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兒童腦癱機(jī)制
腦癱(Cerebral Palsy, CP)是由發(fā)育中的大腦在胎兒期或出生后兩年內(nèi)遭受非進(jìn)行性損傷所引起的運(yùn)動(dòng)障礙綜合征,其工作機(jī)制可概括為:大腦的靜態(tài)病變導(dǎo)致上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元功能異常,引發(fā)抑制喪失(表現(xiàn)為痙攣、反射亢進(jìn)、陣攣等)和連接喪失(導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)控制障礙、感覺(jué)輸入異常),進(jìn)而引起肌肉生物力學(xué)負(fù)荷減少、神經(jīng)肌肉控制減弱和運(yùn)動(dòng)模式異常(如圖1所示)。這種神經(jīng)驅(qū)動(dòng)異常進(jìn)一步影響肌肉的生長(zhǎng)發(fā)育,導(dǎo)致肌肉體積減少、肌纖維縮短、肌腱相對(duì)變長(zhǎng)、肌小節(jié)數(shù)量減少且被過(guò)度拉伸,同時(shí)伴隨衛(wèi)星細(xì)胞數(shù)量減少、再生能力下降、細(xì)胞外基質(zhì)擴(kuò)張和脂肪浸潤(rùn),最終形成肌肉攣縮、關(guān)節(jié)活動(dòng)度受限、肌力減弱和功能下降的惡性循環(huán)。這一過(guò)程在嬰幼兒期即可顯現(xiàn),隨年齡增長(zhǎng)逐漸加重,嚴(yán)重影響患者的運(yùn)動(dòng)功能和生活質(zhì)量。

圖1 腦癱CP工作機(jī)制
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tSCS 的工作機(jī)理:如何改善腦癱
tSCS(經(jīng)皮脊髓電刺激)通過(guò)在多節(jié)段(頸段C5–6和胸段T11–12)施加亞運(yùn)動(dòng)閾值的電刺激,調(diào)制脊髓網(wǎng)絡(luò)的興奮性,促進(jìn)其與大腦之間的雙向功能重組。其核心機(jī)制包括:
抑制異常上位輸入:通過(guò)調(diào)節(jié)脊髓興奮性,抑制來(lái)自大腦的異常指令;
增強(qiáng)本體感覺(jué)反饋:在ABNT中,通過(guò)正確的姿勢(shì)和運(yùn)動(dòng)模式產(chǎn)生正常的本體感覺(jué)輸入,進(jìn)一步促進(jìn)脊髓網(wǎng)絡(luò)的正常化;
促進(jìn)神經(jīng)可塑性:通過(guò)重復(fù)性、任務(wù)特異性的訓(xùn)練,強(qiáng)化正常運(yùn)動(dòng)模式。
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臨床研究
研究設(shè)備與方法
設(shè)備:使用SpineX公司的SCIP設(shè)備,提供雙相電刺激;
刺激參數(shù):頸段12–18mA,胸段10–16 mA,低于運(yùn)動(dòng)閾值,避免肌肉收縮;
| 參數(shù)類(lèi)型 | 具體數(shù)值 | 說(shuō)明與作用 |
| 刺激波形 | 延遲雙相波形 (Delayed Biphasic Waveform) | 由兩個(gè)極性相反、間隔1微秒(μs)的脈沖組成。這是SpineX公司的專(zhuān)利波形設(shè)計(jì)。 |
| 載波頻率 | 10 kHz | 高頻載波的主要目的是減少皮膚阻抗和刺激帶來(lái)的不適感,讓電流更有效地穿透組織到達(dá)脊髓,同時(shí)提升患者的耐受度。 |
| 刺激頻率(爆裂頻率) | 30Hz | 這是調(diào)制的頻率,即每秒發(fā)送30個(gè)“爆裂波”。這個(gè)頻率范圍被認(rèn)為能有效地調(diào)節(jié)脊髓神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的興奮性,促進(jìn)運(yùn)動(dòng)控制相關(guān)的神經(jīng)環(huán)路活動(dòng)。 |
| 脈沖寬度 | 1 ms | 每個(gè)相位脈沖的持續(xù)時(shí)間。 |
| 刺激部位 | 雙通道: 1. 頸段 (C5-C6) 2. 胸段 (T11-T12) | 陰極(刺激電極) 分別置于頸段和胸段脊柱上方。 陽(yáng)極(返回電極) 置于雙側(cè)髂嵴(骨盆上方)。 |
| 刺激強(qiáng)度 | 個(gè)體化、亞運(yùn)動(dòng)閾值 | 原則: 低于引起任何可見(jiàn)肌肉收縮或運(yùn)動(dòng)反應(yīng)的強(qiáng)度。 確定方法: 先找到每個(gè)部位的運(yùn)動(dòng)閾值(兒童開(kāi)始嘗試伸展頸或胸部的電流強(qiáng)度)。 治療強(qiáng)度: 設(shè)置為閾值的80%(即比閾值低20%)。 具體范圍: - 頸段 (C5-6): 12 - 18 mA - 胸段 (T11-12): 10 - 16 mA |
| 強(qiáng)度調(diào)節(jié) | 動(dòng)態(tài)調(diào)整 (± 2 mA) | 根據(jù)活動(dòng)調(diào)整: - 坐、翻身等: 降低1-2 mA - 站立、踏步: 增加2-4 mA 根據(jù)表現(xiàn)調(diào)整: 根據(jù)患兒實(shí)時(shí)的功能性表現(xiàn)微調(diào)強(qiáng)度。 |
治療 protocol:每周2次,共8周,每次50–60分鐘,包括跑步機(jī)訓(xùn)練、坐立轉(zhuǎn)移、站立、步行等多種功能性活動(dòng);
評(píng)估工具:GMFM-88(主要結(jié)局指標(biāo))、PedsQL(生活質(zhì)量問(wèn)卷)、步態(tài)質(zhì)量評(píng)估。

圖2 臨床實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與電極放置示意圖
研究結(jié)果
GMFM-88(客觀量化腦癱患兒粗大運(yùn)動(dòng)功能的金標(biāo)準(zhǔn))評(píng)分顯著提高(圖3a–c):
I–II級(jí):70.4 → 85.28(P < 0.05)
IV–V級(jí):11.09 → 21.92(P < 0.05)

圖3 治療前后GMFM-88評(píng)分變化與年齡相關(guān)性分析
步態(tài)能力改善:非行走患兒從9人降至4人;
生活質(zhì)量提升:PedsQL評(píng)分(家長(zhǎng)評(píng)估患兒生活質(zhì)量的主觀問(wèn)卷)顯示家長(zhǎng)報(bào)告的生活質(zhì)量顯著改善(圖4a–b);

圖4 患兒生活質(zhì)量(PedsQL)改善及其與運(yùn)動(dòng)功能的相關(guān)性
無(wú)嚴(yán)重不良事件,安全性良好。
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總結(jié)
非侵入性迷走神經(jīng)刺激(tVNS)通過(guò)以下途徑干預(yù)癲癇:
神經(jīng)調(diào)制通路:刺激頸部迷走神經(jīng)傳入纖維→激活孤束核(NTS)→投射至藍(lán)斑、丘腦及邊緣系統(tǒng)→ 抑制異常放電。
生化效應(yīng):增加抑制性神經(jīng)遞質(zhì)GABA和去甲腎上腺素釋放,降低神經(jīng)元興奮性(機(jī)制尚未完全證實(shí),但fMRI顯示丘腦/海馬區(qū)激活變化)。
優(yōu)勢(shì):相比手術(shù)植入式VNS,tVNS(gammaCore VET)無(wú)創(chuàng)、操作簡(jiǎn)易(主人可居家實(shí)施),避免手術(shù)并發(fā)癥(如霍納綜合征)。
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回映產(chǎn)品
產(chǎn)品1:手持式經(jīng)皮脊髓神經(jīng)電刺激(tSCS)
本設(shè)備采用經(jīng)皮脊髓電刺激(transcutaneous Spinal Cord Stimulation, tSCS)技術(shù),是一種基于生物電調(diào)控原理的非侵入性神經(jīng)調(diào)控系統(tǒng)。其核心技術(shù)特征為:通過(guò)高頻載波信號(hào)的低頻脈沖幅度調(diào)制(Pulse Amplitude Modulation, PAM),在保證刺激深度的同時(shí)顯著降低皮膚阻抗帶來(lái)的不適感。刺激電流經(jīng)體表電極耦合至目標(biāo)脊髓節(jié)段,可選擇性激活脊髓后柱神經(jīng)通路及中間神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。
從臨床應(yīng)用維度,本系統(tǒng)具有多節(jié)段調(diào)控能力:頸段tSCS通過(guò)調(diào)節(jié)頸膨大(C5-T1)神經(jīng)環(huán)路,可有效改善中樞性上肢運(yùn)動(dòng)功能障礙;腰骶段tSCS作用于腰膨大(L1-S2)神經(jīng)中樞,能促進(jìn)下肢運(yùn)動(dòng)功能重建(包括直立位平衡及步態(tài)訓(xùn)練),同時(shí)通過(guò)門(mén)控機(jī)制實(shí)現(xiàn)疼痛調(diào)控?,F(xiàn)有循證醫(yī)學(xué)證據(jù)支持其在慢性脊髓損傷康復(fù)、神經(jīng)源性膀胱管理及急性痛癥干預(yù)等領(lǐng)域的輔助治療價(jià)值。

回映經(jīng)皮脊髓電刺激tSCS設(shè)備示意圖
基本參數(shù)
脈寬:范圍為100us至2ms;
刺激頻率:為1Hz至100Hz;
載波頻率:頻率為5kHz至15kHz;
刺激波幅值:范圍為0mA至200mA;
刺激時(shí)間:0~60min 可調(diào);
淡入淡出時(shí)間:0~120s 可調(diào),確保刺激的安全性;
脫落檢測(cè):通過(guò)實(shí)時(shí)阻抗檢測(cè)分析電極脫落狀態(tài)確保刺激有效性;
產(chǎn)品2:經(jīng)皮耳迷走神經(jīng)刺激(taVNS)本產(chǎn)品采用經(jīng)皮耳迷走神經(jīng)刺激(taVNS)技術(shù),通過(guò)非侵入性電刺激耳甲腔及耳甲艇的迷走神經(jīng)分支,精準(zhǔn)調(diào)控耳部迷走神經(jīng)分支(耳甲腔CO10、耳甲艇CO15等穴位);具有多種刺激模式、信號(hào)調(diào)節(jié)范圍大,直接作用于神經(jīng)生理機(jī)制,可適用于睡眠障礙、焦慮癥狀、認(rèn)知障礙、乏力、食欲減退、偏頭痛、以及癲癇等多種疾病的輔助治療。

回映經(jīng)皮脊髓電刺激tSCS設(shè)備示意圖

回映自研經(jīng)耳迷走神經(jīng)電刺激耳甲電極
基本參數(shù)
刺激強(qiáng)度:0 - 30mA;
刺激頻率:1 - 200Hz;
刺激脈寬:100 - 1000us;
刺激維持ON狀態(tài):1 - 500s;
刺激間歇OFF狀態(tài):1 - 500s;
淡入淡出時(shí)間:0 - 10s.
產(chǎn)品3:手持式功能性電刺激儀 FES
該設(shè)備基于功能性電刺激(FES)技術(shù),通過(guò) 低頻脈沖電流(1–100Hz) 刺激目標(biāo)神經(jīng)或肌肉,繞過(guò)受損的中樞神經(jīng)系統(tǒng)(如中風(fēng)、脊髓損傷部位),直接誘發(fā)肌肉收縮,以恢復(fù)或輔助運(yùn)動(dòng)功能。該手持式FES設(shè)備通過(guò) 精準(zhǔn)電刺激+智能反饋,為神經(jīng)損傷患者提供非侵入、可定制的運(yùn)動(dòng)功能重建方案,覆蓋從臨床到家庭的康復(fù)需求。其核心價(jià)值在于 “替代-訓(xùn)練-重塑” 三重作用:短期替代癱瘓肌肉,中期促進(jìn)神經(jīng)可塑性,長(zhǎng)期恢復(fù)自主運(yùn)動(dòng)功能。
適應(yīng)癥:
該設(shè)備適用于 神經(jīng)系統(tǒng)損傷導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)功能障礙,主要臨床應(yīng)用包括:
1.中風(fēng)康復(fù)
上肢功能重建:輔助手部抓握、腕部伸展(如改善勺子握持能力)。
下肢步態(tài)訓(xùn)練:糾正足下垂(如刺激腓神經(jīng)實(shí)現(xiàn)踝背屈)。
2.脊髓損傷(SCI)
肌肉激活:預(yù)防廢用性萎縮(如股四頭肌電刺激維持肌力)。
膀胱功能管理:刺激骶神經(jīng)根改善排尿(需專(zhuān)業(yè)配置)。
3.多發(fā)性硬化(MS) & 腦癱(CP)
痙攣管理:通過(guò)拮抗肌刺激抑制異常肌張力(如腕屈肌痙攣緩解)。
4.運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)
術(shù)后肌肉再訓(xùn)練:如膝關(guān)節(jié)置換后股四頭肌激活。

回映手持式功能性電刺激FES設(shè)備示意圖
基本參數(shù)
幅值:0~80mA
頻率:1~100Hz
脈寬:0~1000us
淡入淡出時(shí)間:0~4s
通斷比:1:5 ~ 1:1
刺激時(shí)間:0~30min
脫落檢測(cè):通過(guò)實(shí)時(shí)阻抗檢測(cè)分析電極脫落狀態(tài)確保刺激有效性;
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WL-2406歌林經(jīng)皮神經(jīng)刺激器使用說(shuō)明書(shū)
經(jīng)顱直流電刺激對(duì)孤獨(dú)癥譜系障礙兒童腦電的研究
利用超聲波激勵(lì)實(shí)現(xiàn)無(wú)線化可控電刺激促進(jìn)脊髓損傷的修復(fù)
經(jīng)顱電刺激系列之高強(qiáng)度經(jīng)顱交流電刺激Hi-tACS
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經(jīng)顱電刺激系列之otDCS 振蕩經(jīng)顱直流電刺激
非侵入性經(jīng)皮脊髓電刺激(tSCS)的神經(jīng)機(jī)制與脊髓損傷康復(fù)臨床應(yīng)用
經(jīng)顱電刺激系列之調(diào)幅經(jīng)顱電刺激AM-tACS
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經(jīng)皮脊髓電刺激tSCS系列之神經(jīng)源性腸道功能障礙(NBD)
經(jīng)顱電刺激系列之時(shí)域相干電刺激tTIS
時(shí)域干涉經(jīng)皮脊髓電刺激TI-tSCS系統(tǒng)為哪般

經(jīng)皮脊髓電刺激tSCS如何調(diào)控兒童腦癱CP
評(píng)論