Method Article

גירוי חשמלי של הפרעות זמניות לא פולשניות לשיקום חוט השדרה

DOI:

10.3791/68574

⸱

October 31st, 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Key Laboratory of Biomedical Engineering of Ministry of Education, Qiushi Academy for Advanced Studies, Zhejiang University, 2Department of Biomedical Engineering, Zhejiang University, 3College of Information Science and Electronic Engineering, Zhejiang University, 4Department of Computer Science and Technology, Zhejiang University, 5State Key Laboratory of Brain-Machine Intelligence, Zhejiang University, 6The MOE Frontier Science Center for Brain Science & Brain-machine Integration, Zhejiang University, 7Center of Excellence in Biomedical Research on Advanced Integrated-on-Chips Neurotechnologies (CenBRAIN Neurotech), School of Engineering, Westlake University, 8Center for Rehabilitation Medicine, Rehabilitation & Sports Medicine Research Institute of Zhejiang Province, Department of Rehabilitation Medicine, Zhejiang Provincial People's Hospital (Affiliated People's Hospital, Hangzhou Medical College), 9School of Rehabilitation, Hangzhou Medical College, 10Westlake Institute for Optoelectronics, Westlake University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מחקר זה מציע פרוטוקול גירוי TI לפגיעה בחוט השדרה המייעל את מיקום האלקטרודות לאזורים ספציפיים ומיישם ביעילות אסטרטגיה אופטימלית זו ביישום קליני.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פגיעה בחוט השדרה (SCI) עלולה להוביל לאובדן קבוע של תפקודים מוטוריים, חושיים ואוטונומיים, ומהווה אתגר קליני משמעותי לשיקום. בנוסף לגישות שיקום קונבנציונליות, גירוי חוט השדרה האפידורלי (eSCI) משמש לעתים קרובות לשיפור ההתאוששות. עם זאת, האופי הפולשני של eSCI מגביל את קבלת המטופלים ואת היישום הנרחב שלהם. בהשוואה לגירוי מסורתי של חוט השדרה, גירוי הפרעות טמפורליות (TI) מציע גישה לא פולשנית לגירוי אזורי חוט השדרה העמוקים, מה שהופך אותו לטכניקה מבטיחה לטיפול ב-SCI. גורם קריטי בהשגת גירוי TI יעיל לשיקום SCI הוא המיקום המדויק של שני זוגות אלקטרודות על פני העור כדי ליצור מעטפת שדה חשמלי גבוהה באזור חוט השדרה הממוקד. אנו מציעים פרוטוקול ייחודי המשתמש בסימולציות שדה חשמלי ואופטימיזציה של פרמטרים כדי לקבוע את מיקום האלקטרודות האופטימלי עבור אזורי SCI ספציפיים. בנוסף, פרוטוקול זה מספק תיאור שיטתי כיצד ליישם ביעילות את אסטרטגיית מיקום האלקטרודות האופטימלית בגירוי TI קליני.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

פגיעה בחוט השדרה (SCI) היא הפרעה מתישה במערכת העצבים המרכזית שעלולה לגרום לאובדן קבוע של תפקודים מוטוריים, חושיים ואוטונומיים מתחת לרמת הפגיעה 1,2. כתוצאה מכך, הטיפול והשיקום של חולי SCI הפכו למוקד הן של המחקר המדעי והן של הפרקטיקה הקלינית. לגישות טיפול מסורתיות, כולל טיפולים תרופתיים ופיזיותרפיים, יש מגבלות מסוימות בקידום התאוששות תפקודית 3,4,5,6. בין הטיפולים הפיזיותרפיים, גירוי חשמלי של חוט השדרה התגלה כאסטרטגיה יעילה לשיקום SCI, שניתן לסווג

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מחקר זה כלל נבדקים אנושיים ונערך בהתאם להצהרת הלסינקי. אישור אתי התקבל ממועצת הביקורת המוסדית של אוניברסיטת ג'ג'יאנג. הסכמה מדעת בכתב התקבלה מכל המשתתפים לפני הכללתם, מה שמבטיח שהם קיבלו מידע מלא על מטרת המחקר, הנהלים, הסיכונים הפוטנציאליים וזכותם לפרוש בכל עת ללא קנס. הריאגנטים והציוד המשמשים במחקר זה מפורטים בטבלת החומרים.

התוויות נגד ושיקולים מיוחדים
חולי SCI מוערכים לזכאות באמצעות שאלון היסטוריה רפואית ובדיקה גופנית כדי לזהות מצבים המשפיעים על ההשתתפות:
קריטריונים להכללה: (1) גיל בין 18 ל-80 שנים (זכר או נקבה); (2) SCI לא שלם מדורג כ-ASIA B, C או D, עם התחלה של 1-....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

בעת ביצוע סימולציות TI ללא שגיאות, ניתן לקבל את עוצמת השדה החשמלי הממוצעת באזור חוט השדרה המטרה המגורה על ידי הקבוצה הנוכחית של זוגות האלקטרודות. אם ניקח את קבוצה 10 המגרה את אזור היעד C5 כדוגמה (איור 9), "הממוצע המשוקלל של הנפח" המוצג בממשק הוא 0.50 V/m. בנוסף, על ידי לחיצה על "אפנון מקסימלי - מסנן מסכה - צופים - מציג משטח", ניתן לשמר תצוגה תלת מימדית של התפלגות השדה החשמלי על חוט השדרה תוך הגדרת רקמות אחרות לשקופות למחצה. זה מאפשר תצפית אינטואיטיבית על הת.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

שלבים קריטיים

הגדרת תנאי הדמיה
כאשר אלקטרודות מונחות על פני העור של המודל האנושי, האלקטרודות הגליליות מוטמעות חלקית בעור כדי להבטיח שאין מרווח אוויר בין האלקטרודות לעור. אחרת, הזרם לא יכול לעבור באוויר ולגוף האדם. המרחק מהאלקטרודה למקור (d1, d2) נמדד לאורך פני העור, מכיוון שהעור אינו שטוח לחלוטין. מרחק זה עשוי להיות שונה מעט ממדידה ליניארית ישירה.

כאשר תכונות החומר מוקצות ל.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כל המחברים מצהירים שאין ניגודי אינטרסים הקשורים למאמר זה.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מחקר הנתמך על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (52407261), תוכנית המו"פ "החלוץ" ו"האווז המוביל" של ג'ג'יאנג (2025C01137), תוכנית המחקר והפיתוח המרכזית של מחוז ג'ג'יאנג (2024C03040), פרויקט הקרן המיוחדת למחקר של איגוד ג'ג'יאנג לרפואת שיקום (ZKKY2024008), ו-Sim4Life של ZMT, www.zmt.swiss.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
MRI או CT ל-3T סימנס הלת'ינירסMAGNETOM סקיירה (MRI) / SOMATOM X.cite (CT)
סרט דבק3Mדוראפורה 1538-1
מגבוני אלכוהולPDI HealthcareS41125
סוללהנוירודוםאביזר של NervioX-1000
מחשב דל טכנולוגיותPrecision 366016GB RAM, מעבד רב-ליבות
ג'ל מוליך חשמליתSoterix HD-1AGE-12
מתאם אלקטרודותנוירודוםאביזר של NervioX-1000
תוכנת סימולציה אלקטרומגנטיתZMT ציריך מדטק AGSim4Life גרסה 8.0
מודלים של סימולציה אנושית קרן IT'ISאוכלוסייה וירטואלית 3.0דיוק (סטטי) 3.0, אלה (סטטי) 3.0
אלכוהול איזופרופילתעשיות מדלייןMDS098003Z
סרט מדידהסטנלי טולס33-725
מגבת ניירקימברלי-קלארקKimwipes 34155
מזרק או אפליקטורBD305857
מגרה TIנוירודוםNervioX-1000מכשיר גירוי הפרעות זמן
שני זוגות של אלקטרודות וכבלים של Ag/AgClשאנהאי מדיקל בע"משטיס
טוש כביסהקריולה58-7726

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Hu, X., et al. Spinal cord injury: Molecular mechanisms and therapeutic interventions. Signal Transduct Target Ther. 8 (1), 245(2023).
  2. Lu, Y., et al. Global incidence and characteristics of spinal cord....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Temporal Interference StimulationSpinal Cord RehabilitationSpinal Cord InjuryNoninvasive StimulationEpidural StimulationElectrode PlacementElectric Field SimulationParameter OptimizationMotor Function RecoveryDeep Spinal Stimulation
Video Coming Soon

Related Articles