迷走神经刺激治疗癫痫的电生理机制及国产神经刺激系统研制的实验研究

摘要

目的：通过对迷走神经刺激治疗癫痫的电生理机制的探讨，研究开发具有独立知识产权的、更经济、更有效、更持久耐用的新型国产迷走神经刺激系统，为广大的癫痫患者提供更优质的服务。 方法：1.研制与进口设备同等水平的迷走神经刺激系统，在材料选择和制作工艺上按照国家和国际的有关标准执行。2.选用家兔为实验动物，用红藻氨酸5-10μg作右侧顶叶皮层注射，建立单纯部分发作、复杂部分发作的癫痫模型。3.将迷走神经刺激系统安装在动物体内，对迷走神经刺激系统的工作情况进行测试。4.用数字化视频脑电监测系统监测不同参数的迷走神经刺激对不同频率癫痫波的抑制作用，对异常放电的频率进行分组，每组8只：A组：为对照组，只安装刺激器，不启动刺激；B组：为低频率组，癫痫波在2-10Hz；C组为中频率组，癫痫波在10-20Hz；D组：为高频率组，癫痫波＞20Hz。分别采用低频率刺激：刺激脉冲为5Hz，1000μs；高频率刺激：刺激脉冲为30Hz，500μs。输出电流为1.0mA，常规刺激模式为刺激30秒，间隔1.1分钟，并且根据脑电情况，随时启动磁铁模式刺激。5.根据实验结果对现有的刺激系统进行改进。 结果：1.刺激器的前期研制已经按照计划顺利实现各项功能，通过了实验室的各项测试，已经可以稳定工作，通讯距离大于3cm，人机界面友好，并成功应用于动物试验。2.注射KA30分钟左右，动物即出现左侧肢体的抽搐，有强直和阵挛。呈持续性，间隔5～10分钟，出现一次全身性抽搐，持续约5秒钟后恢复。2小时后，抽搐程度逐渐减轻。以后间隔1～3小时，出现抽搐一次。根据模型要求，可以选择通过控制注射KA剂量大小，来获取不同类型的癫痫模型。注射5μgKA，可以获得单纯部分发作的模型，注射10μgKA可以获得复杂部分发作，以及部分发作继发全身发作的模型。3.迷走神经刺激系统体内安装顺利，组织相容性好。脉冲发生器的通讯、编程、阻抗测试等功能正常，经过多次测试，导线阻抗多为3kΩ，在正常范围，长期测试1个月，工作状态稳定。4.对于低频的癫痫波，较低频率的脉冲刺激，抑制其发放的效果较好，与对照组相比P＜0.01。而高频率的脉冲刺激效果较差，与低频刺激比P＜0.01。对于高频率的癫痫波，则较高频率的刺激效果较好，低频率的刺激效果不佳，与高频刺激相比P＜0.01。5.置入式神经刺激器的经皮电磁耦合充电技术，已经成功实现了技术演示，有望为置入式神经刺激器提供近乎无限的使用寿命，自行启动刺激的新型刺激器正在研制中。 结论：1.国产仪器的性能已经全面达到其技术指标，电路设计和软件应用优于国外同类产品； 2.KA的不同注射剂量可制作不同类型的EP模型； 3.国产仪器的刺激频率与对实验性EP癫痫波的频率有一定的相关性，低频率脉冲刺激对低频率的癫痫样发电抑制效果好，而对高频率的异常放电，低频率刺激不如高频率刺激效果好，发作前开始启动刺激可以有效抑制癫痫发作； 4.根据此项研究成果，有望实现迷走神经刺激的个体化治疗，并且对新型刺激系统的研制具有重大的指导意义。

目录

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常用缩语

前 言

第一部分国产迷走神经刺激系统的初步研究

第二部分家兔癫痫模型的建立

第三部分迷走神经刺激系统的安装与调试

第四部分迷走神经刺激的参数选择

第五部分新型迷走神经刺激系统研制

小 结

参考文献

致 谢

综 述 迷走神经刺激治疗癫痫研究进展