本研究旨在构建用于恢复单侧面神经损伤功能的功能性神经肌肉电刺激系统,通过提取健侧的面神经各分支神经电信号,利用人工神经网络算法分类识别后,控制刺激器对患侧面神经各分支产生相应的多通道电刺激,支配瘫痪的面肌发生与对侧协调的功能运动。研究中拟构建可以埋在耳后皮下的微型电磁耦合感应装置和可以缠绕在面神经各分支周围的Cuff电极,组成体内部分完全埋于面部皮下的无线式电刺激回路,以实现这种面神经损伤功能恢复系统的外观合理性临床要求,使其能够作为一种创新性的面神经损伤治疗途径应用于临床,解决目前对于单侧面神经损伤引起的永久性面瘫缺乏有效治疗手段的难题。研究中拟通过动物实验的方法,进行所构建的系统的应用基础研究,为将其推广应用于临床病人做好充分准备。
我们在动物模型上以恢复单侧面神经损伤后损伤侧的眨眼、闭眼功能为入手点,建立了两级旨在恢复损伤面神经功能的两个级别的神经肌肉电刺激系统。一级系统为单侧系统,即在患侧的神经周围植入了Cuff,构建了神经功能恢复刺激器,将神经电刺激作用于患侧神经上,在动物模型上取得了眨眼功能恢复效果,并通过对闭眼、睁眼功能实现机制的研究,显示出这级系统应用于临床、恢复患者眨眼、闭眼功能的可行性。二级系统为双侧系统,即在一级系统的基础上,增加了利用健侧的眨眼动作的发生信号控制患侧刺激信号的发出的机制。这种控制可以通过在健侧的神经周围植入Cuff电极,提取其神经电信号,通过滞回幅度域值分析方法,在神经电信号上提取闭眼动作发生的信号;也可以通过在眼轮匝肌中植入肌肉电极,提取其肌电信号,通过差分迟滞幅度域值分析方法,在肌电信号上提取闭眼动作信号,来实现对患侧的实时支配控制。二级双侧系统可以使患侧闭眼、眨眼动作功能的恢复,自动达到两侧趋于同步的效果。以上两级设备的设计,可以通过多通道设计的方法,进一步扩展应用到面神经其它分支系统中,以实现面神经功能的全面恢复。