脊髓硬膜外电刺激系统的设计与实验研究

目的：设计并研制适用于动物实验的脊髓硬膜外电刺激（ESCS）系统进行测定,为其进一步脊髓损伤（SCI）动物实验研究中的应用提供设备基础及参考参数。方法：健康SD大鼠6只,将设计并研制的ESCE电极置于其椎管内的不同节段,用针极肌电刺激脊髓后肢的肌电活动,以确定最佳刺激部位和参数值;ESCS电极植入1周后开始每天1次ESCS,10 min。并观察大鼠的体重和行为学改变,共56 d。结果：ESCS的最有效部位为脊髓L2节段,刺激强度（100±10）mV,波宽200μs,频率20 Hz。大鼠在植入电极14 d后神经行为学（BBB评分）与术前比较差异无显著性意义;在术后14～21 d动物体重恢复至术前水平;实验过程中大鼠无不良反应。结论：研制的ESCE系统能满足临床进一步研究的需要,通过植入实验对其参数进行测定,其良好的人机接口提供方便可靠的操作方式,为ESCE机制的深入研究提供良好的实验仪器。     

硬膜外脊髓电刺激仪的研制

临床实验证实硬脊膜外脊髓电刺激(ESCS)与减重步态疗法(PWBT)相结合,能明显提高患者脊髓损伤康复后的行走能力,对运动能量代谢产生显著影响,但相应的神经与生理机制目前尚不清楚.本研究开发研制一种小型低功耗的先进ESCS刺激仪,为ESCS机理的实验研究提供所需的刺激模式.基于印刷电路板工艺,采用聚酰亚胺对银电极触点进行绝缘封装,改进电极的设计.进行ESCS刺激仪性能的动物实验验证,改变电压幅值、频率和波宽等刺激参数,观察实验猫肌肉的抽搐情况.实验结果表明:所研制的小型低功耗ESCS刺激器能提供所需的多通道多模式刺激信号,电池供电和低功耗设计可提供使用安全性,ESCS电极满足柔韧性和生物兼容性要求,可为ESCS和PWBT组合疗法的机理研究提供先进实验手段.     

硬膜外脊髓电刺激结合减重跑台训练对脊髓损伤大鼠运动功能的影响

目的探讨硬膜外脊髓电刺激（ESCS）结合减重跑台训练对脊髓损伤大鼠运动功能的影响。 方法共选取成年雌性SD大鼠24只，采用改良Allen打击法将其制作成T8～9脊髓损伤模型，将造模成功大鼠随机分为脊髓损伤组(简称模型组，术后未给予特殊处理)、硬膜外电刺激组(简称电刺激组，术后给予硬膜外电刺激)、减重跑台治疗组(简称减重运动组，术后给予减重运动训练)和减重跑台训练结合硬膜外电刺激组(简称治疗组，术后给予减重运动训练及硬膜外电刺激)。于术前及术后采用神经行为学评分（BBB评分）对各组实验大鼠运动功能恢复情况进行评定，并于术后8周时取各组大鼠脊髓损伤节段进行神经丝蛋白（NF200）免疫组化染色分析。 结果减重运动组和治疗组大鼠神经行为学评分（BBB评分）和NF200染色光密度值均显著高于模型组及电刺激组水平（P<0.05）；治疗组大鼠BBB评分显著高于减重运动组（P<0.05），但治疗组和减重运动组NF200免疫组化染色结果间差异无统计学意义（P&rt;0.05）。 结论ESCS及减重运动训练均对不完全性脊髓损伤大鼠步行功能恢复具有促进作用，且两者联用具有协同功效，其治疗机制可能与刺激脊髓损伤下位中枢模式发生器神经元有关。