[实用新型]一种促进脊髓来源神经干细胞修复损伤的磁场干预装置

说明书

本实用新型涉及一种促进脊髓来源神经干细胞修复损伤的磁场干预装置，设有与交流电电源连接并稳定交流电的稳压电源、改变电流频率或波形的函数信号发生器、产生更大的功率输出和调节功率输出的功率放大器、用于测量磁场电流大小的电流表、用于监测整个系统温度变化的温度计、用于测量磁场强度的高斯计、通过电流作用激发出均匀磁场的亥姆霍兹线圈。所述的亥姆霍兹线圈分为上下两层且分别由固定板固定。本实用新型为磁场对脊髓来源神经干细胞干预作用的研究提供了工具，填补了磁场促脊髓损伤修复的空白，且所述磁场干预装置能提供期望的恒定磁场，时刻监测磁场强度，亥姆霍兹线圈不易损坏，实验材料易于放置、不易污染。

【技术领域】

本实用新型涉及物理刺激促进神经修复技术领域，具体地说，涉及一种促进脊髓来源神经干细胞修复损伤的磁场干预装置。

【背景技术】

脊髓损伤(spinal cord injury，SCI)通常是指由于外伤等多种原因所造成的脊髓直接损伤，导致损伤平面以下的运动和感觉功能不同程度的缺失，甚至运动和感觉功能完全丧失出现截瘫。SCI具有较高的发病率，除了造成机体四肢瘫痪和半身瘫痪外，还可能产生其他继发性疾病，严重影响患者生活的质量。 SCI的治疗和康复一直是基础和临床医学领域的重大难题之一。

经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulate，TMS)是磁刺激所产生的磁场在脑内诱发出局部的感应电流，这种感应电流可以促使神经细胞去极化，从而起到神经刺激和神经调节作用的一种技术。重复的经颅磁刺激(rTMS)被用于精神性疾患、神经系统疾病、疼痛综合症等的治疗。rTMS的基本原理是以不同频率脉冲磁场连续作用于脑组织，当可兴奋性脑组织处于瞬变磁场中，可产生垂直于磁场的感应电场和感应电流，当感应电流超过组织的兴奋阈值时，引起细胞膜局部去极化，使组织兴奋发生一系列的改变，从而产生相应的生物学效应。目前也有rTMS应用于SCI治疗的报道，其对于脊髓损伤的治疗主要是改善脊髓损伤的运动功能及各种并发症，机制可能在于经颅磁刺激刺激大脑运动皮质，使运动区的神经元产生去极化，增强皮质脊髓束的传导作用，促进轴突的生长，从而改善运动功能。但目前在磁场能否促进神经干细胞增殖分化并形成神经环路实现功能恢复方面鲜有报道，其相关修复机制及相关参数尚不清晰。

为研究磁场对神经干细胞增殖分化和形成神经环路的影响，需要特定的磁场干预装置，目前的磁场尚不能满足该研究的要求。

专利文献CN105675855A，公开日2016.06.15，公开了一种用于细胞实验研究的低频磁场发生器，其基本组成包括：磁场发生器部分、线圈部分以及膜片钳记录部分组成，磁场发生器部分主要包括：MCU、人机交互模块、信号发生模块、功率放大模块、电源模块，人机交互模块实现用户命令的输入和显示，MCU作为核心实现信号的发生及各种参数的控制等，线圈通过可移动塑料臂固定在膜片钳显微镜镜臂上，用户通过人机交互部分选择信号的波形、强度和占空比等，单片机根据所选的参数控制信号发生部分输出对应的信号，然后送给功率放大电路，输出大电流驱动膜片钳上线圈产生用户预期磁场，刺激同时通过膜片钳电极记录细胞电生理特性。该发明的有益效果是在磁刺激的同时将细胞的电生理特性记录下来。专利文献CN107274760A，公开日 2017.10.20，公开了一种可调动态磁场实验装置，由载物台和底座上下两大部分组成，所述的载物台是一个圆环状的圆盘，圆环内部包含一个同心圆的试验台，试验台呈圆柱形，嵌于载物台圆环中间。底座的箱体通过防磁隔板将箱体内腔分为上层的磁场隔离腔和下层的部件腔，在底座部件腔的底部平面上，固定安装有电源、脉冲电流发生模块、波形控制等模块部件。该发明的有益效果在于频率、场强、加载方式可调控。但以上磁场设备的形状和结构导致设备具有不能获得均匀的磁场、不能测量磁场强度、不便于培养物的取放、无法有效防止培养物污染、不能测定培养物环境温度等缺陷，因此均不适用于精细研究磁场对神经干细胞增殖分化和形成神经环路的影响。

【发明内容】