中国生物医学工程学报
中國生物醫學工程學報
중국생물의학공정학보
Chinese Journal of Biomedical Engineering
2015年
5期
548-557
,共10页
胡娜%封洲燕%郭哲杉%王兆祥%余颖
鬍娜%封洲燕%郭哲杉%王兆祥%餘穎
호나%봉주연%곽철삼%왕조상%여영
深部脑刺激%脉冲相位%高频刺激%单元锋电位%群峰电位
深部腦刺激%脈遲相位%高頻刺激%單元鋒電位%群峰電位
심부뇌자격%맥충상위%고빈자격%단원봉전위%군봉전위
deep brain stimulation%pulse phase%high-frequency stimulation%unit spike%population spike
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)CAI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0.5s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.
深部腦刺激在帕金森和癲癇等腦部疾病治療中的應用不斷髮展,它使用的電刺激波形通常為窄脈遲.但是,對于單相脈遲與雙相脈遲的刺激作用之間的差彆還缺乏全麵的認識.為瞭研究不同波形脈遲對于深部腦組織的刺激作用,在痳醉大鼠海馬CA1區的輸入和輸齣軸突纖維上,分彆施加不同極性的或者不同方式的(單箇或連續)單相和雙相脈遲,攷察CA1區神經元單細胞和神經元群體在刺激作用下的響應,以定量分析不同刺激波形的作用效果.共計18次動物實驗結果如下:1)CA1區輸入通道的小彊度單箇刺激順嚮誘髮單元鋒電位時,以興奮性相位為前相的雙相脈遲和興奮性單相脈遲的誘髮率(分彆為69.2%±10.4%和65.0%±10%)顯著高于以非興奮性相位為前相的雙相脈遲和非興奮性單相脈遲的誘髮率(分彆為28.8%±9.5%和34.2%±12.5%)(n=6);而且,雙相脈遲的作用效果取決于前相,與無後相的單相脈遲的作用效果沒有顯著差彆.2)CAI區輸齣通道的大彊度單箇刺激逆嚮誘髮群峰電位時,雙相脈遲的作用仍然與單相脈遲接近(n=6),由其前相主導,後相的作用較小.3)在CA1區輸齣通道逆嚮的100 Hz持續高頻串刺激期間,起始0.5s時間內單相脈遲引起群峰電位的幅值下降(54.2%±21.3%)顯著高于前相與其一緻的雙相脈遲所引起的幅值下降(39.0%±10.2%)(n=6),說明高頻串刺激時單相脈遲的作用比雙相脈遲要彊,但是單相脈遲可能造成神經組織的損傷.因此,長時間的高頻刺激治療應採用雙相脈遲.這些研究結果對于深入瞭解深部腦刺激的作用機製以及安全有效地推廣其臨床應用都具有重要意義.
심부뇌자격재파금삼화전간등뇌부질병치료중적응용불단발전,타사용적전자격파형통상위착맥충.단시,대우단상맥충여쌍상맥충적자격작용지간적차별환결핍전면적인식.위료연구불동파형맥충대우심부뇌조직적자격작용,재마취대서해마CA1구적수입화수출축돌섬유상,분별시가불동겁성적혹자불동방식적(단개혹련속)단상화쌍상맥충,고찰CA1구신경원단세포화신경원군체재자격작용하적향응,이정량분석불동자격파형적작용효과.공계18차동물실험결과여하:1)CA1구수입통도적소강도단개자격순향유발단원봉전위시,이흥강성상위위전상적쌍상맥충화흥강성단상맥충적유발솔(분별위69.2%±10.4%화65.0%±10%)현저고우이비흥강성상위위전상적쌍상맥충화비흥강성단상맥충적유발솔(분별위28.8%±9.5%화34.2%±12.5%)(n=6);이차,쌍상맥충적작용효과취결우전상,여무후상적단상맥충적작용효과몰유현저차별.2)CAI구수출통도적대강도단개자격역향유발군봉전위시,쌍상맥충적작용잉연여단상맥충접근(n=6),유기전상주도,후상적작용교소.3)재CA1구수출통도역향적100 Hz지속고빈천자격기간,기시0.5s시간내단상맥충인기군봉전위적폭치하강(54.2%±21.3%)현저고우전상여기일치적쌍상맥충소인기적폭치하강(39.0%±10.2%)(n=6),설명고빈천자격시단상맥충적작용비쌍상맥충요강,단시단상맥충가능조성신경조직적손상.인차,장시간적고빈자격치료응채용쌍상맥충.저사연구결과대우심입료해심부뇌자격적작용궤제이급안전유효지추엄기림상응용도구유중요의의.