神經(jīng)電刺激技術(shù)及其在腦深部電刺激系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、帕金森病(Parkinson'sDisease-PD)是中老年人神經(jīng)系統(tǒng)的常見病之一。臨床治療PD的方法主要有毀損術(shù)和腦深部電刺激術(shù)(DBS)。由于DBS治療有療效顯著、安全、可逆，可通過術(shù)后調(diào)整達(dá)到最佳癥狀控制、最少副反應(yīng)等一系列毀損術(shù)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，目前在國(guó)際上DBS已經(jīng)基本取代了損毀術(shù)。DBS在治療運(yùn)動(dòng)障礙性疾病中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，是最有前途的治療帕金森病的方法，已在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用，但是供電問題一直是有待解決的技術(shù)難題。

2、 本文從神經(jīng)纖維的電生理模型出發(fā)，在神經(jīng)纖維的電纜模型和離子電流模型的基礎(chǔ)之上，對(duì)神經(jīng)纖維的興奮過程進(jìn)行了仿真，并從神經(jīng)電生理學(xué)的角度分析了脈沖電刺激與神經(jīng)誘發(fā)電位的關(guān)系。DBS的治療機(jī)理雖然尚未完全清楚，但是我們希望通過探討神經(jīng)纖維對(duì)脈沖刺激的響應(yīng)，指導(dǎo)DBS的刺激方法與參數(shù)。在確定刺激方法和參數(shù)后，我們利用現(xiàn)代電子學(xué)測(cè)量技術(shù)，結(jié)合微處理器和無線發(fā)射接收技術(shù)，設(shè)計(jì)了植入式的腦深部電刺激器系統(tǒng)，并提出了低功耗的解決方案。從工程上解決了

3、腦深部電刺激器用作治療帕金森病的供電問題。最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的可行性。其中突出研究包括以下幾個(gè)方面： 1.從傳統(tǒng)的神經(jīng)纖維的電生理模型出發(fā)，分析神經(jīng)纖維對(duì)脈沖刺激的響應(yīng)過程并進(jìn)行軟件仿真，初步探討了DBS治療帕金森病的理論基礎(chǔ)。 2.論述了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。把系統(tǒng)分為控制監(jiān)視器和刺激脈沖發(fā)生器兩個(gè)子系統(tǒng)，按系統(tǒng)功能要求分別進(jìn)行了硬件和軟件設(shè)計(jì)，并對(duì)各子系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入研究。 3.提出了可行的低功耗解