硬脊膜外脊髓电刺激器的实验设计

目的:临床研究已证实,脊髓不完全损伤患者接受硬脊膜外脊髓电刺激后,能增加其行走速度和行走时间,使能量代谢发生变化,脂肪代谢速率增加,碳水化合物代谢速率降低。建立一种用于硬脊膜外脊髓电刺激动物实验的实验系统,以进一步观察揭示这种作用的相应机制。方法:①硬脊膜外脊髓电刺激器基本原理和电路构成设计:硬件主要由单片机、人机接口电路、光电隔离电路、数模转换电路及波形调制电路5大部分组成。单片机采用美国ATMEL公司的AT89S51,片内带4KB的可系统编程的Flash只读程序存储器、高性能的CMOS8位单片机。系统中人机接口电路主要提供用户输入和实时显示参数。②确定刺激器的参数可调范围:电压幅值0～10V(每0.1V为一档,上下可调),频率500～1000Hz(每100Hz为一档,上下可调),波宽0～100μs(每5μs为一档,上下可调)。③选择刺激波形:选用电荷平衡的双相脉冲。④选择确定电极及其导线材料:以银作为电极和导线的材料(达到刺激点准确),医用硅胶封装电极(达到兼容性),电极导线封装在硅胶模具内,电极片暴露(达到接触并刺激脊髓)。电极片直径1.7mm,导线直径0.2mm,电极片间距3mm。⑤动物实验:与同济医院神经康复科共同完成。选取成年健康猫5只,选L4、L5腰椎腰膨大部位,局部麻醉下切开皮肤,分离棘突及周围组织,切断棘突及椎板,显露硬膜外腔脂肪及硬膜。电极植入硬膜外腔。刺激电极的导线与刺激器相连。由低电压低频率开始电刺激,逐步提高强度和频率。调换3个刺激电极的正负极,重复上述刺激。以受刺激节段支配肌肉发生颤搐为标准观察刺激效果。结果:①采用AT89S51单片机作为核心,可调参数范围宽泛。②根据动物反应提供灵活多变的双极性脉宽波形,安全可靠。③初期动物实验检测中,5只实验猫都在刺激电压幅值达到[(1±0.1)V,(700±100)μs,(40±5)Hz]时,肌肉出现轻微颤搐。加大幅值,肌肉体的颤搐程度逐渐加大。而通过不断改变频率、波宽两个参数来增加刺激强度,发现对动物体颤搐程度也有不同程度的改善。实验过程中动物无不良反应。结论:硬脊膜外脊髓电刺激器的设计满足硬脊膜外脊髓电刺激研究的需要,能根据实验所需参数提供灵活多变安全可靠的刺激波形,良好的人机接口提供方便可靠的操作方式,为硬脊膜外脊髓电刺激机制的深入研究提供了良好的实验仪器。     

脊髓硬膜外电刺激系统的设计与实验研究

目的：设计并研制适用于动物实验的脊髓硬膜外电刺激（ESCS）系统进行测定,为其进一步脊髓损伤（SCI）动物实验研究中的应用提供设备基础及参考参数。方法：健康SD大鼠6只,将设计并研制的ESCE电极置于其椎管内的不同节段,用针极肌电刺激脊髓后肢的肌电活动,以确定最佳刺激部位和参数值;ESCS电极植入1周后开始每天1次ESCS,10 min。并观察大鼠的体重和行为学改变,共56 d。结果：ESCS的最有效部位为脊髓L2节段,刺激强度（100±10）mV,波宽200μs,频率20 Hz。大鼠在植入电极14 d后神经行为学（BBB评分）与术前比较差异无显著性意义;在术后14～21 d动物体重恢复至术前水平;实验过程中大鼠无不良反应。结论：研制的ESCE系统能满足临床进一步研究的需要,通过植入实验对其参数进行测定,其良好的人机接口提供方便可靠的操作方式,为ESCE机制的深入研究提供良好的实验仪器。     

脊髓中央裂电刺激对股二头肌的控制作用

目的：通过对兔损伤平面以下脊髓中央裂电刺激实现对股二头肌牵张反射和收缩功能的控制作用。方法：实验于2003-11／2004-03在济南军区总医院动物实验中心完成，12只新西兰大白兔（8月龄）手术制作兔T10截瘫模型，术后10d，暴露L4～S2脊髓，植入长短两组微电极，然后暴露兔双侧股二头肌远端止点，用50mg砝码10cm高垂直坠落诱发牵张反射，肌电诱发电位仪记录兔股二头肌牵张反射的运动单元电位及刺激短电极后的运动单元电位，纪录刺激前后运动单元电位的电压值进行配对比较。在兔双侧足部捆绑50mg砝码行长电极刺激后，观察诱发免股二头肌负重收缩结果，抑制兔股二头肌牵张反射的结果，并记录最小的刺激电压值。结果：入选的12只兔均进入结果分析。①兔股二头肌牵张反射结果：短电极在方波波宽0．1ms，频率60-150Hz，电压80～120mV刺激下，牵张反射的运动单元电位的平均电压值低于兔截瘫后10d不给予电刺激时的平均值[（264&;#177;81），（267&;#177;61）μV，（t=2．628P〈0．05）]。②诱发兔股二头肌负重收缩观察结果：长电极在波宽为0．4ms，频率30～50Hz．最小刺激电压（31．00&;#177;4．48）mV时，兔股二头肌发生负重收缩。结论：采用脊髓中央裂电刺激的方法可以使股二头肌获得可控制的反射抑制和肌肉运动功能。     

聚乳酸-羟基乙酸共聚物/Ⅰ型胶原/壳聚糖人工硬脊膜在兔脊髓损伤模型中的应用

背景：自体组织、异体组织、动物来源的硬脊膜替代材料都难达到降低脊髓损伤后致残率与致死率的修复结果。目的：观察聚乳酸-羟基乙酸共聚物/Ⅰ型胶原/壳聚糖人工硬脊膜修复大白兔脊髓损伤的疗效。方法：70新西兰大白兔随机分为4组：假手术组（n=10）：单纯切除椎板,不损伤脊髓;模型组（n=20）：脊髓损伤硬脊膜缺损后未进行修复;壳聚糖组（n=20）：脊髓损伤硬脊膜缺损处植入壳聚糖人工硬脊膜;复合膜组（n=20）：脊髓损伤硬脊膜缺损处植入聚乳酸-羟基乙酸共聚物/Ⅰ型胶原/壳聚糖人工复合膜。结果与结论：脊髓损伤24h后,壳聚糖组和复合膜组运动功能评分均明显高于模型组（P〈0.01）,复合膜组运动功能评分高于壳聚糖组（P〈0.05）。脊髓损伤之后潜伏期均有明显延长,模型组、壳聚糖组、复合膜组潜伏期明显高于假手术组,在6h各组潜伏期有明显增加,在24h左右到达高峰,而后开始逐渐下降,脊髓损伤2d后模型组、壳聚糖组、复合膜组潜伏期差异无显著性意义。各组细胞凋亡率均大于假手术组（P〈0.05）,损伤后6,24h壳聚糖组和复合膜组细胞凋亡率均明显低于模型组（P〈0.05）。结果提示在大白兔脊髓损伤模型中应用聚乳酸-羟基乙酸共聚物/Ⅰ型胶原/壳聚糖人工硬脊膜有利于脊髓损伤恢复。     

硬脊膜完整性可影响脑脊液中细胞因子的水平

背景：脊髓损伤后的病理生理机制非常复杂,人们对此认识还很不全面、深入。目的：观察脊髓损伤动物模型中硬脊膜完整性对脑脊液内细胞因子水平的影响。方法：采用钳夹压迫法建立新西兰大白兔脊髓损伤模型,随机分为无硬脊膜缺损组、硬脊膜缺损组、硬脊膜缺损复合膜修复组、硬脊膜缺损自体筋膜修复组。术后 30 min、1 h、3 h、6 h、12 h、36 h 采用酶联免疫吸附实验方法检测各组脑脊液中细胞因子白细胞介素 6、白细胞介素 10、肿瘤坏死因子α的变化。结果与结论：无硬脊膜缺损组、硬脊膜缺损复合膜修复组和硬脊膜缺损自体筋膜修复组术后 6 h 脑脊液中白细胞介素 6、白细胞介素 10、肿瘤坏死因子α水平均显著低于硬脊膜缺损组（P 〈 0.05）。其余时间点 4 组间各因子水平差异无显著性意义（P 〉 0.05）。说明维护脊髓损伤模型中硬脊膜的完整性可影响脑脊液中白细胞介素6、白细胞介素 10、肿瘤坏死因子α水平,抑制炎症反应。     

模型动物失神经支配及神经肌肉电刺激的可编程植入式神经肌肉电刺激器

背景：目的：方法：序列。植入式神经肌肉电刺激器可用于研究功能性电刺激对动物失神经肌肉的作用机制，但体积偏大，功能单一。设计一种微型、参数可调的植入式神经肌肉电刺激器。基于红外通信技术，以MSP430为控制核心，采用低功耗设计，经体外控制器设置参数．产生电荷平衡的双相脉冲可对神经或肌肉进行电刺激。结果与结论：实验设计的刺激器可在体编程，能够灵活设置刺激电压幅值、频率、脉宽和间隔时间等参数。多参数的设置丰富了刺激协议选择性，可最小化对目标神经肌肉临近组织的不可预测刺激，优化了功耗设计，可确保实验动物的安全性。     

硬脊膜切开与低温灌洗联合应用在保护脊髓功能中的价值

目的：研究和探讨联合应用硬脊膜切开和低温灌洗对损伤脊髓的保护性作用。方法：96只家兔，随机平均分为4组（A、B、C、D）。全部动物行背侧显露T12－L1假硬脊膜，B、C、D、组均按Allen有氏法于暴露的硬脊膜背侧施54J势能造成脊髓损伤，尔后B组，即刻缝合切口；C组：单纯氏温灌洗治疗，D组：硬脊膜切开＋低温灌洗治疗，务段的脊髓含不量和细胞凋亡的检测，组织病理学观察，后肢神经功能测定等。结果：D组术后各时相指标均优于B组同时相（P＜0．01），C组伤段脊髓水肿，细胞凋亡率和后肢神经功能测定值与B组同时相相比分别在伤后24h,72h,7d及以后的时相上无统计学意义（P＞0．05）。C、D两组间的病理学变化在伤后24h相近，但至伤后7d、3周时C组的组织变化持续转差，结论：硬脊膜切开与低温灌洗的联保应用能够减轻损伤段脊髓的组织学变化并可促进神经功能的恢复。     

自发性硬脊膜外及硬脊膜下血肿手术3例的护理

自发性硬脊膜外血肿（spontaneous spinal epidural hematoma，SSEH）和硬脊膜下血肿（spontaneous spinal subdural hematoma，SSSH）同属脊髓出血性疾病，在临床上很少见，及时手术是该病有效的治疗方法，目的是去除血肿以解除脊髓受压。我院2005—03／2008—08收治此类患者3例，现将护理体会报告如下。     

低频电疗对白鼠周围神经损伤后脊髓后角神经细胞活动电位的影响

背景：迄今为止有关低频电疗缓解疼痛作用机制的研究寥寥无几,且有关低频电疗对脊髓后角神经细胞活动电位的影响尚不清楚.目的：应用周围神经损伤的动物模型,观察低频电疗对被机械性刺激和温度刺激所引发的脊髓后角神经细胞活动电位（膜电位）的影响,并观察纳洛酮干预后的效应.设计：随机对照动物实验.单位：延边大学医学院附属医院神经内科.材料：实验于2004-02/10在延边大学医学院中心实验室进行.取80只SD雄性白鼠,随机取60只手术分离出坐骨神经,将坐骨神经的2个分支胫神经和腓肠神经结扎后切断,留下腓神经作为实验组,其余20只经手术分离出坐骨神经后放原位,重新缝合皮肤作为对照组.方法：①疼痛测定：手术1周后用机械性刺激和温度刺激每5 s刺激大鼠一次,共刺激10次后测定躲避反应的频率（0%～40%为轻度疼痛,40%～70%为中度,70%以上为重度）.②对照组和实验组中重度疼痛的大鼠测定自发的和被机械性刺激和温度刺激所引发的脊髓后角神经细胞膜电位.③实验组大鼠用环状电极在腿部进行经皮低频电刺激（电流3 mA,时间10 min,频率10 Hz）,测定刺激前后脊髓后角神经细胞膜电位.④实验组低频电刺激的同时,经尾部静脉注射纳洛酮,测定注射纳洛酮前和注射10 min后脊髓后角神经细胞膜电位.结果：经补充后80只大鼠进入结果分析.①实验组被机械性刺激和温度刺激所引发的躲避反应频率明显高于对照组（P＜0.01）.②实验组被机械性刺激和温度刺激所引发的脊髓后角神经细胞膜电位明显高于对照组（P＜0.01）.③实验组经低频电刺激10 min后,被机械性刺激和温度刺激所引发的脊髓后角神经细胞的膜电位明显低于刺激前[每10 s（102.6&;#177;0.86）,（136.9&;#177;1.46）次;每10 s（175.2&;#177;1.28）,（240.8&;#177;1.51）次,P＜0.01].④实验组注射纳洛酮10 min后,被机械性刺激和温度刺激所引发的脊髓后角神经细胞的膜电位明显高于注射前[每10 s（174.5&;#177;0.41）,（235.4&;#177;1.41）次,P＜0.01].结论：低频电刺激能有效抑制被无害刺激所引发的脊髓后角神经细胞的活动电位,且静脉注射纳洛酮（8 mg/kg）可使之逆转到治疗前的水平,说明低频电疗可能是刺激中枢神经系统使其分泌内源鸦片物质,作用于脊髓后角细胞使其活性降低,从而达到缓解疼痛的目的.     

椎管内硬脊膜外脓肿

椎管内硬脊膜外脓肿黄思庆综述易章超审校华西医科大学附一院神经外科椎管内硬脊膜外脓肿为椎管内硬脊膜外软组织化脓性感染，硬脊膜外间隙内有脓液积聚或大量炎性肉芽组织增生而造成脊髓受压。由于本病引起的脊髓损害大多急剧而严重，其疗效与诊断和治疗时间的早晚关系密...