Patent RU-2759892-C1 (RU)
Inventor: SUCHKOV DMITRIJ SERGEEVICH
IPC: A61B5/25
Filed: 2020-12-09
Granted: 2021-11-18
Abstract: Группа изобретений относится к медицине, а именно к перфузионной камере, системе и способу исследования активности головного мозга in vivo. Перфузионная камера для исследования активности головного мозга in vivo представляет собой монолитную конструкцию. Конструкция выполнена из пластика, обладающего диэлектрическими свойствами, с применением технологии, использующей в основе трехмерную цифровую модель. Конструкция состоит из несущего корпуса. Корпус содержит канал для входа перфузионного раствора, канал для ввода опорного электрода, канал для ввода датчика температуры входного перфузионного раствора, предварительную камеру, входной спиралевидный желоб между предварительной и основной камерами, основную камеру, выходной спиралевидный желоб между основной камерой и отверстием для выхода перфузионного раствора, отверстие для выхода перфузионного раствора, монтажные пазы, место для крепления черепа животного. Входные каналы камеры выполнены в виде сквозных протоков. Сквозные протоки выходят в предварительную камеру. Предварительная камера соединяется с основной камерой с помощью входного спиралевидного желоба. Выход из предварительной камеры расположен выше дна основной камеры и выполнен с возможностью гравитационной подачи жидкости. Основная камера имеет форму усеченного параболоида вращения и соединена выходным спиральным желобом с отверстием для выхода перфузионного раствора в нижней части перфузионной камеры с возможностью размещения второго датчика температуры контроля температуры выходного раствора. По периметру перфузионной камеры расположены три монтажных паза для крепления к стереотаксическому аппарату. Место крепления черепа животного расположено снизу основной камеры и выполнено в виде усеченного конуса, адаптированного к размеру и кривизне черепа исследуемого животного. Система исследования активности головного мозга in vivo состоит из перфузионной камеры и прижима мозговой поверхности. Прижим мозговой поверхности выполнен из пластика с применением технологии, использующей в основе трехмерную цифровую модель. Прижим представляет собой пластиковый диск с гладкой поверхностью и перфорированный набором периодических круглых отверстий. Прижим оснащен техническим бортом по периметру диска с возможностью усиления конструкции. Усиленный пластиковый диск соединен с крепежным элементом с помощью двух ручек. Крепежный элемент вставлен в держатель прижима. При этом прижим мозговой поверхности выполнен с возможностью замены в случае его поломки с применением технологии, использующей в основе трехмерную цифровую модель. Держатель прижима установлен в микроманипуляторе с возможностью регулировки положения и степени давления на ткани мозга. Прижим мозговой поверхности размещен непосредственно на поверхности мозга в основной камере перфузионной камеры после крепления к животному и удаления участка черепа и твердой мозговой оболочки. В другом варианте система состоит из перфузионной камеры, прижима мозговой поверхности, системы крепления к стереотаксическому аппарату и проточной перфузионной системы. Система крепления к стереотаксическому аппарату представляет собой опорные колонны, на которые опирается перфузионная камера в местах монтажных пазов. Сквозь монтажные пазы перфузионной камеры и опорные колонны проходят болты. Болты закреплены в стереотаксическом аппарате.  Перфузионная камера крепится к животному в предусмотренном месте крепления к черепу животного. Проточная перфузионная система представляет собой последовательно расположенные элементы перфузионной системы. При этом каждый следующий элемент находится ниже предыдущего для обеспечения гравитационной подачи жидкости, включая буферный резервуар, соединительную трубку, капельницу-регулятор, соединительную трубку, нагревательный линейный проточный элемент, перфузионную камеру, гибкое соединение, регулятор уровня перфузионного раствора, канал вакуумного отсоса, подсоединенный к системе вакуумного отсоса. Гибкое соединение выполнено из двух штуцеров, соединенных гибкой трубкой. Буферный резервуар соединен через соединительную трубку с капельницей-регулятором с возможностью регулирования скорости потока перфузионного раствора и гальванической развязки перфузионного раствора в перфузионной камере и буферном резервуаре. Капельница-регулятор в свою очередь соединена  посредством  трубки с нагревательным линейным проточным элементом с возможностью установления требуемой  температуры перфузионного раствора. Выход нагревательного линейного проточного элемента соединен посредством  трубки с каналом для входа перфузионного раствора перфузионной камеры посредством трубки. Отвестрие для выхода перфузионного раствора перфузионной камеры присоединено посредством гибкого соединения и связано с  регулятором уровня перфузионного раствора с  возможностью его возвратно-поступательного вертикального перемещения и возможностью осуществления таким образом регулирования уровня перфузионного раствора в основной камере за счет эффекта сообщающихся сосудов, с возможностью удаления излишков перфузионного раствора в регуляторе уровня перфузионного раствора через канал вакуумного отсоса, подсоединенного к системе вакуумного отсоса. При исполнении способа проводят предварительную подготовительную операцию по удалению скальпа и покровных тканей над согреваемым животным под анестезией. Череп животного крепят к перфузионной камере в предусмотренном месте крепления с помощью сначала цианакрилатного клея, затем стоматологического цемента. Выполняют  крепление перфузионной камеры в стереотаксическом аппарате с использованием  монтажных пазов. В пазы вставляют болты, проходящие сквозь опорные колонны, на которые в свою очередь опирается заявленная перфузионная камера. Перфузионную камеру подключают к проточной перфузионной системе. Для этого выход нагревательного линейного проточного элемента соединяют с каналом для входа перфузионного раствора перфузионной камеры посредством трубки. Отверстие для выхода перфузионного раствора перфузионной камеры присоединяют посредством гибкого соединения к регулятору уровня перфузионного раствора. Регулятор совершает возвратно-поступательное вертикальное перемещение и осуществляет таким образом регулирование уровня перфузионного раствора в основной камере за счет эффекта сообщающихся сосудов. Излишки перфузионного раствора в регуляторе уровня перфузионного раствора удаляют через канал вакуумного отсоса, подсоединенного к системе вакуумного отсоса. Размещают датчики температуры через канал для ввода входного перфузионного раствора в предварительной камере и отверстия для выхода перфузионного раствора для контроля фактической температуры входного и выходного раствора. Удаляют участок черепа и твердой мозговой оболочки. Размещают прижим поверхности мозга непосредственно на поверхности мозга в основной камере перфузионной камеры. Проводят электрофизиологические исследования активности мозга с использованием опорного электрода в виде серебряной хлорированной проволоки. При этом проволока помещена в канал для ввода опорного электрода и регистрирующих электродов, расположенных в мозге через отверстия перфорированного усиленного пластикового диска. Проводят оптические исследования активности мозга с помощью регистрации системами видеонаблюдения отраженного от тканей мозга электромагнитного излучения видимого и инфракрасного диапазонов в областях отверстий перфорированного усиленного пластикового диска. Обеспечивается устройство и способ исследования активности головного мозга in vivo для проведения электрофизиологических и оптических исследований активности мозга, таких как изучение действия лекарственных препаратов и биологически активных веществ на активность головного мозга in vivo.  4 н.п. ф-лы, 7 ил.