[发明专利]一种非药物且非侵入性开放血脑屏障的装置和方法

说明书

本发明提供了一种非药物且非侵入性开放血脑屏障的装置和方法，所述装置包括不少于一个产生交变电信号的信号源、不少于一个贴覆于头部表面的电极、以及不少于一条传输电信号的导线。另外，本发明还提供了不少于一个产生交变电信号的信号源、不少于一个贴覆于头部表面的电极、以及不少于一条传输电信号的导线在制造用电信号开放血脑屏障的装置中的用途。本发明使用电信号非侵入性开放血脑屏障的装置或方法作为一种物理疗法，具有开放效果好、开放持续时间长、具有靶向性、副作用小、可以长期使用、适用范围广等特点。

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，更具体地，本发明通常涉及一种非药物且非侵入性开放血脑屏障的装置和方法，特别是一种用电信号开放血脑屏障的装置和方法。

背景技术

血脑屏障是指脑毛细血管壁与神经胶质细胞形成的血浆与脑细胞之间的屏障和由脉络丛形成的血浆和脑脊液之间的屏障，这种屏障能够阻止某些物质由血液进入脑组织。血液中多种溶质从脑毛细血管进入脑组织，有难有易；有些很快通过，有些较慢，有些则完全不能通过，这种有选择性的通透现象可使脑组织少受甚至不受循环血液中有害物质的损害，从而保持脑组织内环境的基本稳定，对维持中枢神经系统正常生理状态具有重要的生物学意义，这种有选择的通透性称之为血脑屏障。但是，当需要对脑部发生的疾病进行治疗时，由于血脑屏障的存在，阻碍了药物成分向脑组织渗透，即使药物成分在血液中达到了治疗浓度，在脑组织中依然没有达到治疗浓度，血脑屏障就成为阻碍药物成分进入脑组织的障碍，对治疗神经系统疾病的药物开发提出了重大挑战。虽然有些药物可以起到开放血脑屏障的作用，但效果和应用范围又十分有限，副作用较明显。临床上需要在一种有效的、副作用小的、便于实施的、便于掌控的开放血脑屏障方法的辅助下，对发生在脑组织的疾病实施有效治疗。

从血脑屏障开放的机制上来看，原来不能通过血脑屏障的大分子物质要想通过血脑屏障，有以下几种作用方式：一是胞吞胞吐作用，即组成血脑屏障的细胞从血液中将大分子物质吞入细胞内部，再将大分子物质从细胞的另一个面吐出，从而达到穿过血脑屏障的目的；二是从细胞间隙透过，即大分子物质的颗粒足够小或是血脑屏障细胞间隙足够大，原来不能通过的现在能够从组成血脑屏障的细胞之间穿过；三是载体的载运作用，即有一种载体带着原来不能通过血脑屏障的大分子物质通过胞吞胞吐作用送过细胞或是从细胞间隙送过。

目前开放血脑屏障主要方法是静脉注射甘露醇，但开放效果有限、时间有限，此外还带来的不可避免的副作用：(1)水和电解质紊乱最为常见：①快速大量静注甘露醇可导致心力衰竭，稀释性低钠血症，偶可致高钾血症；②不适当的过度利尿导致血容量减少，加重少尿；③大量细胞内液转移至细胞外可致组织脱水，并可引起中枢神经系统症状；(2)寒战、发热；(3)排尿困难；(4)血栓性静脉炎；(5)组织水肿、皮肤坏死；(6)过敏引起皮疹、荨麻疹、呼吸困难、过敏性休克；(7)头晕、视力模糊；(8)高渗引起口渴；(9)渗透性肾病(或称甘露醇肾病)。

然而，本发明提供了一种非药物且非侵入性(物理模式)开放血脑屏障的方法，通过贴覆在头部皮肤表面的电极向头内施加具有特征性的电信号来开放血脑屏障，为治疗脑组织发生的病变提供了新的辅助手段。由于血脑屏障对电信号的频率、强度、方向等特征具有敏感性，因此，在对电信号的特征和施加方向进行精准规划后，还可以作为一种具有靶向性的手段，开放指定区域的血脑屏障，而不影响或少影响其他区域血脑屏障的功能。无论是利用电场、电磁波、电流治疗疾病，都属于物理疗法。物理疗法相比于药物、手术来说，有着得天独厚的优势。电信号开放血脑屏障作为一种物理疗法，具有以下特点：有效性好、开放持续时间长、具有靶向性、副作用小、可以长期使用，对血脑屏障的开放具有可逆性。同时通过电信号开放血脑屏障也有不便之处，比如电极接触皮肤容易引起皮肤过敏，需要随身携带设备而带来的不便。

发明内容

本发明的目的在于克服目前现有技术存在诸多不可避免的副作用，提供一种新型的有效开放血脑屏障的方法，特别是一种非药物且非侵入性(物理模式)开放血脑屏障的方法，其可以通过贴覆在头部皮肤表面的电极向头内施加具有特征性的电信号来开放血脑屏障，为治疗脑组织发生的病变提供了新的辅助手段。