低损伤高频神经电刺激方法设计与研究

发布时间：2020-09-03 13:09

　　高频(kHz)双向电刺激可以对神经的动作电位传导产生阻断作用,在临床中有助于多种疾病的治疗,如减轻慢性疼痛、缓解肌肉抽搐、提高泌尿效率等。因此,将高频电刺激安全有效的应用于临床具有重要价值。但是高频电刺激在实现神经传导阻断的同时会引起神经的损伤,如何在实现传导阻断的同时减轻甚至消除高频电刺激带来的损伤成为了亟待解决的问题。本论文基于离体牛蛙坐骨神经,通过对高频双向非对称刺激波形的设计以及借助激光辅助的方法来比较高频刺激前后复合动作电位(Compound Action Potential,CAP)幅值的变化情况,进而分析不同参数的高频刺激波形以及激光辐射对神经传导功能的影响效果,并根据实验结果得出更加安全有效的高频电刺激方法。本论文使用的高频电刺激波形为双向非对称不连续方波,在保证高频刺激的净电荷量为零的前提下,对不同频率(F=1,2,5 kHz)以及不同阴阳极脉冲宽度比(r=1,2,3)的高频刺激波形进行研究,并对不同高频参数情况下的阻断率和损伤率进行t-Test统计分析,以确定不同高频电刺激波形对神经传导的阻断效果以及损伤效果。结果表明,高频电刺激波形的频率越低,阴阳极脉冲宽度比越大对神经传导的阻断效果越好;而高频电刺激波形的频率越高,阴阳极脉冲宽度比越小对神经传导造成的损伤相对较小。在综合考虑阻断和损伤效果时,参数组合为r=1,F=5 kHz;r=2,F=5 k Hz;r=2,F=2 kHz所得到的结果较为理想。为了减小高频电刺激对神经造成的损伤,本论文同时对不同频率(1 k Hz,2 kHz,2.5kHz,4 kHz,5 kHz,10 kHz)的激光辐射在促进受损神经恢复方面的作用进行了研究,研究结果显示650 nm,25 mW的激光辐射可以减轻高频电刺激对神经造成的损伤并且能够促进受损神经的恢复。在对本研究中选取的各频率的激光辐射的研究中发现,激光辐射在减轻高频刺激带来的损伤以及促进受损神经的恢复方面具有时效性,并且5 kHz的激光辐射表现出的促进效果最佳,2 kHz和2.5 kHz的激光辐射促进效果相对较好,而1kHz,4 kHz和10 kHz的激光辐射则表现出了对受损神经恢复的抑制作用。所以利用激光辐射作为一种辅助手段可以有效的降低高频刺激对神经带来的损伤以及加快受损神经的恢复速度。本研究的结果表明,选取合适参数的高频刺激波形以及利用激光辐射,能够有效的降低高频电刺激对神经引起的损伤,这为高频电刺激的临床应用提供了一定的理论指导。
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R318

【参考文献】