深部脑刺激中单相脉冲与双相脉冲的作用比较
本文关键词:深部脑刺激中单相脉冲与双相脉冲的作用比较 出处:《中国生物医学工程学报》2015年05期 论文类型:期刊论文
更多相关文章: 深部脑刺激 脉冲相位 高频刺激 单元锋电位 群峰电位
【摘要】:深部脑刺激在帕金森和癫痫等脑部疾病治疗中的应用不断发展,它使用的电刺激波形通常为窄脉冲。但是,对于单相脉冲与双相脉冲的刺激作用之间的差别还缺乏全面的认识。为了研究不同波形脉冲对于深部脑组织的刺激作用,在麻醉大鼠海马CA1区的输入和输出轴突纤维上,分别施加不同极性的或者不同方式的(单个或连续)单相和双相脉冲,考察CA1区神经元单细胞和神经元群体在刺激作用下的响应,以定量分析不同刺激波形的作用效果。共计18次动物实验结果如下:1)CA1区输入通道的小强度单个刺激顺向诱发单元锋电位时,以兴奋性相位为前相的双相脉冲和兴奋性单相脉冲的诱发率(分别为69.2%±10.4%和65.0%±10%)显著高于以非兴奋性相位为前相的双相脉冲和非兴奋性单相脉冲的诱发率(分别为28.8%±9.5%和34.2%±12.5%)(n=6);而且,双相脉冲的作用效果取决于前相,与无后相的单相脉冲的作用效果没有显著差别。2)CA1区输出通道的大强度单个刺激逆向诱发群峰电位时,双相脉冲的作用仍然与单相脉冲接近(n=6),由其前相主导,后相的作用较小。3)在CA1区输出通道逆向的100 Hz持续高频串刺激期间,起始0.5 s时间内单相脉冲引起群峰电位的幅值下降(54.2%±21.3%)显著高于前相与其一致的双相脉冲所引起的幅值下降(39.0%±10.2%)(n=6),说明高频串刺激时单相脉冲的作用比双相脉冲要强,但是单相脉冲可能造成神经组织的损伤。因此,长时间的高频刺激治疗应采用双相脉冲。这些研究结果对于深入了解深部脑刺激的作用机制以及安全有效地推广其临床应用都具有重要意义。
[Abstract]:Application of deep brain stimulation in the treatment of brain diseases such as epilepsy and Parkinson in the development of electrical stimulation waves which use the narrow pulse. However, for single pulse stimulation between the pulse and the double phase difference is a lack of comprehensive understanding. In order to study the different waveform pulse stimulation in deep brain tissue in the input and output fiber axon anesthesia in rat hippocampal CA1 area, respectively, applying different polarity or different ways (single or continuous) single and dual phase pulse on response of single cells and neuronal populations of CA1 neurons in stimulation, to quantitatively analyze the effects of different stimulation waveforms. A total of 18 animal experimental results are as follows: 1) the small area CA1 intensity of a single input channel stimulation orthodromically evoked unit spike, the excitatory phase before double pulses and pulse evoked excitatory phase The rate of (69.2% + 10.4% and 65% + 10%) was significantly higher than that before the biphasic pulse and evoked excitatory pulse rate in non excitable phase (28.8% + 9.5% and 34.2% + 12.5%) (n=6); moreover, the effect of the biphasic pulse depends on the phase effect the effect of single and no pulse and no significant difference.2) reverse evoked response potentials in high intensity area of single CA1 output channel stimulation, dual phase pulse and single pulse is still close to (n=6), the leading role before, the smaller.3 phase) in the CA1 region after the output channel 100 reverse Hz continuous high-frequency stimulation during the initial 0.5 s time pulse amplitude caused by population spikes decreased (54.2% + 21.3%) was significantly higher than that before the same biphasic pulse amplitude caused by the decline of (39% + 10.2%) (n=6), that high-frequency stimulation of single phase pulse than bipolar pulse Chong stronger, but may be caused by single-phase pulse of nerve tissue injury. Therefore, high frequency long time stimulation should be treated by double pulses. The mechanism has important significance for understanding the results of deep brain stimulation and is safe and effective to promote its clinical application.
【作者单位】: 浙江大学生物医学工程与仪器科学学院生物医学工程教育部重点实验室;
【基金】:国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2011CB504400)
【分类号】:R741.044
【正文快照】: 引言近年来,深部脑刺激(deep brain stimulation,DBS)在临床上越来越多地被用于治疗各种脑部疾病,例如帕金森病、癫痫、记忆衰退等[1-3]。在DBS的应用中,电刺激各项参数的选择(包括刺激波形、强度、频率和时长等)对于DBS的安全性和有效性极其重要[4-5]。由于脉冲波形对于神经
【参考文献】
相关期刊论文 前4条
1 王静;封洲燕;;多通道神经元锋电位检测和分类的新方法[J];生物化学与生物物理进展;2009年05期
2 曹嘉悦;封洲燕;郑晓静;陈白璐;;深度麻醉至脑死亡期间大鼠海马神经元活动的突变[J];生物化学与生物物理进展;2014年04期
3 封洲燕;肖乾江;胡振华;;电刺激期间神经细胞单元锋电位的检测[J];中国生物医学工程学报;2013年04期
4 封洲燕;余颖;曹嘉悦;郭哲杉;;大鼠海马神经元群体对于高频电刺激的响应[J];中国生物医学工程学报;2014年02期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 于磊;陈安宇;任朝晖;张旭;;利用单电极不对称双向脉冲电刺激实现有髓神经传导阻断的仿真研究[J];北京生物医学工程;2008年01期
2 沈强,邰常峰,蒋大宗;利用单电极不对称双向脉冲刺激实现哺乳动物有髓神经纤维选择性兴奋的仿真研究[J];电子学报;2001年03期
3 张新建;盛莉;张元信;;异丙酚对大鼠下丘神经元第一动作电位延时-声强函数曲线的作用[J];重庆医学;2013年35期
4 田明霞;王埔坤;刘晓红;孟利芳;金堂;王维山;;投球训练对阿尔茨海默病患者认知功能的影响[J];北京医学;2014年01期
5 Hui-Hua LIU;Cai-Fei HUANG;Xin WANG;;Acoustic signal characteristic detection by neurons in ventral nucleus of the lateral lemniscus in mice[J];动物学研究;2014年06期
6 于钟德;李平;肖灵;訾蕊;费兴波;;刺激脉宽对脉宽阈值积的影响[J];北京生物医学工程;2015年04期
7 祝晓平;王东;陈耀武;;基于提升小波的神经元锋电位并行检测方法[J];华南理工大学学报(自然科学版);2011年10期
8 祝晓平;韩业强;郝耀耀;王东;陈耀武;;基于概率神经网络的锋电位实时分类算法[J];华南理工大学学报(自然科学版);2012年06期
9 吴俊;乔清理;王薇;;视觉假体电刺激电流波形的改进研究[J];航天医学与医学工程;2013年05期
10 黄新;乔清理;王秀宏;;视网膜上假体电刺激脉冲参数的优化[J];航天医学与医学工程;2014年04期
相关会议论文 前1条
1 于磊;陈安宇;任朝晖;张旭;;利用单电极不对称双向脉冲电刺激实现有髓神经传导阻断的仿真研究[A];中国生物医学工程进展——2007中国生物医学工程联合学术年会论文集(上册)[C];2007年
相关博士学位论文 前8条
1 王静;多通道锋电位信号分析的新方法及其在海马神经元发放特性研究中的应用[D];浙江大学;2011年
2 孙静静;视神经和脉络膜上腔电刺激诱发视觉皮层响应的特性研究[D];上海交通大学;2012年
3 祝晓平;植入式脑—机接口锋电位实时处理算法研究[D];浙江大学;2012年
4 陆一j;刺入式视神经电刺激诱发皮层响应的时空特性及其视觉拓扑投射关系研究[D];上海交通大学;2013年
5 汪洋;大鼠海马CA1区神经活动对体感刺激响应的研究[D];浙江大学;2014年
6 朱千;海洛因戒治者隐藏信息的ERP研究[D];西南大学;2014年
7 芮岳峰;基于柔性MEMS的可植入人工面神经技术研究[D];上海交通大学;2014年
8 柏林;大鼠初级听皮层神经元对多种声信号处理的层特征及持续噪声背景下声信号表征的线性平移机制[D];南方医科大学;2013年
相关硕士学位论文 前10条
1 杨彭举;基于细胞外动作电位信号识别神经元及其类型[D];浙江大学;2011年
2 郜丽赛;基于匹配小波变换的大鼠初级视皮层神经元锋电位分类[D];郑州大学;2011年
3 王冬雪;神经元峰电位的检测与分类方法研究[D];中国科学技术大学;2011年
4 向毅;微电脑程控膈肌起搏器的研制及其实验应用——不同脉冲幅度膈肌起搏对兔膈肌的影响[D];第一军医大学;2004年
5 冯平艳;基于局部场电位的神经元感受野调谐特性研究[D];郑州大学;2012年
6 肖乾江;抑制回路的激活对于海马区神经元动作电位发放的影响[D];浙江大学;2013年
7 丁方香;深部脑刺激在探究束旁核和内侧苍白球的联系中的应用[D];山东师范大学;2013年
8 杨巍;微丝电极阵列制备及其输入输出特性研究[D];郑州大学;2013年
9 张蔚蔚;DRM范式下预警对心境一致性错误记忆的影响[D];西南大学;2013年
10 李晓燕;锋电位信号分析及噪声抑制算法研究[D];郑州大学;2013年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 阮静;皋源;杭燕南;;全麻后中枢神经系统并发症[J];中国医药导刊;2007年05期
2 封洲燕;邢昊昱;田聪;王静;汪洋;;大鼠海马CA1区前馈抑制和反馈抑制的作用特性[J];航天医学与医学工程;2011年03期
3 周涓;熊忠阳;张玉芳;任芳;;基于最大最小距离法的多中心聚类算法[J];计算机应用;2006年06期
4 封洲燕;光磊;郑晓静;王静;李淑辉;;应用线性硅电极阵列检测海马场电位和单细胞动作电位[J];生物化学与生物物理进展;2007年04期
5 雷霆;田裕涛;杨卓;张涛;;乌拉坦对大鼠海马CA1神经元电压门控钠通道和动作电位的作用[J];生物物理学报;2008年02期
6 周昆;屈彩芹;;动物实验常用麻醉剂的比较与选择[J];实验动物科学;2008年02期
7 杨黎黎;李树清;;乌拉坦麻醉动物的病理生理学作用[J];微循环学杂志;2011年01期
8 封洲燕;王静;汪洋;郑晓静;;神经元锋电位信号滤波频率的选择[J];浙江大学学报(工学版);2012年02期
9 封洲燕,郑筱祥;不同麻醉深度下大鼠脑电复杂度和功率谱的变化过程[J];中国生物医学工程学报;2004年01期
10 封洲燕;肖乾江;胡振华;;电刺激期间神经细胞单元锋电位的检测[J];中国生物医学工程学报;2013年04期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 喻东山;;双相Ⅰ型抑郁的治疗——读者来信[J];临床精神医学杂志;2005年06期
2 陈晓东;李洁;苏敬华;林昭宇;;双相I型与双相Ⅱ型障碍临床特征比较分析[J];精神医学杂志;2010年02期
3 苏敬华;陈晓东;卢慧贤;李洁;林昭宇;;双相Ⅰ型与双相Ⅱ型患者血清脑源性神经营养因子水平的研究[J];精神医学杂志;2011年03期
4 李爱凤;阳琼;蔡颖莲;;双相Ⅰ型和双相Ⅱ型障碍间歇期患者人格特征的对照研究[J];临床医学工程;2013年08期
5 徐文炜;双相Ⅱ型是最常见的表现型吗?[J];国外医学.精神病学分册;1994年01期
6 严波,,张培源;软组织线性双相理论的混合有限元解法[J];重庆大学学报(自然科学版);1995年01期
7 郭卫刚,黄刚;妇女与双相情感疾病[J];国外医学(社会医学分册);1997年02期
8 郭卫刚,黄刚;妇女与双相情感疾病[J];国外医学.精神病学分册;1997年01期
9 陈文贵;也谈中药的双相调节作用[J];江西中医药;1999年06期
10 倪全;;致命的双相人生[J];大家健康;2011年11期
相关会议论文 前10条
1 曾水源;;运用“双相工资”制的探索[A];全国中西医结合教育学术研讨会论文集[C];2000年
2 王迎军;刘国华;南开辉;赵娜如;龙厚清;李佛保;;双相钙磷系统骨组织工程支架材料[A];第九届全国生物材料学术会议(CBMS-9)论文集[C];2002年
3 寻华音;陈彩花;;双相气道正压通气应用于急性呼吸窘迫综合征的护理体会[A];2007年浙江省危重病学学术年会论文汇编[C];2007年
4 李传岐;;试论腧穴的双相调治作用[A];中国针灸学会微创针刀专业委员会第二届学术研讨会学术论文集[C];2010年
5 王育梅;王学义;;A型行为和旺盛气质:与双相Ⅳ型障碍的可能的关联性[A];中华医学会第十次全国精神医学学术会议论文汇编[C];2012年
6 施和勋;傅文农;;从中西医结合角度理解“软双相”性抑郁[A];全国精神疾病中西医结合治疗及研究新进展学习班、浙江省中西医结合学会精神疾病专业委员会第九次学术年会资料汇编[C];2007年
7 王光军;张娇;章庆国;;表面改性双相陶瓷复合自体骨髓干细胞修复兔骨缺损的实验研究[A];第四届华东六省一市整形外科学术会议暨2007年浙江省整形、美容学术会议论文汇编[C];2007年
8 李瑞丰;郑家军;;多级孔双相沸石的制备和性能——从理论设计到实际应用[A];第十七届全国分子筛学术大会会议论文集[C];2013年
9 张利华;王云华;;64层SCT低剂量双相扫描技术肺功能评价的可行性与应用价值[A];中华医学会第十八次全国放射学学术会议论文汇编[C];2011年
10 胡紫阳;段德莉;李曙;;碳钢在油水双相混合流体中的纯磨损测量研究[A];第十一届全国摩擦学大会论文集[C];2013年
相关重要报纸文章 前5条
1 记者 蔡添高;推动“双相服务”工作再上新台阶[N];闽西日报;2013年
2 同济大学附属同济医院心身医学科主任、教授 吴文源;双相躁狂是反复发作的疾病[N];文汇报;2008年
3 张莉;首个双相躁狂适应症药物在华上市[N];医药经济报;2008年
4 四川绵阳医院 徐波 徐成君;药物双相作用值得重视[N];医药经济报;2000年
5 郝薇;太钢成功研发不锈钢新产品[N];山西经济日报;2008年
相关博士学位论文 前2条
1 尹乒;双相FHA/SrHA涂层的构建及其生物相容性[D];中南大学;2013年
2 鲁忠臣;Al-Sn轴承合金的双相双尺度结构与摩擦学性能[D];华南理工大学;2013年
相关硕士学位论文 前10条
1 牛小霞;双相波除颤仪除颤效果及副作用的实验研究[D];苏州大学;2009年
2 叶益浩;基于ADSP-BF531的双相波体外除颤仪控制系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
3 周栩;亲水有机溶剂/盐双相体系分离生物物质[D];上海交通大学;2009年
4 冯芳芳;含FHA/SrHA双相生物涂层钛种植体材料的制备及其性能研究[D];中南大学;2013年
5 赵若辉;大比表面双相纳米Ga_2O_3的制备与性能研究[D];黑龙江大学;2014年
6 陈思;Cu-P-Cr-Ni-Mo双相耐候钢组织对其力学行为的影响[D];燕山大学;2014年
7 蒋光辉;经胸体外单、双相波除颤对心肌损伤的比较研究[D];南昌大学;2010年
8 陈晓东;双相I型与Ⅱ型障碍临床特征与血清BDNF及部分糖代谢指标的比较分析[D];广州医学院;2010年
9 周君;慢阻肺呼吸双相HRCT肺定量指标与肺功能的相关性分析[D];新疆医科大学;2013年
10 赵玫;牙源性双相陶瓷的研制及其骨缺损修复实验[D];安徽医科大学;2013年
本文编号:1397243
本文链接:https://www.wllwen.com/yixuelunwen/swyx/1397243.html