一种基于导电水凝胶微针的颈戴式电刺激迷走神经及药物递送装置

本发明属于医疗设备，尤其涉及一种基于导电水凝胶微针的颈戴式电刺激迷走神经装置。

背景技术：

1、焦虑症、抑郁症、阿尔茨海默病和原发性头痛等神经性疾病和糖尿病足溃疡、牙周病和类风湿关节炎等炎症性疾病严重影响人们身体健康和正常生活。颈部人迎穴是奇经八脉循行的重要部位，是各种神经内分泌系统疾病和炎症性疾病的重要治疗位点。研究表明，电脉冲刺激颈部迷走神经，能够影响副交感神经系统，改善交感/迷走神经活动，有效降低心率和呼吸频率，增加血氧饱和度，从而减轻身心压力并缓解紧张焦虑等负面情绪，使机体进入良好的放松状态。但是，一般的电刺激迷走神经装置都是侵入式的，不仅有较高的操作要求，还伴随着手术并发症(例如出血、导线断裂、感染)的风险。

2、因此，亟待设计一种非侵入式的电刺激迷走神经系统。微针作为新兴的透皮药物递送系统，可以有效的穿透角质层，传递电信号，同时避免患者的疼痛恐惧、感染风险和长期治疗等障碍。同时，微针操作便利，患者可以自行操作，节约大量的人力成本。利用导电水凝胶微针和电脉冲发生器结合，制备一种非侵入电刺激迷走神经系统，用以临床治疗各种神经性、炎症性疾病。

技术实现思路

1、为了非侵入式的治疗神经性、炎症性疾病，本发明提供一种基于导电水凝胶微针的颈戴式电刺激迷走神经装置。

2、本发明的一种基于导电水凝胶微针的颈戴式电刺激迷走神经装置，包括封装的电刺激发生器盒和相适配的颈带；电刺激发生器盒内为控制器控制的电脉冲发生器，电脉冲发生器通过能量传递引线连接到电刺激发生器盒背面的导电水凝胶微针电极。

3、导电水凝胶微针电极由生物相容性良好的甲基丙烯酸化透明质酸构成，引入无机盐(氯化钠、氯化锂)赋予电极导电性，导电水凝胶微针电极中可加入药物，实现药物的经皮递送。

4、进一步的，导电水凝胶微针电极包括一个或多个与颈部组织接触的水凝胶微针。

5、进一步的，导电水凝胶微针电极可拆卸更换。

6、进一步的，可加入药物包括但不限于白芷、丹参和黄芩。

7、进一步的，电脉冲发生器发送一个或多个能量脉冲，由患者手动停止和开启，或者持续预定的持续时间后停止发送电脉冲，直到再次启动。

8、进一步的，控制器控制电脉冲发生器产生各种电脉冲信号：脉冲宽度为0.1ms至5ms，信号频率为0.1hz至30hz，脉冲电流为1ma至100ma，作用时间为1s至1800s。

9、进一步的，基于导电水凝胶微针的颈戴式电刺激迷走神经装置中导电水凝胶微针电极的制备方法具体为：

10、步骤1：将10g的透明质酸溶解到200ml的50℃去离子水中，再加入16ml的甲基丙烯酸酐，搅拌3个小时，透析3-5天后，冻干得到甲基丙烯酸化透明质酸。

11、步骤2：取1g的步骤1得到的甲基丙烯酸化透明质酸到10ml的去离子水中，加入20mg的丹参、100mg的氯化钠以及400μl的聚乙二醇二缩水甘油醚，搅拌均匀后，导入微针模具，抽真空，然后40℃烘干24小时，脱模，得到导电水凝胶微针电极。

12、本发明的有益技术效果为：

13、1、本发明安全性高，且操作难度低。通过将导电水凝胶微针与电刺激设备相结合，利用微针穿透皮肤角质层，避免皮肤体液和油脂对电刺激效果产生影响，并且无手术并发症的风险。

14、2、本发明将传统电极贴片更换成导电水凝胶微针电极，水凝胶微针中可引入药物，实现电刺激迷走神经的同时经皮药物递送。

15、3、本发明制备了一种小巧、便携的电刺激设备，方便临床患者的使用。

技术特征：

1.一种基于导电水凝胶微针的颈戴式电刺激迷走神经装置，其特征在于，包括封装的电刺激发生器盒(1)和相适配的颈带(2)；电刺激发生器盒(1)内为控制器(3)控制的电脉冲发生器(4)，电脉冲发生器(4)通过能量传递引线(5)连接到电刺激发生器盒(1)背面的导电水凝胶微针电极(6)；

2.根据权利要求1所述的一种基于导电水凝胶微针的颈戴式电刺激迷走神经装置，其特征在于，所述导电水凝胶微针电极(6)包括一个或多个与颈部组织接触的水凝胶微针。

3.根据权利要求1所述的一种基于导电水凝胶微针的颈戴式电刺激迷走神经装置，其特征在于，所述导电水凝胶微针电极(6)可拆卸更换。

4.根据权利要求1所述的一种基于导电水凝胶微针的颈戴式电刺激迷走神经装置，其特征在于，所述可加入药物包括但不限于白芷、丹参和黄芩。

5.根据权利要求1所述的一种基于导电水凝胶微针的颈戴式电刺激迷走神经装置，其特征在于，所述电脉冲发生器(4)发送一个或多个能量脉冲，由患者手动停止和开启，或者持续预定的持续时间后停止发送电脉冲，直到再次启动。

6.根据权利要求1所述的一种基于导电水凝胶微针的颈戴式电刺激迷走神经及药物递送装置，其特征在于，所述控制器(3)控制电脉冲发生器(4)产生各种电脉冲信号：脉冲宽度为0.1ms至5ms，信号频率为0.1hz至30hz，脉冲电流为1ma至100ma，作用时间为1s至1800s。

7.根据权利要求1所述的一种基于导电水凝胶微针的颈戴式电刺激迷走神经装置中导电水凝胶微针电极的制备方法，其特征在于，实现电刺激迷走神经的同时还可以经皮递送药物，具体为：

技术总结
本发明公开了一种基于导电水凝胶微针的颈戴式电刺激迷走神经及药物递送装置，具体包括封装的电刺激发生器盒和相适配的颈带；电刺激发生器盒内为控制器控制的电脉冲发生器，电脉冲发生器通过能量传递引线连接到电刺激发生器盒背面的导电水凝胶微针电极；导电水凝胶微针电极由生物相容性良好的甲基丙烯酸化透明质酸构成，引入无机盐离子赋予水凝胶微针电极导电性，导电水凝胶微针电极中可加入药物。该颈戴式电刺激装置，可以产生电脉冲刺激颈部迷走神经，能够影响副交感神经系统，改善交感/迷走神经活动，并且微针电极可以有效经皮递送药物，治疗疾病。本发明小巧、便携，安全性高，且操作难度低。

技术研发人员：鲁雄,冉金辉,谢超鸣,郭小川
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15