基于阳极阻滞技术的骶神经根电刺激器设计与制作

目的为了辅助脊髓损伤后神经源性膀胱功能恢复,设计了基于阳极阻滞技术的骶神经根电刺激器。方法通过将阳极阻滞与骶神经根电刺激技术相融合,使电刺激骶神经前根时产生的动作电位可以选择性在副交感神经中传导,从而引起膀胱排空更接近于正常生理性排空。此外,通过采用三极电极作为电极,从而最大限度地避免刺激电流对周围组织干扰。系统设计按照电路功能模块划分为升压电路、脉冲信号放大电路、主控制电路、人机交互电路和外部通讯电路。结果测试结果表明,系统脉冲宽度范围为100~500μs,脉冲频率为3~20 Hz,脉冲工作时间为3~20 s,间歇时间为5~40 s。结论该刺激器能够满足尿动力学实验所确定的阳极阻滞电刺激参数指标要求,从而为下尿路障碍患者提供一种新的治疗方案。     

基于腔内压力评价的植入式结肠电刺激系统设计与动物实验

目的测试自行研制的植入式结肠起搏点电刺激系统对增加盲肠运动的效果。方法植入式结肠电刺激系统由植入式体内刺激器、便携式体外控制器和计算机参数设置分析软件组成。刺激参数及指令经体外控制器,以无线通信模式发送至体内刺激器;表征结肠收缩活动的压力信息由结肠腔内压力感受器采集后通过无线通信模式发送至体外控制器存储卡储存。选择46kg健康白猪1只,麻醉后开腹,将体内刺激器植入右侧腹股沟皮下,刺激电极穿过腹壁植入盲肠壁内固定,刺激参数选择电压为10、15、20 V,双脉冲频率为10、40、120 Hz,脉冲时间为0.5、1.0、3.0、5.0 ms,每次刺激前后连续观察记录5 min。检测完成后植入器固定,关腹后饲养1个月再次手术取出植入器。结果植入式结肠起搏点电刺激系统工作正常,在上述的电压、脉冲频率和双脉冲宽度的任意组合参数刺激下,发现电压和频率相同时脉宽越长,肠壁收缩活动的幅度越大;脉宽和电压相同时脉冲频率越高,肠壁收缩活动的潜伏期越短;频率和脉宽相同时电压越大,肠壁收缩活动的潜伏期越短,收缩幅度越大。在脉宽5.0ms、频率120Hz、电压15V的脉冲电刺激下,盲肠处于强直收缩状态。体内刺激器植入1个月,无感染及异物反应,取出时见植入物周围有少许包裹性积液。结论自行研制的电刺激系统初步适合进行结肠电刺激动物实验,选择合适刺激参数的结肠起搏点电刺激可明显增加结肠收缩运动,为进一步探索结肠电刺激治疗慢传输性便秘提供了研究基础。     

MEP在吉兰--巴雷综合征患者中的应用价值

目的：探讨磁刺激运动诱发电位(MEP)在吉兰-巴雷综合征(GBS)中的诊断价值。方法：对20例GBS患者进行磁刺激MEP检测，分别刺激皮层、CV6—7、T12、L4—5、Erb点、肘部及胭窝以测定中枢及周围神经传导时间，并以20例健康正常人作对照。结果：GBS患者中枢及周围神经传导时间明显长于对照组，MEP异常率为85％。结论：GBS患者磁刺激MEP检测时中枢神经及周围神经传导时间延长，MEP阳性率高。MEP对GBS的早期诊断有重要价值。     

脊髓与马尾的运动传导

目的：用下行运动通路的经皮直接电刺激法测定脊髓与马尾运动传导时间和运动传导速度，并与马尾传导的间接测定法（F波─S1刺激法）相比较。方法：用窄高压方波电脉冲刺激上、下肢皮层运动区及T1、T12、S1棘突的相应皮肤，在大鱼际肌及伸趾短肌记录相应的运动诱发电位（MEP），测定和计算下行通路各段的运动传导时间（MCT）和运动传导速度（MCV）。结果：上、下肢中枢MCT分别为7．69±0．83ms、14．30±1．32ms，皮层─S1MCT为16．97±1．27ms，脊髓MCT为6．60±1．68ms，脊髓─马尾MCT为9．28±1．38ms，马尾MCT为2．62±0．67ms，脊髓MCV为60．5±14．1m／s，脊髓─马尾MCV为56．6±7．96m／s，马尾MCV为54．8±13．0m／s，后者比间接的F波─S1刺激法（48．0±21．3m／s）快而标准差小。结论：用下行通路的窄脉冲高电压方波经皮刺激法测定脊髓、马尾下行运动传导是一准确且无创无痛的直接电生理方法。     

中老年人脑白质疏松症的电刺激运动诱发电位研究

目的 :探讨电刺激运动诱发电位在中老年人脑白质疏松的临床应用价值。方法 :用大脑皮层电刺激仪刺激大脑上、下肢皮层运动区及颈椎7、胸椎1 2 棘突的相应皮肤 ,在大鱼际肌及胫前肌记录相应的运动诱发电位 (MEP) ,分别对 30例脑白质疏松的中老年人和 30例无白质疏松的对照组进行测定。结果 :脑白质疏松MEP的异常率 37% ,和正常人比较有显著性差异 (χ2 =9 79,P <0 0 1) ,其异常形式有 :中枢运动传导时间 (CMCT)延长 ,MEP潜伏期 (PL)延长 ,波幅增大和波形消失。下肢CMCT和PL延长与对照组比较有显著差异 (t=11 8,P <0 0 1)。结论 :MEP客观反映了脑白质疏松中老年人的运动传导功能 ,对判断亚临床锥体束损害有实用价值。     

肢体近端肌肉记录MEP在上运动神经元病变中的应用

磁刺激运动诱发电位 (ＭＥＰ)是应用磁刺激器经皮刺激大脑皮层运动区、神经根及周围神经 ,在相应的肌肉上记录到的复合肌肉动作电位的方法。我们选择多发性硬化 (ＭＳ)和运动神经病 (ＭＮＤ)这两种疾病进行ＭＥＰ测定 ,以观察锥体束的功能状态。病例为 1993年 12月～ 1995年 2月北京协和医院门诊及病房收治的ＭＳ和ＭＮＤ患者 2 0例 ,现将ＭＥＰ的结果报告如下。1　资料和方法使用仪器 :磁刺激器 :丹迪公司生产的Ｍｇ2磁刺激器 ,磁刺激最大输出的磁场强度为 2 3Ｔ。肌电图诱发电位仪 :丹迪公司的ＣａｎｔａｔａⅡ型肌电图诱发电位仪 ,滤波…     

用高频双向脉冲电刺激实现有髓神经传导阻断的仿真研究

探讨由高频双向脉冲电刺激实现神经传导阻断的可能性.采用McNeal的神经电缆模型,利用单电极高频双向脉冲刺激对基于Frankenhaeuser-Huxley(FH)方程的有髓神经纤维,仿真研究传导阻断的阈值及机制.结果显示,当刺激脉冲频率高于10kHz时,不同直径(5～20μm)的神经纤维可以完全被阻断.在神经纤维的传导阻断中,刺激电流的频率越高,所需的刺激强度越高.粗纤维具有低的传导阻断阈值.对于由高频双向脉冲引起的神经纤维传导阻断,其阻断的机制主要取决于钾离子通道的开放.研究结果为相关动物实验及功能神经电刺激的临床应用提供更多信息.     

用微处理器控制的两道刺激器

一、简介心脏起搏用刺激器的一般要求,已经得到公认和充分的资料阐明。然而,有时改变个别起搏脉冲参数及起搏前插入一个或几个脉冲是有好处的。事实上,近十年来临床和心脏电生理研究的迅速发展,关键性地取决于心脏电刺激技术。在诊断和研究中,电刺激的目的是为了描述出特定心脏传导系统中心肌的反拗性(不应期),以便开始和中断造成许多心动过速的反复或循环运动机制。电生理研究中,需要改变诸如脉冲强度或宽度等刺激参数,以研究兴奋性(应激性)和反拗性(不应性),或在心动周期内给于一     

一种十六通道八参数的电触觉刺激系统

我们已研制了一种通用的电触觉(电皮肤)刺激系统以作为研究不同刺激波形下受激者精神生理反应的仪器。一个由实验者定义的命令文件确定16个通道的每个刺激电流和波形。该系统能提供0～20ms的开脉冲猝发延迟,0～50mA的相位电流,0～1000μs的相位间歇,每次猝发产生1～100个波形,0.1～25KHz的脉冲重复率,2～1000μs的相位宽度以及单相函数脉冲(直流分量为0)或双相平衡脉冲(具有相等的正负相位)。该系统自动地提供所需刺激波形,使受试者产生反应并记录其反应。     

症状性颈动脉粥样硬化性狭窄患者经颅电刺激运动诱发电位的研究

目的：探讨经颅电刺激运动诱发电位(MEP)对症状性颈动脉粥样硬化性狭窄的诊断价值。方法：对32例颈动脉粥样硬化狭窄患者和20例正常人行经颅电刺激MEP检查,评价狭窄程度与MEP的关系。结果：症状性颈动脉粥样硬化患者电刺激狭窄侧大脑皮层手区与对侧上肢记录MEP的潜伏期和中枢传导时间(CMCT)较正常对照组和健侧延长(P＜0．05)；对侧下肢CMCT较正常对照组和健侧延长(P＜0．05)。结论：MEP异常程度与临床病情轻重和病变部位密切相关,提示MEP能客观反映颈动脉狭窄患者中枢运动传导通路亚临床受损的情况,具有定量的价值。     

一种可编程刺激器系统的研制

本文介绍一种主要由微处理机(TP801)及电子刺激器(SC—1)组成的可编程刺激器系统。该系统最初是为满足研究缺血心肌兴奋性需要而专门研制的,但它容易扩展新的功能,例如,能按预编程序发出宽度、幅度和波形可控的脉冲,能实现对外部设备及多点轮流刺激的控制等等。因此,在生理研究中     

ECG—6511型心电图机描笔加热电路工作原理与维修

1、电路组成及工作原理 日本光电公司后期生产的ECG-6511型心电图机描笔加热控制电路由集成块IC303完成，其加热方式是采用脉冲供电方式进行控制。其内部结构见附图。Q308、Q310、C308、C309、R314、Q305、R319和Q306等组成自激多谐振荡器，Q307和Q309组成加热脉冲放大驱动电路，为描笔提供加热脉动电流。第④脚是加热脉冲频率控制端，其输人电压低，脉冲频率就低，输入电压越高脉冲频率也就越高。加热脉冲频率一般在1200Hz以上。工作方式在STOP(停止)和CHECK(观察)位时第④脚为低电平，多谐振荡器为描笔提供预热脉冲电流。工作方式开关在START(启动)位时第④脚为高电平，使加热脉冲频率变快，给描笔正常加热。第⑤脚是加热脉冲有效宽度控制端，电压高则脉冲宽度变窄，电压低则加热脉冲宽度变宽，笔温也就升高。VR305是笔温调节电位器，调节之即可改变第⑤脚电压值，也即改变加热脉冲的有效宽度，从而改变了笔温的高低。     

经颅磁刺激对部位相关癫癎患者运动皮质功能的评估

目的:采用经颅磁刺激技术(TMS)探讨症状性运动部位相关癫癎患者发作间期运动皮质的兴奋性.方法:对诊断明确的34例癫癎患者(分治疗组和未治疗组)及20例年龄、性别匹配的正常对照组进行单脉冲经颅磁刺激,刺激部位头颅相应的运动手区和颈7棘突外侧,并于对侧小指外展肌记录运动诱发电位(MEP),分析其阈强度(TI)、周围潜伏期(PL)及皮质潜伏期(CL)、中枢传导时间(CCT)和静息期(SP).结果:所有癫癎患者PL、CL及CCT均在正常范围内,但TI和SP明显低于正常对照组(P< 0.01).在癫癎患者中,未治疗组TI及SP明显低于治疗组(P< 0.01),致癎灶侧TI及SP低于非致癎灶侧(P< 0.05),但非致癎灶侧SP亦缩短.结论:单脉冲低频TMS能有效地反映中枢运动皮质的功能状态,用于症状性运动部位相关癫癎患者发作间期运动皮质兴奋性研究具有重要的实用价值.     

脑中枢运动传导时间对脑梗塞诊断的研究

用经皮电刺激测定脑运动传导时间的新方法,对脑梗塞30例与对照组30人(50侧)进行测定。脑梗塞病侧为12.67±4.3ms,健侧为6.00±1.48ms,对照组为6.21±1.43ms。脑梗塞级脑运动传导时间延长,与健测、对照组比较有极显著性差异(P<0.001),提示本方法对脑梗塞有定量诊断意义。     

用于动物实验的阵列式超声脑刺激器

目的:设计用于动物实验的阵列式超声脑刺激器,以解决单换能器无法校正散焦以及焦点不可控的问题。方法:刺激器采用16路的阵列换能器,每一路都有独立的匹配电路和驱动,延时电路和脉冲发生电路都集成在FPGA,并与上位机控制界面相连。然后,用水听器测量延时时间,并根据相位补偿原理校正和操纵焦点。最后用水听器扫描测量声场分布,以检测焦点校正和偏移的情况。结果:声场测试结果表明散焦得到校正,焦点声压提高了23%,旁瓣声压均比主瓣低6 dB以上,-6 dB焦域尺寸为dx=3 mm、dy=3 mm、dz=14 mm。操纵焦点从原点O左右上下各偏移了2 mm。结论:阵列式超声脑刺激器具有校正焦点和操纵焦点偏移的功能,为超声脑刺激研究提供了一个有用工具。     

自动递增刺激记录大鱼际肌运动单位估数及其可重复性

目的 :建立自动递增刺激记录正中神经支配的大鱼际肌运动单位估数 (motorunitnumberestimation ,MUNE)正常值并研究其与年龄、性别的关系和该技术的重复性。方法 :用自动递增刺激记录技术估测正中神经支配的大鱼际肌运动单位数 ,检测无神经肌肉病变的正常人 6 0名 ,年龄 2 0～ 88岁 ,平均 5 0 33± 2 0 81岁。结果 :①正常人正中神经支配的大鱼际肌MUNE为 30 0± 83个 ,三个年龄组的MUNE分别为 35 3± 6 3个 (2 0～ 39岁 )、32 2± 5 4个 (4 0～ 5 9岁 )、2 16± 5 9个 (6 0～ 88岁 ) ;②正常人大鱼际肌MUNE与年龄呈负相关 ,与性别无关 ,6 0岁以上组大鱼际肌MUNE比 6 0岁以下各组明显减少 (P <0 0 0 1) ;③大鱼际肌MUNE重复性实验两次检查值相差不显著 (P =0 3)。结论 :自动递增刺激记录正中神经支配的大鱼际肌MUNE为 30 0± 83个 ,随年龄的增大持续性下降 ,特别在 6 0岁后运动单位数下降明显 ,运动单位估数应考虑年龄因素。大鱼际肌MUNE有良好的可靠性和重复性 ,与性别无关。     

用于电阻抗成像系统的单电源差分电流源

为优化电阻抗成像(EIT)系统中所使用的电压控制电流源,设计一个单电源差分电流源以简化其中电流源电路的供电方式并提高其输出阻抗。基于差分电流源设计一个能够单电源供电的电流源,并针对该电路采用连入负电容补偿电路的方法进行外部电路补偿。在NI Multisim 10环境下,对单电源差分电流源以及补偿后的单电源差分电流源进行仿真,根据输出阻抗公式计算出仿真环境下单电源差分电流源补偿前后的输出阻抗。通过7280锁相放大器对电路中负载电压幅值的采集,可获得负电容补偿电路中部分参数调整前后对输出电流的影响,并将测试数据根据输出阻抗公式计算出实际电路的输出阻抗。通过NI USB-6281数据采集卡测得补偿后电流源的功率谱,并以一定浓度NaCl溶液作为负载测试其在EIT硬件系统中的稳定性。实验结果表明,负电容补偿电路中部分参数调整后,负载为1和10 kΩ,在1 000 kHz时,其电压幅值变化率仅为0.32%、0.35%,在不同频率下,负载电压幅值的稳定性有显著提高。单电源差分电流源经过外部电路补偿之后,其输出阻抗在1～100 kHz范围内均为1 MΩ以上,约为补偿前的5倍,与未补偿时相比有较大提高。在测得的功率谱中,有用信号高出噪声信号70 dB以上,体现该设计较好的抑制噪声能力。计算所得的负载电压幅值相对误差均小于0.0180%,表明该设计具有良好的稳定性。可见,经过外部电路补偿的单电源差分电流源能够适用于一般的EIT系统。     

干预细胞增殖分化的脉冲交流电刺激器的研究

目的:研制一个可干预细胞增殖、分化研究用的脉冲微电流刺激器。方法:由直流供电电源、占空比和频率可调的输出正负矩形波振荡器及恒流源组成电路。结果:经试验证明,电路的占空比可调,频率可在1Hz～10Hz之间可调,电流可在0μA～1100μA之间可调。结论:可以满足研究需要。     

脉冲电磁刺激对糖尿病大鼠神经病理性疼痛的影响

目的:系统研究外源性的脉冲电磁干预法对糖尿病神经病理性疼痛(DNP)大鼠的作用效果。方法:30只成熟的雄性SD大鼠,随机等分成3组:空白对照(Control)组,DNP组以及DNP协同电磁刺激(DNP+EMF)组。DNP模型使用腹腔注射链脲佐菌素方法构建。对DNP+EMF组大鼠行外源性的全身性电磁刺激干预(脉冲波形,频率15 Hz,强度30 Gs),每天刺激6 h。在电磁刺激的第0、2、4、6、8周对各组大鼠进行足底机械痛阈值、足底热痛阈值、感觉神经传导速率和运动神经传导速率检测。结果:DNP+EMF组大鼠的足底机械痛阈值和热痛阈值在第4、6、8周显著高于DNP组大鼠(P0.05);脉冲电磁刺激从第2周开始显著提升了DNP大鼠足底的感觉神经传导速率(P0.05),并从第4周起显著提高了DNP大鼠足底的运动神经传导速率(P0.05)。结论:外源性的脉冲电磁刺激能够显著改善糖尿病大鼠症状,表现为痛觉敏感性和神经传导速率的提升,脉冲电磁刺激有望成为临床治疗DNP的一种新的物理治疗手段。     

用于刺激响应测量的味觉刺激器的开发

目前,已有数种临床诊断方法用于味觉障碍患者。但大多数是基于患者主诉,不适用于揭示心理性症状,也不利于推断伪装疾病。临床上亟待客观检查方法的出现。尽管诱发响应EEG或MEG已经被作为一种客观方法用于诊断其他感觉器官障碍,但要想将其用于味觉障碍的诊断,一个具有极小上升时间的味觉脉冲刺激器是必不可少的,同时确保该刺激器产生与触觉干扰无关的纯味觉刺激也是十分重要的。由于这种刺激器还没有达到可用的程度,故几乎没有这样的实验报导。作者研制了一种可以产生短上升时间(16.5ms)的味觉刺激器。为了评估这种刺激器的特性,通过以下…