闭环植入式神经刺激器的现状与发展趋势

闭环植入式神经刺激器能根据患者生理信号的变化自适应地调整刺激参数的特性,使其成为研究的热点,患者的临床需求推动其设计开发的进展。介绍3种闭环植入式神经刺激器的作用机制和刺激参数评估的理论研究以及临床应用现状,这3种闭环植入式神经刺激器分别为代表中枢神经、外周神经及脊髓神经的脑刺激器,迷走神经刺激器以及脊髓神经刺激器。概括分析闭环植入式神经刺激器研究应用中未解决的问题和发展趋势,即闭环植入式神经刺激器的作用机制仍需要深入研究,刺激参数评估的有效性需要进一步提高,应用于临床的系统有待继续完善。     

用于外周神经的干涉电流刺激器设计

设计了一种用于外周神经电刺激的干涉电流刺激器。该刺激器为两路电流输出,可以产生4种波形,每种波形的频率、幅度等参数可在上位机进行设置,频率分辨率为0.2 Hz,幅度分辨率为0.01 mA,时间分辨率为0.1 μs。该刺激器的特点在于可在刺激强度一定的条件下连续改变电流比,或在电流比一定的情况下连续改变刺激强度。上位机采用LabVIEW开发,下位机采用FPGA对3片DAC进行控制,DAC产生的波形信号经过隔离恒流源电路后施加到负载。经过测试,刺激器能够准确产生4种波形,电流偏差在2.6%以内,恒流效果良好。该刺激器体积小,操作简单,产生波形稳定,可以用于无损选择电刺激研究。     

自制用于麻醉药品实验的电脉冲刺激器

自制用于麻醉药品实验的电脉冲刺激器江苏省人民医院高敬文，殷雷我院麻醉科为了研究麻醉药物对气道平滑肌张力的影响，需要一台电脉冲刺激器，输出电脉冲，刺激肌肉组织收缩。脉冲刺激器输出要求：频率１０～７０Ｈｚ，脉宽０．３～３ｍｓ，输出峰－峰值１０～６０Ｖ，且...     

经皮神经刺激的现状及应用

经皮神经刺激技术主要包括经皮电神经刺激和经皮磁神经刺激两类,目前已较广泛地应用于临床,具有无创伤和经济等优点,尤其在镇痛等方面疗效显著。在临床应用中,除生物效应的研究不够充分外,在作用机理、刺激电极、磁刺激的聚焦和频率等方面还存在待进一步解决的问题。本文综述了经皮神经刺激技术的现状、临床应用领域和刺激器与电极的设计等方面的进展及存在问题。     

超声平面外技术联合神经刺激器腋路动脉旁注药臂丛神经阻滞效果研究

目的 探讨超声平面外技术联合神经刺激器引导腋路动脉旁注药臂丛神经阻滞的效果。方法 选择2015年9月—2016年9月河北医科大学第三医院单侧肘关节下骨折择期行手术治疗的60例患者进行前瞻性研究。60例患者按随机数字表法分为观察组、对照组,每组30例。观察组采用超声平面外技术联合神经刺激器行腋路动脉旁注药臂丛神经阻滞,对照组采用超声平面内技术联合神经刺激器行腋路臂丛神经阻滞。观察比较两组患者麻醉操作时间、麻醉起效时间、感觉阻滞效果、运动阻滞效果、对止血带耐受情况、麻醉并发症发生情况及手术时间。结果 两组60例患者均顺利完成手术,术中无刺破血管、局麻药中毒等并发症发生。两组间比较,观察组麻醉操作时间(6.0±1.2)min,短于对照组的(11.5±2.1)min;麻醉起效时间(13.0±1.7)min,长于对照组的(7.8±1.5)min;运动完全阻滞率为53.3%(16/30),低于对照组的90.0%(27/30),差异均有统计学意义(t=12.464、-12.781,χ²=9.932,P值均﹤0.01);而两组感觉阻滞效果、止血带耐受、手术时间等差异均无统计学意义(P值均＞0.05)。结论 超声平面外技术联合神经刺激器腋路动脉旁注药臂丛神经阻滞麻醉操作简单、安全,效果确切,有很好的临床应用价值。     

基于单片机的植入式神经刺激器的设计

目的:介绍了一种治疗神经功能失调疾病仪器的设计方案.方法:该设计以MSP430单片机为核心控制器,包括体外控制器和体内刺激器的硬件和软件设计.结果:该仪器器能够对体内刺激器进行参数的设置和控制,使其产生可调电压幅度、频率和占空比的脉冲信号.并能接收到体外控制器发出的控制信号并产生相应的脉冲信号,该脉冲信号作用于靶点神经,用持续的脉冲电刺激抑制不正常的神经放电,达到治疗效果.结论:该系统进一步的完善将有较好的应用前景.     

神经刺激器在腰丛-坐骨神经联合阻滞的下肢手术中作用

目的观察神经刺激器定位腰丛-坐骨神经联合阻滞行下肢手术的麻醉效果。方法选择下肢手术患者20例,其中男性12例,女性8例;年龄18～76岁;美国麻醉医师协会(ASA)Ⅰ～Ⅲ级。使用神经刺激器定位腰丛-坐骨神经,并施行麻醉,观察和记录麻醉起效时间、麻醉效果和术后镇痛持续时间,观察不良反应。结果20例中18例神经阻滞效果满意(优),2例效果稍差(良)。麻醉前、麻醉后及术后收缩压(SBP)、舒张压(DBP)及心率(HR)差异无统计学意义(P0.05)。术中及术后随访未见不良反应发生。结论神经刺激器定位腰丛-坐骨神经联合阻滞行下肢手术时麻醉效果满意,并发症少。     

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：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。 目的：设计一种微型、参数可调的植入式神经肌肉电刺激器。 方法：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序列,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。     

双向脉冲可实现的神经纤维选择性兴奋

背景：研究证明利用电刺激外周神经纤维可恢复一些因失去中枢神经控制的肌肉的功能。 目的：验证双电极1 mm较近距离下双向方波脉冲实现神经选择性兴奋的正确性,并基于此实现神经的选择性兴奋。 方法：成年Wistar大鼠8只,麻醉后暴露大鼠坐骨神经,将电极小心放于坐骨神经干,建立神经选择性刺激模型。实验用电极为自制Cuff双极性电极,刺激器采用的是Grass S88刺激器和AWG2005任意波形信号发生器。采取双电极双向刺激方式,两个电极之间距离为1 mm,刺激波形选用脉宽为0.2 ms的对称双向脉冲,其输出脉冲的幅度、脉宽和延时均可调。调节刺激强度,研究双电极双向刺激下神经兴奋性的规律,以此实现神经的选择性兴奋,并利用“碰撞法”原理验证利用双电极双向刺激方法实现神经选择性兴奋的可行性。 结果与结论：实验过程中神经动作电位的变化将经P511放大器放大后接入示波器显示,双电极刺激波形为脉宽为0.2 ms的对称双向脉冲。随着刺激幅度的增大,实现神经的选择性兴奋。说明用距离很近(1 mm)的双电极双向对称脉冲的方法实现了神经的选择性兴奋,并利用“碰撞法”原理证实了此种方法的有效性和可行性。     

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。