少、低于正常甚至出现阻塞，说明存在过度矫正致使的医源 性神经并发症的风险，则提示术者及时纠正。在此基础上，本发明人完成了本发明。本 发明的术中脊髓监测系统，包括示踪剂、接受器以及外部数字处理及成像设备。以下结 合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用 于限制本发明的范围。实施例1颈椎椎间盘髓核摘除术的术中监测在本实施例中，所述示踪剂采用纳米颗粒感受器，具体的，采用超顺磁性氧化 铁纳米颗粒1，所述接受器为带状磁接受器2，与外部数字处理及成像设备(图未示)相 连，将检测到的超顺磁性氧化铁纳米颗粒的磁信号反馈到外部数字处理及成像设备形成 指示信号，如声音或图像信号。外部数字处理及成像设备采用本领域惯常使用的设备即 可。如图1和图2所示，在颈椎椎间盘髓核摘除术的手术中，所述超顺磁性氧化铁纳 米颗粒1被注入且均勻分布到脑脊液3中，所述带状磁接受器2放置在术中暴露好的颈椎 椎体4两旁。突出的椎间盘组织5压迫到了单侧的神经根，致使该侧的神经根周围的脑 脊液出现减少及梗阻，带状磁接受器2在该节段无法探测到足够的正常量的超顺磁性氧化铁纳米颗粒1的磁信号，因此在外部成像设备上在该部位显示警告提示。经髓核摘除 后，如图1(c)和图2(c)受压神经根解除了压迫，神经根周围的脑脊液3恢复畅通，超顺 磁性氧化铁纳米颗粒1随脑脊液3进入该区域，该节段的超顺磁性氧化铁纳米颗粒1的磁 信号也恢复到了正常强度，在外部成像设备上在该部位显示正常提示。实施例2脊柱侧凸矫正术的术中监测在本实施例中，所述示踪剂也采用纳米颗粒感受器，具体的，采用超顺磁性氧 化铁纳米颗粒1，所述接受器为带状磁接受器2，与外部数字处理及成像设备相连，将 检测到的超顺磁性氧化铁纳米颗粒的磁信号反馈到外部数字处理及成像设备形成指示信 号，如声音或图像信号。如图3所示，在脊柱侧凸的矫正术中，所述超顺磁性氧化铁纳米颗粒1被注入且 均勻分布到脑脊液3中，所述带状磁接受器2放置在术中暴露好的脊柱的棘突6两旁。脊 髓压迫部位伴有脑脊液阻塞，致使带状磁接受器2在该节段无法探测到足够的正常量的 超顺磁性氧化铁纳米颗粒1的磁信号，因此在外部成像设备上在该节段显示警告提示。在矫正的过程中，解除压迫后，如图3(c)所示，脑脊液3恢复通畅，超顺磁性 氧化铁纳米颗粒1随脑脊液3进入该区域，带状磁接受器2接收到超顺磁性氧化铁纳米颗 粒1的磁性信号与正常脊柱部位的磁信号相同时，成像设备上在该节段显示正常提示， 说明矫正到位。当成像设备上在该节段仍非正常，带状磁接受器2接收到超顺磁性氧化 铁纳米颗粒1的磁性信号小于正常量，说明脑脊液3存在阻塞，则需要继续矫正；当成像 设备上显示原本无脊髓压迫部位的脑脊液3减少、低于正常甚至出现阻塞，说明出现原 本无脊髓压迫部位出现压迫，存在过度矫正致使的脊髓出现新的区域性压迫，提示术者 及时纠正。在本发明中，超顺磁性氧化铁纳米材料可以采用柏玮等.超顺磁性氧化铁纳米 粒子的制备及性能检测.重庆医科大学学报.2007，32(9) 922-5公开的方法制备，具有 无毒性，生物相容性好、可穿过血脑屏障、可通过人体自身代谢等优点。采用超顺磁性 氧化铁纳米颗粒作为示踪剂，所述磁接受器接受超顺磁性氧化铁纳米颗粒的磁力信号并 经过数字处理后，在外部的显示屏上形成纳米颗粒感受器在脑脊液中分布的图像，反映 了脑脊液的分布情况。医生可以通过对脑脊液分布情况的监测，及时调整自己的手术方 案。应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明保护范 围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当 理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实 质和范围。如采用的示踪剂为红外感受器、所述接受器接受红外信号；采用的示踪剂为 压力感受器、所述接受器接受压力信号等。本发明的监测系统，无复杂的设备操作，数据结果直观表现；对神经损害的术 中监测敏感性高，且对预测术后神经后遗症的具有很高的特异性；不受麻醉等外界因素 的影响，对手术影响小，安全性高，具有良好的可重复性；能够准确的定位脊髓压迫的 部位，为术者提供及时准确的指导。
权利要求
1.一种术中脊髓监测系统，其特征在于，包括示踪剂、接受器以及外部数字处理及 成像设备，其中，所述示踪剂被注入、且均勻分布到脑脊液中；所述接受器置于脊柱 上；所述外部数字处理及成像设备与所述接受器连接，用于将接受器检测到的所述示踪 剂的信号转换为指示信号。
2.如权利要求1所述的术中脊髓监测系统，其特征在于，所述示踪剂为纳米颗粒感受 器。
3.如权利要求2所述的术中脊髓监测系统，其特征在于，所述纳米颗粒感受器为纳米 磁力感受器、纳米红外感受器或纳米压力感受器。
4.如权利要求3所述的术中脊髓监测系统，其特征在于，所述纳米磁力感受器为超顺 磁性氧化铁纳米颗粒。
5.如权利要求1所述的术中脊髓监测系统，其特征在于，所述接受器为条带状。
6.如权利要求1或5所述的术中脊髓监测系统，其特征在于，所述接受器的数量为两个。
7.如权利要求1所述的术中脊髓监测系统，其特征在于，所述指示信号为声音信号、 或图像信号。
全文摘要
本发明公开了一种术中脊髓监测系统，包括示踪剂、接受器以及外部数字处理及成像设备，其中，示踪剂被注入、且均匀分布到脑脊液中；接受器置于脊柱上；外部数字处理及成像设备与接受器连接，用于将接受器检测到的示踪剂的信号转换为指示信号。本发明的监测系统，无复杂的设备操作，数据结果直观表现；对神经损害的术中监测敏感性高，可为术者提供及时准确的指导。
文档编号A61B5/00GK102008292SQ20101052616
公开日2011年4月13日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者傅智轶, 刘宁, 史建刚, 官正茂, 李陵江, 王元, 袁文, 贾连顺 申请人:中国人民解放军第二军医大学