在软组织中提供植入点位的方法技术

一种在软组织中提供填充有含水凝胶的通道的方法包括将生物相容含水凝胶注入组织中。还公开了相应的设备、该设备和用于将其插入组织的引导件的组合、以及包括该组合以及填充有含水凝胶的包括用于在凝胶上施加压力的装置的贮存器的系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】在软组织中提供植入点位的方法
技术介绍
本专利技术涉及一种在软组织中，特别是在神经组织中提供植入点位的方法，以及相应的装置。待植入的物体可以是医疗设备或对于通过插入组织直接植入而言在物理上不够稳定的其他物体。具体而言，本专利技术的医疗设备是微电极或微探针，诸如电传感器或光传感器。待植入的物体还可以是诸如培养细胞(特别是干细胞)之类的活细胞，以及细胞聚集体和活组织块。
技术介绍
将诸如干细胞之类的活细胞、细胞聚集体和通过培养干细胞获得的微小组织块和其他细胞植入软组织，特别是神经组织，是有问题的。单细胞在植入期间有很大风险被损坏，而细胞聚集体或组织碎片有被分解的风险。另一个问题在于如何在所期望的组织位置处布置细胞或细胞聚集体。附加问题是外来物质对神经组织造成刺激，导致神经元的损失和星形胶质细胞的增殖。为了在植入期间保持细胞聚集体或组织碎片的完整性，它们需要被物理地保护。将物理保护装置用于它们到软组织中的植入可能引发它们所植入的组织的负面反应，从而危害到生存和融合。微小电极和光纤的植入常常因其在插入软组织期间的碎裂而受到损害。在本领域中，通过用刚性基质(astiffmatrix)包裹在近端方向上从其远端或尖端延伸的电极体或其至少一部分来解决该问题，所述刚性基质通过含水神经或体液以显著低于插入速率的速率被溶解或降解。用于植入软组织的物理上不够稳定的设备进一步包括各种传感器，诸如可用于控制胰岛素的给药的葡萄糖传感器和包括光纤的辐射传感器。由溶解或降解引起的高局部浓度的基质碎片是有问题的。它会暂时地改变目标神经细胞或一组神经细胞的自然环境，并从而影响它们的行为，直到基质溶质被运离插入点位。通过对流或扩散从插入点位去除基质溶质是耗时的。在所有或几乎所有此类溶质被去除之前，电极不能使用或仅能用于监视在此类溶质的影响下的一个神经细胞或一组神经细胞。例如，在WO2009/075625A1中公开了包括由可生物溶解或可生物降解的基质封装的微小长椭圆形金属电极体的单电极和电极组。另一个问题是，为了足够刚性以插入组织，基质需要具有显著大于电极体的径向尺寸。此要求可能导致电极体/基质组合物的径向尺寸对组合物所插入的组织造成实质性损伤。又一个问题是，由于各客体之间组织(特别是脑组织)的功能组织和解剖的差异，微电极在组织中的最佳放置可能需要重复插入以及针对相应的布置进行评估。本领域中被基质覆盖的微电极不能很好地适应重复插入，因为它们在每次插入时会损失一些它们的基质材料，并在最坏情况下将损失太多基质材料以至于在能够获得所期望的组织中的布置之前它们的刚性就已受到损害。这可能伴随着在它们的基质中掺入的药物或生物材料的损失，该材料可能对感兴趣的组织造成负面影响。被基质覆盖的微电极的附加问题或限制在于其插入软组织的有限速率：为了避免过度的组织损伤，微电极必须相当缓慢地插入。它们插入得越慢，基质材料的风险就越高，并且如果存在的话，掺入基质的药物或其他试剂将在插入中途期间损失并不能达到所期望的供释放的布置。该问题在针对包含冷冻生物材料的探针的情况下尤其明显。本领域中插入被基质覆盖的微电极的又一问题是由微电极引起的伤口流血。这可能导致局部凝结的血液粘附到基质表面，这将显著地延迟其溶解或降解，并从而显著地延迟微电极被用于预期目的。附加的重要问题是由诸如微电极之类的植入物所引起的神经组织刺激导致神经元的损失和星形胶质细胞的增殖(LindG等人，JScientificReports(科学报告学报)3(2013)；文章编号2942DOI:doi:10.1038/srep02942)。植入脑组织中的明胶嵌入式电极公开在GLind等人，JNeuralEng(神经工程学报)7(2010)046005(doi：10.1088/1741-2560/7/4/046005)中。植入脑部的明胶嵌入式金属微电极或微电极束显示出在延长的时间段内改善的功能，伴随着急性组织反应的减少。专利技术目的本专利技术的主要目的是提供一种上述类型的方法，该方法解决了涉及将已知微电极和其他物体插入神经组织的一个或多个问题。神经组织包括脑和脊髓组织，但也包括外周神经、背根神经节和视网膜组织。本专利技术的其他目的是：用于防止或减少或阻止沿着针对医疗设备或诸如细胞聚集体或组织碎片之类的其他物体的神经组织插入路径的出血；用于保护邻近的神经细胞免受这种植入的负面影响；用于保持纠正植入的微电极和其他物体的布置的能力；本专利技术的另一个目的是提供一种用于该方法的装备。本专利技术的又一目的是提供一种制造该装备的方法。本专利技术的其他目的将从以下
技术实现思路
、附图中所例示的优选实施例的描述以及所附权利要求中变得显而易见。
技术实现思路
本专利技术基于以下洞察：在神经组织中提供填充有诸如含水明胶凝胶之类的生物相容含水凝胶的通道，该通道允许医疗设备或对于直接插入神经组织而言物理上不够稳定的其他物体通过插入神经组织进行植入。神经组织包括脑和脊髓组织。本专利技术的通道优选地是旋转对称的，更优选是圆柱形的并且具有相应的中心纵向延伸轴。本专利技术的通道优选是直的或基本上直的，即，线性或基本上线性的。基本上线性/直的意味着当其一端布置在中心轴上时，穿过其另一端的直线与轴的中心轴形成不大于10°的角度，优选地不大于5°。本专利技术的通道具有显著大于其宽度的长度，具体而言达5或10或20或更多倍。通道的侧壁和底(前)壁由活的神经组织形成。由于这个原因和其他原因，通道的几何形状可能随时间而变化。具体而言，通道的直径可能随时间而收缩。生物相容凝胶防止通道径向地向内收缩并因此稳定通道的几何形状至少达其间凝胶没有实质改变(即通过酶降解或以其他方式削弱)的一段时间。交联凝胶的使用可延长基本上稳定的几何形状的时间，这可通过交联程度来定制。生物相容凝胶允许将诸如细丝或电极或光纤之类的微小结构插入其中，特别是缓慢地插入其中，而基本上不影响它们的几何形状。缓慢插入速率是最高每秒5mm的速率，特别是每秒1或2mm。这与软组织，特别是神经组织对这种插入的抵抗性形成鲜明对比。通常，本专利技术的含水凝胶的抵抗性比神经组织，特别是脑膜(meningeus)和其它纤维膜层的抵抗性低10倍或以上，特别是25倍或以上。对穿透抵抗性的量度是给定尺寸的椭圆形销在轴向远端方向上作用在销上的恒定力的影响下渗透到定义深度所需的时间。生物相容凝胶是半透明的，这对于通过布置在通道中的光纤发射的可见光和近红外辐射的使用特别有利。本专利技术还基于以下洞察：通过本专利技术的方法可改善本领域中基质稳定的微电极或探针的插入。提供上述类型的通道可减少，甚至显著减少在插入软组织期间其稳定所需的可被体液溶解或降解的基质材料的量。通过将生物相容含水凝胶引入软组织在原地形成本专利技术的通道。本专利技术的一个重要特征是生物相容含水凝胶被如此引入组织中，而非采用在与含水体液相接触的组织中形成凝胶的先导形式。将生物相容含水凝胶引入软组织是通过在设备插入组织之时或期间借助于被插入该组织的设备注入生物相容含水凝胶来完成的。根据本专利技术，公开了一种这种设备，其形式为细长的旋转对称刚性销，其包括中心轴向延伸管道和从中心管道径向延伸并渗透管壁的横向管道。管道在其远端封闭并在其近端开口。销包括设置有所述轴向延伸管道的中心区段以及缺少这种管道的远端和近端区段。远端区段的直径朝向其远端变窄以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在软组织中提供填充有含水凝胶的通道的方法包括将生物相容含水凝胶注入所述组织中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.26 SE 1600069-71.一种在软组织中提供填充有含水凝胶的通道的方法包括将生物相容含水凝胶注入所述组织中。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述凝胶是天然明胶、重组明胶、交联明胶及其组合。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述凝胶是碳水化合物凝胶或蛋白质凝胶。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述碳水化合物凝胶选自以下各项组成的组：阿拉伯半乳聚糖凝胶、阿拉伯木聚糖凝胶、半乳聚糖凝胶、半乳甘露聚糖凝胶、地衣凝胶、木聚糖凝胶、羟甲基丙基纤维素凝胶和其他形成凝胶的纤维素衍生物的凝胶。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述蛋白质凝胶选自由乳清蛋白凝胶、大豆蛋白凝胶、酪蛋白凝胶组成的组。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组织是神经组织。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含水凝胶借助于椭圆形旋转对称设备被注入，所述椭圆形旋转对称设备包括轴向延伸的中心导管和渗透所述导管壁的径向孔。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述中心导管在其近端开口但在其远端封闭。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述近端处的开口与凝胶贮存器流体连通，所述凝胶贮存器包括用于在所述凝胶上施加压力的装置。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述装置选自可压缩的贮存器壁和机械泵。11.如权利要求7-10中任一项所述的方法，其特征在于，所述设备借助于插入引导件被安装在被选择用于形成所述通道的点位处，所述插入引导件包括所述设备可插入其中的管状元件，并且在所述管状元件中所述设备能够在轴向方向上移位。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述设备被保持在所述管状元件中的第一位置，在所述第一位置处，所述径向孔的外开口由所述管状元件封闭。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述设备被保持在所述管状元件中的第二位置，在所述第二位置处，所述管状元件的远端和中心部分从所述管状元件的所述远端开口延伸，并且在所述第二位置处一些或所有径向孔的所述外开口没有被所述管状元件遮蔽，所述第二位置是设备的远端和中心部分被插入软组织的位置。14.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·舒恩伯格，
申请(专利权)人：神经毫微股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE