神经工程学
脑深部电刺激原理与应用天津神经工程中心天津市智能医学工程教学团队脑深部电刺激脑深部电刺激 (Deep brain stimulation，DBS)脑深部电刺激概念与组成概念脑深部电刺激（deep brain stimulation, DBS），又称脑起搏器，该技术是利用脑立体定向手术在脑内特定神经核团的位置植入电极，对核团进行慢性电刺激，从而改变核团或神经环路兴奋性以达到治疗作用的一种植入性医疗电子设备。脑内刺激电极目标核团皮下导线脉冲发生器脑深部电刺激概念与组成组成? 刺激电极、导线? 脉冲发生器? 体外程控仪体外控制部分体内植入部分脑深部电刺激概念与组成? 均可提供恒压、恒流两种刺激模式。? 释放高频信号，通过延长导线及电极到达脑内特定靶点核团。脉冲发生器（IPG）脑深部电刺激概念与组成? 连接电极与脉冲发生器，具有良好的延展性和弯曲疲劳特性，稳定刺激脉冲。延长导线脑深部电刺激概念与组成电极? 将电脉冲信号传送至脑深部靶点核团，实现电刺激治疗。? 电极触点材料为铂铱合金，是电化学性能最稳定的植入级金属材料。? 电极绝缘层为聚碳酸酯型聚氨酯，是生物稳定性最好的植入级聚氨酯材料。脑深部电刺激概念与组成组成功能遥测医生程控仪和患者控制部件对植入患者体内的脉冲发生器进行体外遥测和程控。获取当前刺激参数、电池电压及运行状态信息对刺激参数进行编程，并控制刺激输出的开启与关闭编程体外控制部分脑深部电刺激的临床应用可逆性可调整非毁损脑深部电刺激的发展历史1987年，法国Benabid教授开创脑深部电刺激术治疗帕金森病和特发性震颤的先河1998年，欧洲，加拿大与澳洲通过认证，治疗帕金森病的运动障碍1997年，美国FDA认证，--治疗原发性震颤和帕金森病震颤2002年，美国FDA批准治疗帕金森病的运动障碍2003年，美国FDA批准治疗原发性肌张力障碍2009年，美国FDA批准 治疗强迫症脑深部电刺激的临床应用2014年，美国拉斯克医学奖颁发给发明了DBS装置的Benabid教授和阐明了DBS治疗帕金森病机制的Delong教授。Alim Louis BenabidMahlon Delong脑深部电刺激的临床应用全球有超过130×103例患者接受脑深部电刺激术，我国接受此项疗法的患者也已超过8000例。? 帕金森病? 肌张力障碍? 癫痫? 原发性震颤? 抑郁症? 强迫症主要应用疾病“闭环”脑深部电刺激传统的脑深部电刺激属于“开环刺激”，即系统自身未形成环路，刺激器按照医生预先编程设定的刺激强度、频率、脉宽等参数持续发放稳定不变的刺激脉冲。? 刺激模式不会随病情的变化自动做出相应调整。? 电量浪费大，造成刺激器寿命缩短，增加患者的经济负担。缺点“闭环”脑深部电刺激闭环DBS：根据实时记录的大脑神经活动判断大脑功能状态，以决定是否施加刺激或合理调整刺激参数。脑深部电刺激的未来与挑战阐明作用机制拓宽手术适应症最优靶点和刺激参数硬件开发和优化本节小结脑深部电刺激的概念和组成脑深部电刺激的发展和临床应用脑深部电刺激的未来和挑战123经颅磁刺激的原理与应用天津神经工程中心天津市智能医学工程教学团队经颅磁刺激21世纪脑科学研究领域的四大技术正电子发射型计算机断层显像功能磁共振成像脑磁图描记术经颅磁刺激经颅磁刺激的概念概念经颅磁刺激（transcranial magneticstimulation，TMS）是一种利用脉冲磁场作用于中枢神经系统（主要是大脑），改变皮层神经细胞的膜电位，使之产生感应电流，影响脑内代谢和神经电活动，从而引起一系列生理生化反应的磁刺激技术。经颅磁刺激的作用原理组成? 产生快速变化电流的电路部分? 产生时变磁场的线圈部分高压大容量的电容充电，向磁场刺激线圈放电，刺激线圈表面产生的脉冲磁场可达1-4T大脑皮质产生反向感应电流，改变膜电位。当电流强度超过兴奋阈值时，产生兴奋性动作电位。经颅磁刺激线圈种类ACBA. 8 字线圈B. V 形线圈C. 圆形线圈经颅磁刺激的分类分类? 单脉冲TMS? (single-pulse TMS,sTMS)多用于常规电生理检查? 重复性TMS? (repetitive TMS, rTMS）改善局部脑皮层功能，起到治疗目的? 对（双）脉TMS? (paired-pulse TMS,pTMS)多用于研究神经的易化和抑制作用重复经颅磁刺激的作用原理使用参数rTMS可以通过改变刺激频率分别达到兴奋或抑制局部大脑皮质功能高频率rTMS，神经兴奋（1Hz)低频率rTMS，神经抑制 (≤1Hz)经颅磁刺激的发展刺激外周神经，手指的轻微动作交变磁场可诱发幻视中国第一台单脉冲手动刺激的经颅磁场刺激器1959年1
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