用于神经功能修复的电、近红外激光及其组合刺激方法的研究

发布时间：2024-12-19 03:17

　　神经功能性疾病因很难通过药物等手段治愈，成为医学界的重大难题之一。从根本上讲，人体各种感觉和运动功能，都是与之对应的神经细胞或肌肉接受各种刺激产生动作电位的结果。当功能发生异常时，可以通过建立神经接口施加外界刺激而治愈。目前用于神经修复的刺激方式有电、光、化学、机械等。其中功能性电刺激是研究的热点，已进入临床阶段，并有很多产品问世。然而现有电刺激方法空间分辨率低，电极使用寿命短，且在供能、数据传输效率和安全方面都有待提高。新出现的红外激光神经刺激疗法采用低能量脉冲激光照射神经，具有空间分辨率高、安全性高等优点。但红外激光刺激疗法目前尚处于实验初步阶段，所研究的应用领域较窄，很多问题有待进一步研究解决。 针对上述研究背景，本学位论文围绕神经功能修复这一目的，在总结分析功能性神经电刺激、近红外激光神经刺激及其组合刺激的原理和应用的基础上，首先提出了实现多通道刺激信号体内外无线传输的新设计方案并最终通过动物实验进行了可行性验证，其次提出了短波长近红外激光应用到视皮层修复的方案并通过实验进行了初步验证，最后将两种刺激方法结合，借助阈下电刺激，降低光刺激阈值，避免了热消融现象，实现了对不同神...

【文章页数】：172 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1感应电能传输原理

国内外研究进展功能性神经电刺激的发展能性电刺激（FunctionalElectricalStimulation,FES）的研究国外起步19世纪中期，Ducbenne等人在实验中就发现电刺激肌肉会使肌肉发于此原理，出现了基于功能性电刺激的医疗仪器如第一台心脏起搏仪器面临....

图1.2感应式深部脑刺激器的电路原理图

合转化为高频电流信号，并由其后的整流滤波电路转变为供电，最终完成了体外能量向体内的传输。感应式电能传相比具有即充即用的优点，无需定期开刀更换体内电池，染，同时，避免了电池在体内物质泄漏带来的危险。至此从导线传输刺激信号的半植入式医疗器械到体内电池供电植入式医疗器械的演变。本、美国....

图1.3Interestim-2B无线微型刺激器与PCB版键合[30]

ICDBS)，如图1.2，该设计将接收线圈和解调电减少了植入部分的体积，并在体内实现无源设计，以减少加工的硅微线圈尺寸外径分别为10mm和14mm，通过在耦合不同频率的刺激信号。美国密西根大学的Ghovanloo假体的Interestim-2B芯片是基于AMI....

图1.4双向传输闭环植入系统示意图

图1.4双向传输闭环植入系统示意图[41]Fig.1.4Architectureofthedualbandtelemetrysystem外，植入式医疗仪器的安全性也是我们应该考虑的问题。人体组织，会吸收高频电磁场并产生电流，干扰人体内部本身的电磁兼容状体的生理功....

本文编号：4017568