用于再生至少一个切断的神经传导的系统技术方案

描述一种用于在活的人体或动物体内再生至少一个切断的神经传导(1)的系统，所述系统具有：运动设备(20)，借助其能够使所述人体或动物体的身体部分(4)运动，所述身体部分包括至少一个骨骼肌(S)，所述至少一个骨骼肌能够在所述切断的神经传导(1)未被切断的情况下借助其神经支配，信号发生器单元(30)，其产生第一电刺激信号(31)和第二电刺激信号(32)，以及分析处理和控制单元(10)，其如此彼此协调地操控所述运动设备(20)以及所述信号发生器单元(30)，使得所述信号发生器单元(30)通过第一施加器(33)将所述第一刺激信号(31)施加到与所述骨骼肌(S)分离的神经传导部分(2)上，与此同时，所述运动设备(20)使所述身体部分(4)运动，并且在时间上在所述身体部分(4)运动期间或之后，所述信号发生器单元(30)通过所述第一施加器(33)或第二施加器(34)将所述第二刺激信号(32)施加到与所述骨骼肌(S)分离的神经传导部分(3)上。

A system for regenerating at least one severed nerve conduction.

Describes a system for regenerating at least one severed nerve conduction (1) in a living human or animal body by means of a motion device (20) capable of moving the body part (4) of the human or animal body, which comprises at least one skeletal muscle (S), with which at least one skeletal muscle can be capable of With the help of the nerve innervation, the signal generator unit (30), which generates the first electrical stimulation signal (31) and the second electrical stimulation signal (32), and the analysis processing and control unit (10), the cut nerve conduction (1) is not cut off, so as to coordinate the operation of the motion device (20) and the signal generator unit (30). The signal generator unit (30) applies the first stimulus signal (31) to the nerve conduction part (2) separated from the skeletal muscle (S) through the first applicator (33), while the motion device (20) causes the body part (4) to move and in time during or after the body part (4) to move. The signal generator unit (30) applies the second stimulus signal (32) to the nerve conduction part (3) separated from the skeletal muscle (S) through the first applicator (33) or the second applicator (34).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于再生至少一个切断的神经传导的系统
本专利技术涉及一种用于在活的人体或动物体内再生至少一个切断的神经传导的系统。这种切断的神经传导可能是如下创伤的结果：该创伤例如由于事故或外科手术失败、中枢神经系统肿瘤、感染或自身免疫疾病而产生，这会导致从控制中枢(大脑、脊髓)到外围靶组织(例如肌肉或器官)的神经刺激的传导和/或从那里返回的传导失效或至少受到干扰，并且导致所涉及的靶组织完全或至少部分地功能失效。在下文中，将从控制中枢延伸至外围靶组织的神经传导称为“运动神经传导部分”，并且将从外围靶组织返回的神经通路(Nervenbahn)称为“感觉神经传导部分”。
技术介绍
人的运动过程包括复杂的过程，该过程发生在三个层级：1.解剖学/生理学层级2.功能层级3.控制论层级这些层级中的每个又由一定数量的子层级构成。解剖学/生理学层级最重要的基本组成部分由身体的解剖学部件(关节、肌肉、肌腱、神经细胞和神经)构成，其中神经起着特殊的作用，因为神经根据生理过程将神经刺激形式的控制论信息从身体的一个部位(控制中枢)传输至另一个部位(受控元件)并且传输回来。神经是类似于技术上的电导线或光纤的生物学信息导体。神经由各个神经纤维、即神经细胞(神经元)的“输入线路和输出线路”构成。已知两种基本类型：一方面是神经突起、即细胞突起，其将刺激从细胞体传输到神经细胞突起的端部上(“输出”；传出)，然后该刺激在那里被传输到其他神经细胞或肌肉上；如果这些线路由胶质细胞(Schwann'scheZellen：施万细胞)构成的绝缘层包围，该绝缘层类似于电线的塑料外皮，则它们被称为轴突(参见图6)。另一方面是树突，其用于接收来自另一神经细胞或感觉细胞的刺激，并且将该刺激向细胞体方向传导(“输入”，传入)。通常，神经细胞具有多个树突，但是仅具有一个神经突起或轴突。然而，树突的长度可以是非常不同的并且有时与轴突(脊神经的感觉神经纤维)的长度类似，对于人类来说，轴突可以长达1米。神经突起终止于“突触”、即神经细胞与细胞(例如另一神经细胞、或者也可以是腺体细胞或肌肉细胞)之间的非接触式连接；从神经纤维到肌纤维的过渡通常称为“运动终板”。通过树突的刺激接收也通过这些突触来实现。如果神经细胞用于将指令从“中枢神经系统”传输到“外围”的肌肉或肌肉群，则谈及的是运动信号；传递这些运动信号的神经被称为“运动神经”，该运动神经的神经细胞是运动神经元(英语：motorneuron)，神经纤维是“运动神经纤维”。所述神经细胞属于“A型、α亚型”。此外，也存在如下神经细胞：所述神经细胞将关于成功转换Aα型运动信号的信号从外围传递回到中枢神经系统(感觉神经元)。从控制论的角度看，这些神经细胞与运动神经元同样重要，因为这些神经细胞提供了对动作的反馈。因此，在肌肉中和肌肉上存在特殊的解剖学结构、传感器等、例如肌梭(MS)或高尔基腱器官，它们可以确定肌肉收缩并且提供关于肌肉的当前拉伸状态的信息。这些感觉信号由感觉神经细胞传递。由这种运动神经细胞和感觉神经细胞形成的反馈机制使在控制技术上变得复杂，因为这种传感器的灵敏度取决于肌肉拉伸，并且因此必须根据拉伸状态“再调节”(“预应力”)。对于该任务，存在其他的运动神经细胞(A型、γ亚型)。不仅运动神经纤维、而且感觉神经纤维可以在神经中延伸。并且在神经中可以组合有不同类型的运动纤维(Aα和Aγ型【肌肉】以及B和C型【器官】)和感觉纤维(Ia型【肌梭】、Ib型【高尔基肌腱器官】、II型【触摸、压力、振动】、III【温度、“快”疼痛；反射触发】或IV【“慢”疼痛；疼痛感知】)。神经可以到达各个肌肉或肌肉群，其中，然后神经被划分成不同的分支。功能层级“运动皮质”、即大脑皮层中的大脑区域是运动的最上面的功能层级，在该大脑区域中进行着关于有意识和无意识运动的计划。最低功能层级是肌肉、肌腱和关节，这些负责执行所谓的运动。脊髓位于这两者之间，脊髓一方面可以自主地发起运动(反射)，另一方面充当大脑与肌肉之间的“切换部位”。该中介层级对于本专利技术特别重要。功能层级由生物学调节回路实现。在最下面的子层级上，在此涉及简单的“反射弧”。这种反射弧的最著名的示例是髌腱反射(膝跳反射)。通过用反射锤轻轻敲击髌腱使附属的骨骼肌(S)短暂地过度拉伸。这由肌肉、肌梭(MS)中的传感器所记录。作为对过度拉伸的反应，肌梭通过感觉神经从肌肉向脊髓发送信号。这种感觉神经是反射弧的一半。另外一半由运动神经构成。通过刺激运动神经元(α型)，将信号通过称为运动终板的神经肌肉连接传输到骨骼肌上，这使该骨骼肌按顺序并且作为反应收缩。因此，运动神经“神经支配”肌肉。即使在最上面的子层级上也使用类似于反射弧的简单调节回路。在此，运动神经元控制反射弧的运动神经元的活动，以便引起肌肉收缩。该运动神经元通过第二感觉神经元获得反馈，该第二神经元又从反射弧的感觉神经元或者另一感觉源获得其信息。功能层级上的运动是至少两个调节回路彼此的互连。控制论层级但是仅借助这两个层级无法执行运动。因此，还存在第三层级：控制论层级。该控制论层级包括一系列信息(“运动模型”)，哪些解剖和生理过程应该何时、以什么顺序什么强度进行并且通过功能性调节回路实施。控制论层级是无形的。如果解剖学、生理学层级和功能层级是任何运动的“硬件”，则控制论部分是导致运动的“软件”。借助运动的这三个部分方面，仅简化地示出过程的复杂性。因此，除了大脑及其运动中枢、运动神经纤维和感觉神经纤维以及肌肉、关节、传感器以外，人的其他器官也参与运动现象：例如小脑在协调和执行运动时起到主要作用，在危及生命的特殊情况下，平衡器官或脊髓能够在没有任何大脑干预的情况下执行运动，其目的是让人尽快摆脱危险情况。人们可以通过人类儿童如何学习运动清楚地认识到，运动和在此运行的过程有多复杂。尤其学习行走是漫长而复杂的过程，因为人可以以两条腿向前运动，而且可以在违背力学规则的情况下以两条腿垂直地稳定且可靠地站立。因此，行走原则上无异于重心越过“稳定”点(腿和脚所处的站立点)的受控运动：必须阻止下落的开始，以便防止摔倒。同时，必须在一开始产生为此所需的摆动并且将其保持到运动结束。如果现在还要改变进行该运动的速度，则事情会变得更加复杂。即使站立也不是轻易的。所涉及的关节都不具有确保稳定性的锁合机构。因此在站立时必须确保：无论出于何种原因的关节位置的偏差都如此精确地通过肌肉收缩补偿，使得不会产生可能导致不期望运动的物理力矩。在显微镜下观察，即使所谓的固定不动也是肌肉和关节微活动的连续结果。如果在人类儿童学习站立、行走和跑步的阶段观察他们，则所有这些都很清楚地显示出来。相应地，直到他们能够顺利完成这些需要持续很长时间。运动是学习过程的结果。这方面是特别重要的。正如每种学习过程那样，所学的东西被存储在记忆中。这种“运动记忆”隶属于小脑。小脑无意识地对该运动记忆进行追溯。因此，运动在大多数情况下是一种无意识过程，即使该运动是有意识地被发起的：人虽然可以有意识地想要从桌子站起来并且去厨房；然后发起这些。然而，为了纯物理地实现该计划而需要些什么完全超出了我们的意识和控制：我们既不知道需要在何时以及以什么顺序以什么强度激活和放松哪个肌肉/肌肉群，也不知道其实际上是否发生。我们仅凭其他感官本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在活的人体或动物体内再生至少一个切断的神经传导(1)的系统，所述系统具有：运动设备(20)，借助其能够使所述人体或动物体的身体部分(4)运动，所述身体部分包括至少一个骨骼肌(S)，所述至少一个骨骼肌能够在所述切断的神经传导(1)未被切断的情况下借助其神经支配，信号发生器单元(30)，其产生第一电刺激信号(31)和第二电刺激信号(32)，以及分析处理和控制单元(10)，其如此彼此协调地操控所述运动设备(20)以及所述信号发生器单元(30)，使得所述信号发生器单元(30)通过第一施加器(33)将所述第一刺激信号(31)施加到与所述骨骼肌(S)分离的神经传导部分(2′)上，与此同时，所述运动设备(20)使所述身体部分(4)运动，并且在时间上在所述身体部分(4)运动期间或之后，所述信号发生器单元(30)通过所述第一施加器(33)或第二施加器(34)将所述第二刺激信号(32)施加到与所述骨骼肌(S)分离的神经传导部分(3′)上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.20 DE 102016100886.91.一种用于在活的人体或动物体内再生至少一个切断的神经传导(1)的系统，所述系统具有：运动设备(20)，借助其能够使所述人体或动物体的身体部分(4)运动，所述身体部分包括至少一个骨骼肌(S)，所述至少一个骨骼肌能够在所述切断的神经传导(1)未被切断的情况下借助其神经支配，信号发生器单元(30)，其产生第一电刺激信号(31)和第二电刺激信号(32)，以及分析处理和控制单元(10)，其如此彼此协调地操控所述运动设备(20)以及所述信号发生器单元(30)，使得所述信号发生器单元(30)通过第一施加器(33)将所述第一刺激信号(31)施加到与所述骨骼肌(S)分离的神经传导部分(2′)上，与此同时，所述运动设备(20)使所述身体部分(4)运动，并且在时间上在所述身体部分(4)运动期间或之后，所述信号发生器单元(30)通过所述第一施加器(33)或第二施加器(34)将所述第二刺激信号(32)施加到与所述骨骼肌(S)分离的神经传导部分(3′)上。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号发生器单元(30)产生第三电刺激信号(41)，所述第三电刺激信号能够借助第三施加器(40)被施加到所述骨骼肌(S)上，所述分析处理和控制单元(10)如此操控所述信号发生器单元(30)，使得所述第三刺激信号(41)能够与所述第一刺激信号(31)同时地或在所述运动设备(20)使所述身体部分(4)运动期间施加在所述骨骼肌(S)上。3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，设置注射器系统(50)，其能够通过所述分析处理和控制单元(10)操控，并且在所述切断的神经传导(1)的区域内施加至少一种活性物质。4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，设置至少一个存储器单元(60)，在所述至少一个存储器单元中存储有数据(D)，所述分析处理和控制单元(10)基于所述数据操控所述运动设备(20)和所述信号发生器单元(30)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其特征在于，所述第一施加器(33)具有电极装置和/或所述第二施加器(34)具有电极装置。6.根据权利要求2至5中任一项所述的系统，其特征在于，所述第三施加器(40)具有电极装置。7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其特征在于，所述运动设备(20)具有矫形器或外骨骼(130)。8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其特征在于，所述分析处理和控制单元(10)、所述信号发生器单元(30)和/或所述存储器单元(60)布置在所述矫形器或所述外骨骼(130)上并且形成自主单元。9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，其特征在于，所述运动设备(20)具有至少两个通过铰链(23)彼此连接的部件(21，22)以及至少一个执行器(24)，借助所述执行器能够使所述部件(21，22)相对于彼此运动，并且所述执行器(24)能够借助所述分析处理和控制单元(10)操控。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，运动传感装置(25)设置在所述运动设备(20)上，所述运动传感装置至少检测所述部件(21，22)的相对空间位置并且产生至少一个第一运动传感器信号(26)，所述第一运动传感器信号能够借助所述分析处理和控制单元分析处理。11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统能够被置于如下运行状态中：在所述运行状态中，所述运动设备(20)能够在没有所述执行器(24)的支持和/或不受所述分析处理和控制单元(...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·波德舒恩，
申请(专利权)人：T·波德舒恩，弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：德国,DE