[发明专利]用于组织再生的设备、系统及方法

说明书

一种通过在应用机械力转导疗法之前或与应用机械力转导疗法相结合地对组织进行预拉伸以使组织再生的设备、系统及方法。

技术领域

本发明涉及一种用于使例如骨盆底肌肉组织等组织再生的设备、系统及方法。

背景技术

人及动物的组织能够再生或自我修复，且因此使得造成潜在不期望疾病（例如失禁）的应激、损伤或受损的组织能够自我修复，且因此消除不期望的疾病。本发明利用低振动、中振动或高振动为组织创建再生或修复环境。

组织的再生或修复一般来说由三个阶段组成：炎症、修复及成熟。当组织受损时，细胞要么迅速修复，要么发生坏死（细胞膜破裂，细胞内含物外流）。当出现损伤时，身体开始出现或诱发炎症，这是再生阶段所必需的。炎症导致中性粒细胞及巨噬细胞到达损伤部位。中性粒细胞及巨噬细胞负责吞噬死亡细胞碎片且产生抗炎细胞因子，这些细胞因子是下调炎症响应以防止进一步损害所必需的。

此炎症响应的调节已通过许多组织（包括骨骼肌）予以阐述，并最终负责从损伤组织环境传递到组织修复中的一者。在组织修复期间，组织细胞经历成熟，这是再生的最后阶段。成熟使得获取功能成熟表型的分化细胞合并。人们可能会怀疑组织不同，则炎症、分化及成熟阶段是不同的。

也可通过应用机械力转导疗法（mechanotransduction therapy）来修复组织。机械力转导疗法对组织应用振动，以引起组织的物理变化。细胞将机械力或应力转变为细胞内信号传送及生化反应，从而容许组织细胞自我修复。

当对组织应用机械应力时，组织细胞的细胞骨架的坚硬度响应于作用在不同的粘着斑部位上的力而增大。细胞能够传输力或应力，例如可在细胞骨架中产生张力的肌动球蛋白运动或其他肌球蛋白运动。然后，纤维支架能够远距离地传输应力或张力。

机械应力既引起核被膜变形，也引起细胞内及周围细胞外基质（extracellularmatrix，ECM）上的其他应力感测结构变形。然后，细胞激活基因表达，产生新的蛋白质，并以负荷有关方式重塑构成细胞的组织微环境的ECM。当ECM微环境发生改变以修复细胞时，组织的粘弹性质也得以修复。

本发明可治疗任何组织。可通过本发明的机械力转导性质治疗的一个特定肌肉群是骨盆底肌。骨盆底肌是由意识控制且分层的肌肉群，其环绕尿道、阴道及直肠且与括约肌一起用于控制这些开口。此肌肉组织也用于支撑尿道、膀胱及子宫且抵抗在体力活动期间所形成的任何腹压增大。肌肉群包括纵肌及环状肌两者。

已证明，骨盆底肌肉组织的训练能有效地预防及治疗数种疾病，例如失禁。存在许多训练骨盆底肌肉组织的锻炼。出于多种原因，这些锻炼的效果因人而异。此外，已知，对组织应用在低于大约120 Hz范围内的机械振动会增强这种锻炼的训练效果。随着肌肉组织变得越来越强壮，将可通过测量肌肉组织的收缩能力来测量训练效果。

测量原理及测量参数

预期，较强壮的肌肉可比较弱的肌肉更能抑制其上所受到的振荡的振幅。因此，第一测量原理可测量对所施加振荡的振幅抑制。可将所测量的振幅阐述为A ～ A₀sin(wt)。将相对振幅抑制定义为：

ΔA=(A-A₀)/A₀（1）

A是所测量的振幅，

Ao是所施加的振幅，

w是所施加的振荡的角频率，且