[发明专利]诊断和治疗损伤的方法与用于病人损伤的预后的电标记的筛选方法

说明书

发明领域与发明背景

本发明涉及一种诊断损伤的动物组织(包括人体组织)的预后的方法，通过检测流经该组织的电流。本发明涉及用于测量、记录和分析在活体内部和周围区域的电场的程序和方法，尤其是涉及该方法鉴别和定义在康复、恶化或停滞状态中的损伤的离散电分布。

电生理学是生理学的分支，是钻研在生物组织中的离子流的科学，电记录技术使得离子流的测量和它们的相关电势改变的测量称为可能。用于这样的离子流的一个系统是由总部在澳大利亚悉尼的ADInstruments研制的“能力实验室系统(Power Lab System)”。

除此之外，细胞外记录的临床应用包括：脑电图和心电图。为了理解这些生物医学信号，有必要理解信号类型、属性和统计。

对于兴趣的时间跨度，确定性的信号是可以确定预计的。确定性的信号可通过数学模型来描述。

随机信号是那些数值具有一些与偶然性关联的因素的信号，因此，随机信号是不能正确预计的。因此，统计的特性和概率必须被用于描述随机信号。实际上，生物信号通常同时具有确定性和随机性部分。

关于信号振幅统计学，可采用许多统计学方式来测量随机信号的位置或“中心”。这些统计学方式包括：

·平均数，它是随时间变化的信号的平均振幅。

·中值，它是在样本中观察值的一半的值，该样本具有比中值小的值，且有一半的值大于该中值。中值通常是用作信号的“中心”的测量，因为它比外周值较低灵敏。

·模式，它是最频繁发生的信号值。

·最大振幅和最小振幅，它们是在给定的时间间隔内的信号的最大值和最小值。

·并列的振幅或者峰对峰振幅，它是在信号的最小值与最大值之间的差。

关于连续的时间信号与离散的时间信号相比，当独立变量是连续的时，信号是连续时间信号，因此，这些信号是被定义为独立变量X(t)的连续的值。类似的信号是连续时间信号。在离散的时间上仅定义离散的时间信号；独立变量仅呈现出一个离散集的值X(n)。数字信号是一种离散的时间信号。

一个离散的时间信号可表现一种现象，独立变量是对于该现象内在地离散的(例如，在饮食上，每天的卡路里量)。另一方面，一个离散的信号可表现为底层现象的成功例子，独立变量对于该底层现象是连续的(例如，由数码相机所捕获的可视图像是由可呈现不同颜色的独立的像素形成的)。

有相当数量的方法来测量波形的振幅和频率。一种最熟知的方法被称为波谱分析：任何波形可被数学化地分解为许多不同的波形。这就是所谓的傅立叶分析；它将波形分解为不同的组分，并测量每个频率组分的振幅(功率)。所画出的图是功率(振幅)比频率。

尽管在损伤康复的直流电(DC)活性以及组织重造上的研究已经有很长的历史，但是带有特殊频率的交流电(AC)的电场只有非常少的研究。

在已知的与损伤康复相关联的不同生物途径上，例如疼痛、细胞代谢、细胞间通信以及骨生长，已经检测到特殊的频率。然而，由于缺乏合适的测量工具，尚没有以限定频谱的AC参与损伤测量的确定证据。

进一步，到目前为止，在医药领域并没有基于可提供对于损伤康复的预后的离散电分布的治疗方法。

因此，有需要开发一种诊断方法，该方法识别和限定损伤在康复、恶化或停滞情形的离散电分布，以致提供对于这类损伤的预后。这将是有利的：如果该方法被连接到适当的点脉冲传输设备，以便基于体内相关组织的可测量的电场来监控和调整施加到损伤的组织的电疗。

发明内容

本发明是一种识别和定义在康复、恶化或停滞状态的损伤的离散电分布以致提供对于所述损伤的预后的诊断方法。

根据本发明的教导，提供了一种检测活的人体和动物目标组织的当前状态的方法，所述方法包括以下步骤：(a)检测和记录在目标组织内和周围区域的电信号，所述电信号是随机信号；(b)采用快速傅里叶变换(FFT)算法将所述随机信号变换为电压相对于频率的图谱；(c)比较目标组织所产生的FFT水平的图与至少一个基线FFT水平的图；以及(d)基于所述比较确定目标组织的当前状态。

根据本发明的进一步教导，所述检测和记录步骤是被实施为检测和记录交流电(AC)信号，并显示所述交流电(AC)信号为随时间变化的电压。

根据本发明的进一步教导，所述FFT水平是被实施为从0至500Hz的电频谱。

根据本发明的进一步教导，所述FFT水平是被实施为从0至3000Hz的电频谱。

根据本发明的进一步教导，所述目标组织是病人的受伤区域。