[发明专利]用于检测脊椎动物的脊髓活动的装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测脊椎动物的脊髓活动的装置。

本文中讨论的“活动”指能够表征尤其是对运动或认知动作进行神经反应的脊髓的光学、化学或者物理属性的所有变化。

背景技术

运动动作由将神经信号经脊髓传导直到效应器官的一组能量过程产生。然而，脊髓的部分或全部损伤导致神经通路的退化，神经通路不能再把信号传到损伤下面的脊髓神经元，这可能导致瘫痪并导致通向脑的向上通路的中断，造成感觉消失。

对于达到最可能有效的医学治疗需要理解神经信号沿着脊椎传播路径的机理。

已知含氧血红蛋白（HbO）和脱氧血红蛋白（Hb）的分配的变化能在进行认知或运动行为时在对皮层和脊髓的神经元区域输血的脉管和毛细管附近观察到。

通过基于允许检测血液容积和给氧这些变化的光学成像的装置，脑神经组织同样已经能被研究。然而，所用技术对于放置在人体的另外部分上或对于在脊椎处长期植入而言尺寸过大。尽管环钻术足以进入皮层组织，但是进入骨髓组织更为精细，并且需要椎板切除术。最终，已知的光学成像装置主要包括在脊髓中难以使用的光学纤维，因为它们的形状使得难以把纤维以简单方式整合起来以便检测血液动力反应。

目前，作为整体研究脊髓的主要方式因此停留在允许观察脊髓和分析脊髓组织的磁共振成像（IRM）。然而，该研究停留于表面，对于不同患者，在脊髓组织中感知的神经元活动模糊并且难于解释。

发明内容

本发明旨在提供一种可植入装置，该装置以克服上述困难的方式允许检测脊椎动物的脊髓活动。为了实现此目的，根据本发明提供一种检测脊椎动物脊髓活动的检测装置，该装置至少包括可以长期植入方式植入的主要探测器，所述主要探测器适于固定到脊椎的骨突，并定位在所述脊椎的双侧位置，至少一个发射可与脊髓相互作用的波的发射器，和至少一个用于接收已经与脊髓相互作用的波并产生代表所述脊髓活动的信号的接收器。

所述主要探测器通过涉及脊椎的位置切入并通过将该脊椎的肌肉彼此分开以便套住该脊椎的方式非常简单地放置。然后只须通过将其钉到或粘到骨突来固定主要探测器。手术简单而迅速。

附图说明

本发明在参照以下附图图片的如下描述的启示下将更易于理解，其中：

－图1是依照本发明配有主要探测器的脊椎的透视图；

－图2是在图1例示的配有主要探测器的脊椎的切面图；

－图3是在图1例示的主要探测器的透视图；

－图4是依照本发明配有主要探测器和相关联的辅助探测器的脊椎的透视图；

－图5是在图4例示的辅助探测器的透视图。

具体实施方式

本发明通过应用猫的脊椎来例示。当然，该应用不是限制性的。

参考附图1至3，本发明的检测装置包括适于固定到脊椎3的骨突2上的主要探测器1。红外线透明树脂制的主要探测器1具有夹状件（cavalier）4的形状，夹状件4包括两翼4a和4b，和以高出夹状件4的方式扩展叶片5。

此形态使外科手术变得简单，外科医生只须分开位于脊椎3双侧的肌肉并且根据在图1可见箭头的方向把夹状件4放置在骨突2上。在该位置中，夹状件4套住形成骨髓管的脊椎部分，并且叶片5延伸到骨突2对面。然后，将主要探测器1优选在与叶片5同一水平固定到骨突2，例如，借助于生物相容粘合剂，或更进一步借助于钛螺丝。

翼4a具有红外线发射器6，其辐射穿过脊椎的脊髓7，并在辐射与脊髓组织相互作用后由另一个翼4b所具有的红外线接收器8获取。红外辐射穿过骨板并与在骨髓7中包含的血液血红蛋白相互作用，这使得当脊髓在激发时，追踪骨髓7的血管活动。接收器8把接收的辐射转化成代表这种血管活动的电信号，血管活动本身代表神经活动。

主要探测器1包括用于把该电信号转化成数字数据的电装置9。在此将这些数字数据存储在存储器中并且在以后传送。为此，主要探测器1包括红外发射器10和红外接收器11，用于通过二进制帧与远离主要探测器1的红外发射－接收器通讯。另外，数字数据可以实时传送，不被存储。

如此产生的数字数据有利地向远端发射－接收器D传送，以追踪响应于脊髓刺激的脊髓血管活动。例如，发射－接收器可与适于控制在脊椎动物的肌体上起作用的致动器以克服肌体缺陷的外部控制壳相关联。例如，可使用控制壳来控制响应于通过主要探测器检测到的脊髓活动而释放化学物质的泵或植入物。