脊髓损伤用生物电信号传导装置的制作方法

本发明涉及医疗设备领域，具体而言，涉及一种脊髓损伤用生物电信号传导装置。

背景技术：

随着世界各国经济水平的发展，脊髓损伤发生率呈现逐年增高的趋势。脊髓损伤是脊柱损伤最严重也是最常见的并发症，往往导致损伤节段以下肢体严重的功能障碍。脊髓损伤不仅会给患者本人带来身体和心理的严重伤害，还会对整个社会造成巨大的经济负担。由于脊髓损伤所导致的社会经济损失，针对脊髓损伤的预防、治疗和康复已成为当今医学界的一大课题，目前对于脊髓损伤还没有有效的设备以恢复患者脊髓功能。

针对上述现有技术中还没有有效修复脊髓损伤的设备的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种脊髓损伤用生物电信号传导装置，以至少解决现有技术中还没有有效修复脊髓损伤的设备的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种脊髓损伤用生物电信号传导装置，包括：生物电信号接收器，用于安装于脊髓损伤节段的一端并接收脊髓损伤节段一端的生物电信号；生物电信号处理放大器，与生物电信号接收器连接，用于对生物电信号进行放大处理；生物电信号发生器，与生物电信号处理放大器连接，用于安装于脊髓损伤节段的另一端并接收经过放大处理后的生物电信号。

进一步的，生物电信号接收器为环形管状包绕结构。

进一步的，生物电信号接收器内表面分布有多个微电极。

进一步的，生物电信号发生器为环形管状包绕结构。

进一步的，生物电信号发生器内表面分布有多个微电极。

进一步的，生物电信号接收器和生物电信号发生器均为环形管状包绕结构且尺寸相同。

进一步的，生物电信号处理放大器包括第一接口和第二接口，生物电信号接收器通过第一接口与生物电信号处理放大器连接，生物电信号发生器通过第二接口与生物电信号处理放大器连接。

进一步的，生物电信号接收器通过第一集成线路与生物电信号处理放大器连接。

进一步的，生物电信号发生器通过第二集成线路与生物电信号处理放大器连接。

进一步的，第一集成线路上与生物电信号处理放大器连接的位置设置有与第一接口匹配的第三接口，第二集成线路上与生物电信号处理放大器连接的位置设置有与第二接口匹配的第四接口。

在本发明实施例中，通过安装于脊髓损伤节段的一端的生物电信号接收器，接收脊髓损伤节段一端的生物电信号，然后由生物电信号处理放大器将生物电信号进行放大处理，最后由安装于脊髓损伤节段的另一端的生物电信号发生器接收经过放大处理后的生物电信号，达到了对生物电信号的实时传递的目的，从而实现了修复脊髓损伤后患者脊髓功能的技术效果，进而解决了现有技术中还没有有效修复脊髓损伤的设备的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种脊髓损伤用生物电信号传导装置的结构示意图；以及

图2是根据本发明实施例的生物电信号接收器或生物电信号发生器内表面的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的生物电信号处理器的结构示意图；以及

图4是根据本发明实施例的生物电信号处理放大器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种脊髓损伤用生物电信号传导装置的产品实施例，图1是根据本发明实施例的脊髓损伤用生物电信号传导装置，如图1所示，该装置包括生物电信号接收器1、生物电信号处理放大器2和生物电信号发生器3，其中，生物电信号接收器1，用于安装于脊髓损伤节段的一端并接收脊髓损伤节段一端的生物电信号；生物电信号处理放大器2，与生物电信号接收器1连接，用于对生物电信号进行放大处理；生物电信号发生器3，与生物电信号处理放大器2连接，用于安装于脊髓损伤节段的另一端并接收经过放大处理后的生物电信号。

在本发明实施例中，通过安装于脊髓损伤节段的一端的生物电信号接收器1，接收脊髓损伤节段一端的生物电信号，然后由生物电信号处理放大器2将生物电信号进行放大处理，最后由安装于脊髓损伤节段的另一端的生物电信号发生器3接收经过放大处理后的生物电信号，达到了对生物电信号的实时传递的目的，从而实现了修复脊髓损伤后患者脊髓功能的技术效果，进而解决了现有技术中还没有有效修复脊髓损伤的设备的技术问题。

在具体应用中，本发明基于的是微电子信号传递理论，通过串联脊髓损伤上下节段来达到恢复脊髓生物电传递的目的，具体操作中，在脊髓损伤患者损伤节段上靠近损伤节段处应用生物电信号接收器1，接收生物电信号后通过与该生物电信号接收器1连接的生物电信号处理放大器2将生物电信号进行放大处理后，传递至脊髓损伤患者损伤节段下靠近损伤节段处的生物电信号发生器3，完成脊髓损伤的生物电信号实时传递修复脊髓损伤后患者脊髓功能。

在一种可选的实施例中，生物电信号接收器1为环形管状包绕结构。

具体的，生物电信号接收器1可以为能够自由开合的环形管状包绕结构，以便于实现对脊髓卡合。

在一种可选的实施例中，在生物电信号接收器1为环形管状包绕结构的基础上，图2可以表示生物电信号接收器1的内表面的示意图，如图2所示，生物电信号接收器1内表面分布有多个微电极。

具体的，生物电信号接收器1内表面可以布满微电极，并且微电极可以按照一定的阵列排列。

具体的，生物电信号接收器1可以通过多电极接收的方式收集损伤节段上靠近损伤节段处脊髓损伤生物电信号，电极覆盖范围为脊髓不同功能的全区域，收集电极覆盖区域范围内的脊髓电信号后，可以根据电极排列顺序传导至生物电信号处理放大器2，将生物电信号进行处理适当放大。

在一种可选的实施例中，生物电信号发生器3为环形管状包绕结构。

具体的，生物电信号发生器3可以为能够自由开合的环形管状包绕结构，以便于实现对脊髓卡合。

在一种可选的实施例中，在生物电信号发生器3为环形管状包绕结构的基础上，图2可以表示生物电信号发生器3的内表面的示意图，如图2所示，生物电信号发生器3内表面分布有多个微电极。

具体的，生物电信号发生器3内表面可以布满微电极，并且微电极可以按照一定的阵列排列。

具体的，生物电信号发生器3与生物电信号处理放大器2连接，通过覆盖于脊髓损伤节段以下处的全范围微电极，将放大处理后的生物电信号传递至脊髓损伤节段以下的脊髓，完成整个脊髓吻合，达到生物电信号的传递过程。

在一种可选的实施例中，为了保证生物电信号接收器1和生物电信号发生器3覆盖的脊髓区域的大小相同，可以使生物电信号接收器1和生物电信号发生器3的形状和尺寸完全相同，通过生物电信号接收器1和生物电信号发生器3连接脊髓损伤受损横断面上下脊髓组织，同时连接处上下对应相同脊髓区域，以同等支配范围传递脊髓生物电信号，因此，可选的，生物电信号接收器1和生物电信号发生器3均为环形管状包绕结构且尺寸相同。

在一种可选的实施例中，生物电信号处理放大器2包括第一接口和第二接口，生物电信号接收器1通过第一接口与生物电信号处理放大器2连接，生物电信号发生器通过第二接口与生物电信号处理放大器2连接。

此处需要说明的是，生物电信号处理放大器2的第一接口和第二接口可以为凸出设置的接口，也可以是内陷设置的接口。

在一种可选的实施例中，生物电信号接收器1通过第一集成线路与生物电信号处理放大器2连接，其中，第一集成线路为微线路。

在一种可选的实施例中，生物电信号发生器3通过第二集成线路与生物电信号处理放大器2连接，其中，第二集成线路为微线路。

在一种可选的实施例中，第一集成线路上与生物电信号处理放大器2连接的位置设置有与第一接口匹配的第三接口，第二集成线路上与生物电信号处理放大器2连接的位置设置有与第二接口匹配的第四接口。

在一种可选的实施例中，生物电信号接收器1、生物电信号处理放大器2和生物电信号发生器3的材质均为生物相容性材料(如硅芯片、水凝胶芯片等)，其中，生物电信号接收器1和生物电信号发生器3的尺寸可以分为小、中、大三个型号，三个型号的直径可以分别为8mm、10mm、12mm。

在一种可选的实施例中，本发明实施例的脊髓损伤用生物电信号传导装置除了包括生物电信号接收器1、生物电信号处理放大器2以及生物电信号发生器3之外，还可以包括生物电信号处理器、激励器等，其中，生物电信号处理器的一端与生物电信号处理放大器2连接，另一端与激励器的一端连接，激励器的另一端与生物电信号发生器3连接，生物电信号接收器1中包括的微电极可以是检测电极，主要用于检测生物电信号，生物电信号经过生物电信号处理放大器2放大后，经过生物电信号处理器处理，然后由激励器对经过处理的生物电信号进行放大并形成生物电刺激信号，并施加至生物电信号发生器3，因此生物电信号发生器3也可以包括电极，电极中一部分可以是刺激电极，用来刺激受损的脊髓再生出生物电信号。

在一种可选的实施例中，生物电信号接收器1和生物电信号发生器3包括的微电极可以采用接触点阵列电极，具体可以采用卡肤电极，可以在生物电信号接收器1与生物电信号处理放大器2的输入端之间设置第一切换开关阵列，以及在生物电信号处理放大器2的输出端和生物电信号发生器3之间设置第二切换开关阵列，在第一切换开关阵列上有用于连接生物电信号接收器1与生物电信号处理放大器2的第一开关，在第二切换开关阵列上有用于连接生物电信号处理放大器2和生物电信号发生器3的第二开关，切换开关阵列和开关的作用是根据两个阵列与脊髓两端的接触情况，改变各电极的作用和连接关系，防止脊髓神经信道不正确互连以及恢复正确互连。

在一种可选的实施例中，上述生物电信号处理器的作用主要是识别和提取神经信号，如图3所示，该生物电信号处理器可以包括有源低通滤波器，该有源低通滤波器包括一个rc网络和一个运算放大器电路，经放大器放大后的神经信号经过电阻r2、r3输出至运算放大器电路的同相输入端，在运算放大器电路的同相输入端上连接有电容c1并通过电容c1接地，在电阻r2、r3之间的节点与运算放大器电路输出端上并联连接有电容c2，在运算放大器电路的反相输入端上连接有电阻r1并通过电阻r1接地，在运算放大器电路的反相输入端与输出端上并联连接有电阻rf。

在一种可选的实施例中，如图4所示，生物电信号处理放大器2可以包括放大器11、放大器22和加法器33，放大器11、放大器22的输出端与加法器33的输入端连接，加法器33的输出端作为生物电信号处理放大器2的输出端；生物电信号接收器1的检测电极采用卡肤电极，卡肤电极与上述放大器11、放大器22的反相输入端连接以及放大器11、放大器22的同相输入端连接，生物电信号处理放大器2的作用是将电极检测到的微弱信号放大到后续电路可以进一步处理的电压幅度。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。