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植入式人工面神经的刺激电极分布和生物相容性的基础研究
  • 项目名称:植入式人工面神经的刺激电极分布和生物相容性的基础研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:81070779
  • 申请代码:H1303
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2011-01-01-2013-12-31
  • 项目负责人:李克勇
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:上海交通大学
  • 批准年度:2010
中文摘要:

对周围性面瘫病人的治疗目前采用的所有方法都是恢复面神经功能,但有部分病人面神经功能是无法恢复的,造成病人终身痛苦。为解决这个难题,我们提出植入式人工面神经来替代病损的面神经的方案。用电极采集健侧面肌的肌电信号,经电子芯片的信号提取、分析判断,符合其阈值时输出刺激电流,由传出电极直接作用于患侧面肌,使面肌收缩,同步维持双侧表情对称性。该方法实施中必须首先解决2个理论难题;一是电极与周围组织互相作用问题。二是阐明面肌的电刺激与机械收缩特征的关系。解决了这2个理论问题,也就解决了植入体的安全性与刺激电极分布的关键问题。我们拟采用电刺激前、后电极和肌肉分别测功能观察形态解决第一个问题,拟采用肌肉上密布电极探测刺激电流分布和肌肉收缩关系解决第二个问题。人工面神经可以不依赖面神经功能治疗面瘫病人;也可能应用到单侧喉返神经损伤引起的声带麻痹;单侧肢体神经损伤引起的肢体麻痹,科学意义重大,应用前景广阔

结论摘要:

1. 人工面神经的植入纳米铂黑电极与纯铂电极的比较学研究[摘要] 目的研究人工面神经纳米铂黑电极植入后与生物组织(兔眼轮匝肌)形态、功能的互相影响。方法采用微细加工工艺制备柔性纳米铂黑微电极与传统纯铂电极植入面瘫兔动物模型体内,观察在生物电流和刺激电流双向作用下2种电极和眼轮匝肌组织互相作用。结果纳米铂黑电极和纯铂电极的形态与功能植入前与植入后28天比较,眼轮匝肌的电兴奋功能(肌电图显示),肌肉收缩功能(眼裂大小表示),以及动物模型处死后用组织生物学观察均显示纳米铂黑电极均优于纯铂电极,电极功能稳定性好。结论在微电极表面修饰纳米铂黑, 能有效增加微电极的表面积, 改善电极性能,具有良好的组织相容性。关键词纳米铂黑电极 纯铂电极 兔眼轮匝肌 面瘫2.失神经支配的眼轮匝肌电刺激特征研究[摘要] 目的研究眼轮匝肌的电刺激特征与机械收缩特征的关系。方法通过在眼轮匝肌上密布电极排观察刺激电流的扩抪规律及其与机械收缩的关系。结果1.电流沿眼轮匝肌纤维纵向传导。在不同刺激强度2,4mA下均发现在记录电极离刺激电极越近得到的波幅越大,随着记录电极与刺激电极的距离增大,波幅呈线性递减函数下降。2.电流横跨肌纤维扩抪。在2,4mA刺激强度下均发现在记录电极离刺激电极越近得到的波幅越大,随着记录电极与刺激电极的距离增大,波幅也呈线性递减函数下降。但横向电流扩抪范围的最远达到4mm,即使增大电流强度,传播范围也不增加。 结论在不同的刺激强度下,刺激强度越大,电位变化越大,但衰减也越快;电流纵向扩布的范围显示即使在距离刺激电极最远6mm处仍能记录到电位活动。横向电流扩抪范围的最远达到的距离4mm,这时即使增大电流强度,传播范围也不增加。成果已发表4篇中文论著,1篇英文SCI论著,1篇中文综述,培养已毕业博士一名,硕士一名,在读博士一名。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
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  • 著作
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