Method Article

Omurilik Rehabilitasyonu için Noninvaziv Temporal Girişim Elektriksel Stimülasyon

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

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

Bu çalışma, omurilik yaralanması için belirli bölgeler için elektrot yerleşimini optimize eden ve bu optimize edilmiş stratejiyi klinik uygulamada verimli bir şekilde uygulayan bir TI stimülasyon protokolü önermektedir.

Abstract

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

Omurilik yaralanması (SKY), motor, duyusal ve otonomik fonksiyonların kalıcı kaybına yol açarak rehabilitasyon için önemli bir klinik zorluk teşkil edebilir. Konvansiyonel rehabilitasyon yaklaşımlarına ek olarak, epidural omurilik stimülasyonu (eSCI) iyileşmeyi artırmak için sıklıkla kullanılır. Bununla birlikte, eSCI'nin invaziv doğası, hasta kabulünü ve yaygın uygulamayı sınırlar. Geleneksel omurilik stimülasyonu ile karşılaştırıldığında, temporal interferans (TI) stimülasyonu, derin omurilik bölgelerini uyarmak için noninvaziv bir yaklaşım sunar ve bu da onu SCI tedavisi için umut verici bir teknik haline getirir. SCI rehabilitasyonu için etkili TI stimülasyonu elde etmede kritik bir faktör, hedeflenen omurilik alanı içinde yüksek bir elektrik alanı zarfı oluşturmak için iki elektrot çiftinin cilt yüzeyine doğru bir şekilde yerleştirilmesidir. Belirli SCI bölgeleri için en uygun elektrot yerleşimini belirlemek amacıyla elektrik alanı simülasyonlarını ve parametre optimizasyonunu kullanan benzersiz bir protokol öneriyoruz. Ek olarak, bu protokol, klinik TI stimülasyonunda optimize edilmiş elektrot yerleştirme stratejisinin verimli bir şekilde nasıl uygulanacağına dair sistematik bir açıklama sağlar.

Introduction

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

Omurilik yaralanması (SKY), yaralanma seviyesi1,2'nin altında motor, duyusal ve otonomik fonksiyonların kalıcı kaybına neden olabilen, zayıflatıcı bir merkezi sinir sistemi bozukluğudur. Sonuç olarak, SCI hastalarının tedavisi ve rehabilitasyonu hem bilimsel araştırmaların hem de klinik uygulamaların odak noktası haline gelmiştir. Farmakolojik ve fizik tedavileri içeren geleneksel tedavi yaklaşımları, fonksiyonel iyileşmeyi desteklemede belirli sınırlamalara sahiptir 3,4,5,6.

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

Protocol

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

Bu çalışma insan denekleri içermektedir ve Helsinki Bildirgesi'ne uygun olarak yürütülmüştür. Zhejiang Üniversitesi Kurumsal İnceleme Kurulu'ndan etik onay alındı. Dahil edilmeden önce tüm katılımcılardan yazılı bilgilendirilmiş onam alındı ve çalışmanın amacı, prosedürleri, potansiyel riskleri ve herhangi bir zamanda cezasız olarak geri çekilme hakları hakkında tam olarak bilgilendirilmeleri sağlandı. Bu çalışmada kullanılan reaktifler ve ekipman Malzeme Tablosunda listelenmiştir.

Kontrendikasyonlar ve özel hususlar
SCI hastaları, katılımı etkileyen koşulları belirlemek....

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

Results

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

TI simülasyonları hatasız yürütülürken, mevcut elektrot çiftleri grubu tarafından uyarılan hedef omurilik bölgesindeki ortalama elektrik alan yoğunluğu elde edilebilir. Örnek olarak C10 hedef alanını uyaran Grup 5'u ele alırsak (Şekil 9), arayüzde görüntülenen "Hacim Ağırlıklı Ortalama" 0.50 V/m'dir. Ek olarak, "Maksimum Modülasyon - Maske Filtresi - Görüntüleyiciler - Yüzey Görüntüleyici" tıklanarak, diğer dokular yarı saydam olarak ayarlanırken omurilik ü.......

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

Discussion

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

Kritik adımlar

Simülasyon koşullarının ayarlanması
Elektrotlar insan modelinin cildinin yüzeyine yerleştirildiğinde, elektrotlar ile cilt arasında hava boşluğu kalmamasını sağlamak için silindirik elektrotlar kısmen cilde gömülür. Aksi takdirde akım havadan geçerek insan vücuduna geçemez. Elektrottan orijine olan mesafe (d1 , d2) cilt tamamen düz olmadığı için cilt yüzeyi boyunca ölçülür. Bu mesafe, d.......

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

Disclosures

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

Tüm yazarlar bu makale ile ilgili herhangi bir çıkar çatışması beyan etmemektedir.

Acknowledgements

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

Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (52407261), Zhejiang'ın "Öncü" ve "Lider Kaz" Ar-Ge Programı (2025C01137), Zhejiang Eyaletinin Anahtar Araştırma ve Geliştirme Planı (2024C03040), Zhejiang Rehabilitasyon Tıbbı Derneği'nin Araştırma Özel Fon Projesi (ZKKY2024008) ve ZMT tarafından Sim4Life tarafından desteklenen araştırma, 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
3T MRI veya BT sistemi Siemens HealthineersMAGNETOM Skyra (MR) / SOMATOM X.cite (CT)
Yapışkan Bant3MDurapore 1538-1
Alkol MendilleriPDI SağlıkS41125
PilNeurodomeNervioX-1000 aksesuarı
Computer Dell TechnologiesPrecision 366016 GB RAM, çok çekirdekli işlemci
Elektriksel iletken jelSoterix HD-1AGE-12
Elektrot adaptörüNeurodomeNervioX-1000 aksesuarı
Elektromanyetik simülasyon yazılımıZMT Zurich MedTech AGSim4Life v8.0
İnsan simülasyon modelleri IT'IS VakfıSanal Nüfus 3.0Duke (Statik) 3.0, Ella (Statik) 3.0
İzopropil AlkolMedline EndüstrileriMDS098003Z
Ölçü bandıStanley Tools33-725
Kağıt HavluKimberly-ClarkKimwipes 34155
Şırınga veya UygulayıcıBD305857
TI uyarıcıNeurodomeNervioX-1000Zamansal Girişim Uyarı Cihazı
İki çift Ag/AgCl elektrot ve kabloShanhai Medical LtdSHTIS
Yıkanabilir MarkerCrayola58-7726

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