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纵行神经束内电极与周围神经生物相容性的实验研究
目的研究纵行神经束内电极长期植入家兔坐骨神经神经束中的生物相容性,并探讨应用纵行神经束内电极记录的周围神经束的信号对电子假手控制的可能性.方法将纵行神经束内电极长期植入12只新西兰大白兔坐骨神经的神经束内,分别作为记录和刺激电极,通过经颅刺激系统,在术后不同时间记录运动诱发电位(MEP)和皮层体感诱发电位(CSEP),观察电极长期植入神经束内所记录到的信号的变化;术后6个月信号记录结束后,取电极植入处的神经束进行组织学检查,了解电极对神经束的影响.然后,将纵行神经束内电极植入一名前臂残肢志愿受试者残肢的三条主要神经的神经束中,记录志愿受试者在意识控制中完成不同手的动作时的信号,并将其应用于电子假肢的实时控制.结果不同时间记录的MEP和CSEP潜伏期间的差异均具有显著性意义(方差分析,均P<0.001).经组间比较,MEP和CSEP的潜伏期在术后1个月内无明显变化,以后明显延长,但3个月以后趋于稳定;不同时间记录的MEP峰间波幅间的差异有显著意义(方差分析,P<0.001).经组间比较,在术后1个月内变化不明显,以后明显降低,3个月后又趋于平稳.不同时间记录的CSEP峰间波幅虽然随时间延长有下降的趋势,但其间的差异无显著意义(方差分析,P>0.05).术后6个月时,取电极植入处的神经束进行组织学检查,电极周围有轻度的异物反应,电极对周围神经纤维产生较小的机械损害,但未发现炎症细胞和神经瘤的形成.在人体实验中,发现残肢志愿受试者在意识控制中完成不同动作时,不同神经束内的纵行神经束内电极记录的信号有一定的差异,记录到的有些信号可以驱动假肢.结论纵行神经束内电极与周围神经束有良好的生物相容性,可以长期植入周围神经束中,稳定地记录到信号,而且纵行神经束内电极可以记录到人体生理活动时周围神经束内有规律的电信号,可望用于电子假手的控制.
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电子假手控制信息源的研究进展
假肢是人缺损肢体的替代物,用以弥补缺损肢体的形状与功能.理想的假手应在形状和功能上与真手一样.它不仅能替代人手的感觉和运动功能,而且还要象人手一样具有优美的外形.但目前先进的电子假手仅能完成人手的极少部分功能,而且其准确率也不能令人满意.
