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脊髓损伤患者的下肢功能重建:智能化康复手段
现代科学技术发展为脊髓损伤患者重建下肢功能提供了新的手段,如脑-机接口技术、神经假体、康复机器人、减重步行训练等.在临床实践中,上述康复手段的优点和缺点日益凸显,其结合应用成为一种研究趋势.应根据智能化的特点及患者自身状况,选择合适的康复手段.
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膈肌起搏技术在颈髓损伤患者呼吸功能重建方面的应用综述
脊髓损伤的发生率日益增高,其中一半以上都是颈髓损伤。高位颈髓损伤的主要死亡原因是呼吸功能衰竭。部分存活的颈髓损伤患者,需要依靠呼吸机维持生命。鉴于呼吸机的种种弊端,许多学者研究用膈肌起搏技术来代替呼吸机,重建颈髓损伤患者的呼吸功能。本文就膈肌起搏技术在颈髓损伤患者呼吸功能重建方面的应用进行综述。
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手部“肌腱效应”对颈6 A-B级脊髓损伤患者日常生活活动能力的影响分析
通过各种手段重建四肢瘫患者的上肢功能,已成为现代脊髓损伤(SCI)康复的重要组成部分.四肢瘫患者的上肢功能重建方法包括非手术和手术的方法.目前,手术的方法主要是对前臂无残留功能肌肉的脊髓损伤患者,通过体内植入生物电子的手功能神经假体,来恢复拇指的侧捏和手指的掌侧抓握功能[1].另一种方法主要是通过将有完好神经功能支配的肌腱移植到手部的手术,而应用保守疗法来重建四肢瘫患者的手部功能国内外较少报道.本文主要通过非手术的方法探讨C6 A-B级脊髓损伤患者重建手部"肌腱效应"对其日常生活活动能力的影响.2001年起,我院对25例C6A-B级脊髓损伤患者,通过配戴腕手夹板将腕手部固定至功能位并重点训练双侧腕背伸肌群及双上肢其他各残存肌群肌力.治疗后随访,效果明显,患者的生活自理能力和工作自立能力获得较大的提高.
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脊髓损伤后骶神经根电刺激排尿神经假体的研究进展
目的:介绍国外在脊髓损伤(SCI)患者开展骶神经根电刺激排尿的经验,并总结作者的研究结果.方法:参考Finetech-Brindley排尿神经假体工作手册,综述国外文献,详细介绍骶神经根电刺激排尿的原理、神经假体组成、临床适应证、手术方法、治疗效果、并发症、体内装置故障的判断与处理,及作者的研究工作.结果:圆锥上SCI导致的痉挛性膀胱,贮尿与排尿功能双重障碍,对患者的生活质量和生存寿命影响大.目前骶神经根电刺激排尿在欧美国家已开展了2000多例,能恢复患者可控制性的排尿、排便和性功能,效果优良.结论:骶神经根电刺激排尿神经假体植入配合后根切断去传入,是恢复圆锥上SCI患者盆底器官排泄功能的理想方法.
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脊髓损伤后步行能力的康复研究进展
脊髓损伤引起的截瘫,致残率高.特别是患者步行能力的恢复,是一个较缓慢的过程.目前针对此项功能的康复,国内外所采取的主要治疗方法有:卧床期肌力训练,站立及平衡训练等,国内尚有以中医为特色的康复治疗.随着现代电子生物技术和生物工程学的发展,越来越多的辅助器具也被投入临床使用,其中具有代表性的是植入式神经假体,步行矫形器及减重平板的应用.
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神经假体在脊髓损伤患者中应用的研究进展
虽然脊髓再生与修复技术有望应用于临床,但目前脊髓损伤患者的神经功能还不可能完全恢复.因此,辅助技术在脊髓损伤(spinal cord injury ,SCI)后的功能康复中仍将起重要作用.
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人工耳蜗植入的临床应用进展
人工耳蜗(cochlearimplant,CI)是一种能够帮助双耳重度与极重度感音神经性聋患者获得听觉的电子装置,是目前唯一用于人体的商品化神经假体.随着科技进步,CI在重度及极重度聋患者的听觉及言语康复方面,较助听器显示出更为突出的优越性.CI已成为国际上治疗重度以上感音神经性聋的常规方法.本文就CI的病例选择、手术、术后康复与疗效评估等方面进行综述.
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针型神经微电极制作技术进展及其在脑机接口中的应用
近年来,植入式神经微电极已成为神经科学和微电子学一个新的研究热点.本文对植入式神经微电极中常用的针型微电极制作技术的发展、研究现状以及在脑机接口中的应用进行了较为详细地综述,并讨论了各种制作方法的特点和局限,展望了该领域进一步研究的方向.
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骶神经前根电刺激排尿的简化与改良
为了对骶神经前根电刺激排尿神经假体和手术方法进行简化和改良,将6只犬经T10平面截瘫后,随机分为2组,组1完全切断两侧L7~S3后根,组2交叉组合切断两侧L7、S2、S3后根和S1前根,观察术后膀胱压力容积曲线(CMG)变化;另外对10例圆锥上脊髓损伤患者,分别电刺激S2、S3和S4神经根并测定膀胱压力的变化.结果发现,组2因完全打断了膀胱脊髓反射的同平面反射弧,其CMG曲线与切断全部后根的组1相似,形成弛缓性膀胱;在国人,S3对膀胱的支配效能占52.2%,S4占44.9%,S2占2.9%,(S3+S4)提供了膀胱压力的97%,S2无论在支配频率和支配效能方面作用均很小.提示用1根导线携带2个电极安放在S3~4神经根上,同时交叉切断S3~4后根或再加上S2前根,即可获得良好的膀胱排尿和贮尿功能,其优点是能降低神经假体费用,扩大临床适应证.
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周围性面瘫的神经假体治疗
周围性面瘫是临床常见疾病,其并发症和后遗症治疗不及时时常发生,现有的手术和非手术治疗均不是根治性治疗方法.合适的电流刺激对于面神经损伤的修复和再生有一定的价值.随着生物材料相容性的发展,神经假体广泛应用和可植入式器件替代治疗成为新的治疗手段.因此,应用微机电系统技术制备的可植入神经假体治疗周围性神经损伤疾病在动物研究和临床工作得到进一步的深入.
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涂覆聚氨酯材料植入神经电极的细胞相容性评价
背景:由于植入式电极在长期使用后会形成组织包囊,从而严重影响了电极的性能.课题组提出采用生物相容性好、离子导通能力强的聚合物涂层来包裹整个电极.这样,就能在不影响电极的电化学性能的前提下提高电极的生物相容性,使得电极在长期植入后的稳定性增强.目的:观察合成聚氨酯材料的离子导通性能以及与PC12细胞和小鼠小脑颗粒神经元的细胞相容性.设计、时间及地点;对比观察实验,于2007-10/2008-04分别在武汉大学化学院神经电极研究室和华中科技大学生科院完成.材料:首先用2,4-异佛尔酮二异氰酸酯和聚乙二醇合成预聚体,然后直接用水为交联剂,二丁基二月桂酸锡为催化剂进行交联形成聚氨酯.方法:将硅橡胶片在空气中等离子处理1 min后,将一定景合成的聚氨酯溶液铺展在处理后的硅橡胶片上,形成一层均匀的薄膜.以未经涂层处理的硅橡胶片为对照.主要观察指标:采用红外测试仪对合成的聚氨酯进行官能团的分析;测试电极上涂敷聚氨酯涂层前后的循环伏安性能;观察不同材料上PC12细胞和小鼠颗粒神经元的贴附状况;计算不同材料上细胞的相对存活率.结果:红外测试说明聚乙二醇和异佛尔酮二异氰酸酯反应完全;循环伏安测试证明离子在聚氨酯膜内的导通能力较强,而且不影响电极的电化学性能;PC12细胞和小脑颗粒神经元在涂覆有聚氨酯材料的硅橡胶上的贴附状况均好于未经涂层处理的硅橡胶;MTT法实验结果表明,涂覆有聚氨酯材料的硅橡胶上细胞的存活率高于未经涂层处理的硅橡胶(P<0.001).结论:在聚氨酯合成的过程中引入聚乙二醇,使得其不仪具有良好的离子导通性能,而且与PCI2细胞和小脑颗粒神经元具有良好的细胞相容性.
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用于肢体运动系统的神经假体研究进展
介绍一种基于功能性电刺激(FES)技术、用以恢复上下肢体运动功能的神经假体的发展概况和用于脊髓损伤、中风等康复临床中存在的问题,并展望其前景.
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植入式神经假体在脊髓损伤功能康复中的应用
神经假体是一类帮助神经损伤后恢复功能的高科技电子装置,通过人工电刺激代替损伤的神经控制其靶器官的功能[1].植入式神经假体结构复杂,要求安全、耐用、小巧和高效,其工作原理属功能性电刺激(FES)的范畴.脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)造成损伤平面以下的肢体和内脏器官功能障碍,包括上肢、下肢、排尿排便、呼吸和性生育功能等[2].本文对植入式神经假体在SCI患者的应用做一介绍.
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神经假体在颈髓损伤患者手功能重建中取得良好效果
颈髓损伤患者丧失对手的意识控制,严重影响生活质量.目前对前臂无残留任何功能肌肉(C5和C6颈髓平面)的患者,通过体内植入生物电子工程制造的手功能神经假体,可恢复拇指的侧捏和手指的掌侧抓握功能,显著提高患者的生活自理能力.美国Freehand系统1997年获得FDA认证,在临床应用200余例,效果良好.Freehand系统由体内植入部分和体外控制部分组成,两者之间通过电磁感应起作用,引起相应的肌肉按序收缩而产生功能.
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功能性电刺激对脑卒中肢体运动功能康复的作用及进展
近年来,脑卒中的死亡率已呈逐年下降趋势[1],但其后遗的一系列肢体运动功能障碍却长期严重影响患者的日常生活质量,给家庭和社会带来沉重的负担[2].功能性电刺激(functional electrical stimulation,FES)是使用一定强度的低频脉冲电流,按照预先编定的程序,作用于丧失功能的器官或肢体,刺激运动神经,诱发肌肉运动或模拟正常的自主运动来替代或矫正器官和肢体功能的一种治疗方法[3].FES的发展从单导联到多导联,从表面电极到植入式电极,从单一刺激到肌电反馈刺激和微处理器设备的应用等,历经半个多世纪,其技术已趋成熟.本文回顾其电刺激技术原理及针对脑卒中患者康复中主要面临的肢体运动功能障碍,介绍FES的临床应用、作用机制及其进展.
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植入神经假体对脊髓损伤患者恢复大小便功能的影响
大小便障碍是脊髓损伤后的常见并发症.本文通过对脊髓损伤患者植入神经假体对骶神经的刺激及骶神经后根切除术,探讨植入神经假体对脊髓损伤患者恢复大小便功能所起的作用及其社会、经济意义.
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背景噪声对人工耳蜗植入者言语识别影响的研究进展
人工耳蜗技术发展到现在已有50多年的历史,初开发人工耳蜗的目的仅是为了辅助唇读,而现在人工耳蜗可以使植入者在安静环境中顺利地进行言语交流,成为目前世界上成功的神经假体;但是在一些嘈杂的环境中,人工耳蜗植入者的言语识别困难较大[1~4],人工耳蜗不足以提供将靶信号从噪声中分离出来的频域、时域精细结构信息,这也是人工耳蜗植入者在噪声中言语识别困难的主要原因。本文主要就噪声影响人工耳蜗植入者言语识别的机制、提高噪声对人工耳蜗植入者言语识别影响的方法、目前存在问题和展望,对背景噪声下人工耳蜗植入者言语识别的研究与发展进行综述。
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基于LabVIEW的多通道柔性薄膜微电极阵列阻抗自动测试分析系统
目的:构建、设计多通道柔性薄膜微电极阵列阻抗自动测试分析系统,并在该系统下对视网膜柔性薄膜微电极阵列进行阻抗测试分析与性能评估.方法:通过分析电极-电解液界面电化学理论、阻抗模型及三电极测试原理,构建系统的硬件平台,并基于LabVIEW开发阻抗测试系统软件平台.结果:系统能自动完成微电极阵列的阻抗测试、数据处理与分析.视网膜柔性薄膜微电极阻抗幅值与相位随频率变化而减小,在1 kHz下阻抗幅值为:22.8 kΩ ±2.9 kΩ.结论:多通道柔性薄膜微电极阵列阻抗自动测试分析系统具有高效、快捷简便、高精度、数据自动处理分析与存档等优良特性.视网膜柔性薄膜微电极阵列的阻抗性能符合神经电极的设计要求.
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神经假体能量信号转换与传输关键技术的研究进展
能量信号转换与传输技术是神经假体研究的关键技术.本文首先简述神经假体能量信号转换与传输技术的理论基础,然后对神经假体研究中能量信号转换与传输的三种关键技术研究现状进行综述.通过对无线电能传输技术、无线通信技术、无线供能通信技术的研究方向和难点进行讨论,指出神经假体能量信号转换与传输技术的重点关注内容,有助于神经假体的进一步研究.
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神经接口系统应用及展望
神经接口研究是涉及神经生理学、计算科学、微电子技术等学科的交叉科学,在康复工程等领域具有重要研究价值,近年来发展迅猛.介绍神经接口系统的概念和研究意义,阐述了不同类型的神经接口系统应用及研究方法,介绍了相关的动物实验,讨论了神经接口技术的发展现状及发展趋势.