[發明專利]一種電流刺激裝置及電流刺激成骨細胞分化治療系統

在審

• 申請號: 202110260205.3
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN112870553A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 周曉中;張應子;李舟;胥玲玲;劉卓
• 申請（專利權）人: 核工業總醫院
• 主分類號: A61N1/36
• 分類號: A61N1/36;A61N1/32
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王富強

本發明公開了一種電流刺激裝置及電流刺激成骨細胞分化治療系統，涉及生物工程技術領域，包括納米發電機，所述納米發電機與刺激電極電連接，所述刺激電極與患處接觸。本發明的刺激應用在骨折患者的患處，通過納米發電機實現電流刺激，促進成骨細胞增殖，促進成骨細胞活性，本發明為骨折愈合提供了新的思路，促進了納米發電機在可穿戴電子醫療器械中的應用進展。本發明具有便攜性，具有良好的臨床應用前景。

技術領域

本發明涉及生物工程技術領域，特別是涉及一種電流刺激裝置及電流刺激成骨細胞分化治療系統。

背景技術

骨骼具有運動、支撐、保護身體的功能，對維持人體的正常活動具有重要意義。骨折是臨床上常見的導致骨結構連續性完全或部分斷裂的疾病。主要發生在兒童和老年人。骨折的愈合過程會持續很長時間，易受多種因素的干擾而導致延遲甚至不愈合，嚴重影響患者的生活質量。因此，如何促進骨折修復，縮短愈合時間是骨科研究的前沿和難點。

隨著對骨折愈合機制的深入研究，各種輔助治療方法在臨床上得到了廣泛應用。例如，骨組織工程(bone tissue engineering，BTE)在許多方面模擬自體骨移植，利用支架、成骨細胞來填充缺損骨，并通過添加生長因子或電刺激來調節細胞-細胞和細胞-支架的相互作用。尤其是電刺激的物理療法，其促進骨折愈合的作用已得到充分證實。電刺激不僅能促進新鮮骨折的愈合，而且對骨折延遲愈合、骨不連、截骨術和假關節形成等也有很好的療效。

電刺激促進成骨是骨改建修復過程中的關鍵因素。可分為電流刺激，電場和電磁場刺激。然而，在臨床治療中，電刺激裝置過于笨重。一個便攜式的、病人依從性高的電刺激治療裝置用于骨修復仍然是一個巨大的挑戰。

發明內容

本發明的目的是提供一種電流刺激裝置及電流刺激成骨細胞分化治療系統，以解決上述現有技術存在的問題，有助于骨修復過程，具有良好的靈活性和便攜性。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供了一種電流刺激裝置，包括納米發電機，所述納米發電機與刺激電極電連接，所述刺激電極與患處接觸。

優選的，所述納米發電機呈拱形。

優選的，所述納米發電機與所述刺激電極之間設置有整流橋。

優選的，所述納米發電機為壓電納米發電機，所述納米發電機包括Kapton膜，所述Kapton膜采用熱塑成型，所述Kapton膜的下表面依次覆有第一銀電極和第二銀電極，所述第一銀電極和所述第二銀電極均通過一導線與所述刺激電極電連接。

優選的，所述第一銀電極涂覆在一PVDF膜的上表面，所述第二銀電極涂覆在所述PVDF膜的下表面，所述第二銀電極的下表面覆有PET膜。

優選的，所述Kapton膜、所述第一銀電極、所述PVDF膜、所述第二銀電極和所述PET膜依次通過硅樹脂聚合物粘接。

優選的，所述納米發電機為摩擦納米發電機。

優選的，所述刺激電極為針狀電極。

優選的，所述刺激電極包括正極和負極，所述負極與患處的傷口斷端連接，所述正極與傷口斷端相鄰的肌肉組織連接。

本發明還提供了一種電流刺激成骨細胞分化治療系統，包括所述電流刺激裝置，所述納米發電機的兩端設置有連接結構，所述連接結構與夾板連接。

本發明相對于現有技術取得了以下技術效果：

本發明的刺激應用在骨折患者的患處，通過納米發電機實現電流刺激，促進成骨細胞增殖，促進成骨細胞活性，本發明為骨折愈合提供了新的思路，促進了納米發電機在可穿戴電子醫療器械中的應用進展。本發明具有便攜性，具有良好的臨床應用前景。

附圖說明