太赫兹波在制备治疗开放性脑创伤系统中的应用

本发明涉及开放性脑创伤治疗方法，具体涉及太赫兹波在制备治疗开放性脑创伤系统中的应用。背景技术：1、相对于药物治疗，物理疗法具备治疗费用低，使用方便，副作用较小等优点，并且还可以与药物治疗手段联合使用。但目前针对于创伤性脑损伤的物理治疗手段较少，一些传统的物理治疗技术，如运动疗法、功能性训练及认知训练，往往只适合病程后期的康复治疗，促进患者功能恢复，提高其生活质量。一些基于电磁场的治疗技术如脉冲电磁场(pemf)、经颅磁刺激(tms)及经颅直流电刺激(tdcs)等手段对精神类神经系统疾病有一定效果，但是，其是否对开放性的脑创伤有治疗效果尚不可知。目前临床上较为常用的微波理疗以及极低频电磁场技术，也未见报道对开放性的脑创伤有治疗效果。相对脊髓组织而言，脑组织的细胞类型及组织结构非常复杂，脑功能的调节及任务的复杂程度更高。且脑组织在损伤的病理机理及分子机制上也有相对于脊髓组织的独特之处。虽然，大脑和脊髓都属于中枢神经系统，脑损伤之后会引起头痛头晕恶心呕吐、意识障碍、诱发癫痫发作等一些症状，并且在损伤以后会引起认知功能下降等高级脑功能障碍。脊髓位于椎管内，在损伤之后可以引起支配平面以下的感觉和运动功能障碍。修复脑损伤所面临的问题更加复杂，脑创伤后修复的最终目的是改善神经行为，进而实现脑功能的修复，故针对脊髓损伤的治疗方法并不适用于脑损伤的治疗。因此，针对创伤性脑损伤治疗，目前尚无有效的物理疗法与技术。由于脑组织的复杂性，针对其它部位(包括脊髓组织)的创伤性脑损伤的物理治疗技术，也难以用作参考。亟需对创伤性脑损伤的修复机制和物理治疗手段进行深入研究，以开发出新的治疗费用低、使用方便、副作用较小的开放性脑创伤治疗方案。技术实现思路1、本发明意在提供太赫兹波在制备治疗开放性脑创伤系统中的应用，以解决现有技术缺少针对脑创伤的物理治疗手段的技术问题。2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：3、太赫兹波在构建治疗开放性脑创伤的系统中的应用，治疗开放性脑创伤的系统用于直接向患处发射太赫兹波。4、进一步，太赫兹波的频率为0.1-2.5thz；所述太赫兹波的辐照模式为：脉冲波；脉冲重复频率600-1000hz；占空比＞25％，且＜100％。5、进一步，所述太赫兹波在开放性脑创伤处的平均功率密度为12.5-25mw/cm2。6、进一步，所述太赫兹波在开放性脑创伤处的作用时长为15-35min。7、进一步，所述开放性脑创伤为早期开放性脑创伤。早期开放性脑创伤一般是指受到开放性脑创伤的24h之内，在该时间点之前进行太赫兹波的治疗，太赫兹波直接作用于脑创伤处。在本技术方案中，仅对脑创伤处进行一次适合强度、剂量的辐照，即可有效改善脑损伤，相对于其他多次辐照治疗的手段，治疗过程的简洁性大大提升。同时，脑创伤组织对本方案特定的太赫兹波辐照的响应如此敏感，这也是发明人未曾预料的，在生物体其他组织中并未发现单次太赫兹波辐照即可实现治疗效果。8、进一步，所述系统用于促进脑创伤后脑功能的恢复。9、进一步，所述系统用于促进脑创伤后细胞的存活及神经行为的恢复。10、在实施例2的实验中，脑创伤后，平衡木实验表明其运动功能受到明显影响，而太赫兹电磁波辐照可以明显改善脑创伤后的运动功能；旷场实验结果表明，脑创伤后，在旷场中的运动时间、运动距离、在中心区域的时间及中心区域的运动距离均降低，表明损伤小鼠正常的探索行为降低，小鼠产生焦虑样行为，而太赫兹波辐照可以明显的逆转这些变化；高架十字迷宫实验发现，脑创伤后小鼠在开放臂的探索时间和进入开放臂的次数明显减少，表明小鼠出现明显的焦虑样行为，而太赫兹波辐照可以改善这一行为，促进相关脑功能恢复。在脑创伤早期，太赫兹辐照能够明显的改善损伤后脑功能，促进神经行为恢复。11、在实施例4的实验中，太赫兹波辐照后，影响花生四烯酸在细胞模上的水解，导致胞内游离的花生四烯酸减少，从而引起花生四烯酸通路中一系列的分子发生相应的变化，主要是促进细胞损伤的相应分子水平下降，而细胞存活的相应分子水平升高，从而引起细胞功能的一系列变化，促进脑创伤后细胞的存活及神经行为的恢复。12、进一步，所述系统用于改善脑创伤后病理损伤。13、实施例3的实验结果表明，在脑创伤后，创伤部位及附近凋亡细胞大幅增加，而采用太赫兹波辐照后的小鼠创伤部位凋亡细胞的数目明显下降，表明太赫兹波辐照能够有效拮抗脑创伤后的细胞凋亡。研究还发现，创伤后由于细胞的凋亡，导致重要神经递质谷氨酸的分泌明显下降，而使用太赫兹波辐照后，由于有效促进了细胞的活性，谷氨酸的分泌明显恢复到正常水平。在脑创伤早期，太赫兹辐照能够明显的拮抗创伤所引起的细胞凋亡，促进重要神经递质的分泌，从而有效减轻脑创伤后的病理损伤。14、进一步，所述系统用于下调脑创伤处促凋亡基因的表达，以及上调脑创伤处抗凋亡基因的表达。15、在实施例3中，转录组学研究表明，太赫兹波辐照后，导致大量促凋亡基因表达下调，如ankdd1a、art3及cftr等，而抗凋亡基因表达上升，如adam8与adm等，从而拮抗了脑创伤后细胞的凋亡，维持了正常的神经递质分泌，从而促进脑创伤后神经行为的恢复。16、进一步，所述系统用于促进脑创伤后星形胶质细胞功能的改善，并用于阻止脑损伤病灶扩散。17、在实施例5中，太赫兹波辐照后，导致损伤部位的星形胶质细胞聚集增多，且星形胶质细胞突起复杂性增高，星形胶质细胞突起可塑性增加，而星形胶质细胞的聚集及可塑性的恢复可将损伤病灶局限在一定的范围，促进脑损伤的修复，从而减少细胞凋亡，促进神经行为恢复。18、综上所述，本技术方案的原理以及有益效果在于：19、太赫兹波(terahertz,thz)是指频率0.1-10thz的电磁波，介于微波与红外之间。本技术方案采用0.22thz的太赫兹波对早期开放性脑创伤进行治疗。开放性脑创伤是一种创伤性颅脑损伤(tbi，指因创伤引起的脑部损伤疾病)。针对开放性脑创伤，目前尚无有效的物理治疗手段。本技术方案首次采用0.22thz的太赫兹波对开放性脑创伤进行治疗，获得了良好的效果，并阐明了太赫兹波治疗创伤性脑损伤的效果及其具体机制。研究发现，太赫兹波辐照对脑创伤后神经行为、对脑创伤后病理损伤具有改善效应。转录组学研究结果显示太赫兹波辐照后，导致大量促凋亡基因表达下调，而抗凋亡基因表达上升。太赫兹波辐照对脑创伤后花生四烯酸及其代谢产物也产生显著影响，主要是促进细胞损伤的相应分子水平下降，而细胞存活的相应分子水平升高，从而引起细胞功能的一系列变化，促进脑创伤后细胞的存活及神经行为的恢复。太赫兹波辐照对脑创伤后星形胶质细胞功能产生显著影响，星形胶质细胞突起可塑性增加，而星形胶质细胞的聚集及可塑性的恢复可将损伤病灶局限在一定的范围。20、除此之外，由于现有技术中尚无有效的针对开放性脑创伤早期物理治疗手段，发明人在研发过程中大量尝试了各种类型的物理治疗手段，包括微波与极低频电磁场等。实验结果显示，太赫兹波相对于微波与极低频电磁场，在治疗早期开放性脑损伤上，具有显著优势，可拮抗脑创伤所致的细胞凋亡。21、需要强调的是，脑创伤和其他类型的创伤的病理机制和修复机制不一样，脑创伤后修复的最终目的是改善神经行为，进而实现脑的高级功能修复。一般来说脑的高级功能包括支配高级活动，如机体运动、脑部思维、全身感觉，如嗅觉、听觉、触觉等，以及支配的语言、情感等。实施例2在动物模型中展示了太赫兹波在脑损伤之后的修复脑的高级功能的作用。在其他系统中的创伤后修复，并不存在恢复脑的高级功能这一最终目的。太赫兹波对脑创伤具有全方位的治疗效果，参见实施例2-5，正是由于上述的全面的作用效果，保证了在脑创伤早期太赫兹辐照明显的改善损伤后脑功能，促进神经行为恢复，实现对开放性脑创伤的治疗。