电磁生物工程研究组
 
 
    硕士毕业论文

脊髓损伤振荡电场刺激及损伤电位研究
作者:潘素颖  日期:2013-11-23     【背景色 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色) 】  【字体:
 

   针对电刺激参数的选择、刺激疗效的验证和损伤电位的特性不明确等问题,本文进行了三维有限元仿真,研制了振荡电场刺激器并进行了动物实验疗效检验,设计了损伤电位放大系统并测量了大鼠脊髓不同损伤程度下的损伤电位。 本文建立了三维有限元仿真模型,来分析不同刺激电极数目下电场分布的均匀性问题,结果显示三对刺激电极情况下的电场分布,其均匀性优于一对刺激电极的情况。还计算了脊髓在出血和水肿等情况下的刺激电极之间的电压值,认为刺激电极之间的电压能够随着脊髓损伤后恢复情况的改善而改变,为脊髓损伤电刺激的研究奠定了理论基础。 在现有研究的基础上,研制了用于动物实验的植入式振荡电场刺激器,设计了刺激器的生物相容性封装,进行了刺激电极的耐腐蚀性实验,并与中国康复研究中心北京博爱医院合作进行了动物实验来检验振荡电场刺激治疗脊髓损伤的效果。结果表明本文中的刺激器生物相容性良好,振荡电场刺激能够在一定程度上促进脊髓损伤的修复。 设计制作了用于动物实验脊髓损伤电位测量的电压放大系统,对电路进行了软件仿真和硬件设计,并进行了放大效果验证。详细介绍了双盐桥甘汞电极的测量原理和数据采集卡的具体参数。利用自制的动物脊髓打击器制作了不同损伤程度的大鼠脊髓打击损伤模型,采用自行研制的损伤电位放大系统在实验中放大并记录不同时刻的损伤电位,对实验数据进行了分析处理并对所得结果进行了分析和讨论。结果显示,脊髓损伤程度越重,初始损伤电位值就越大。为脊髓损伤的治疗及电刺激的作用机理研究奠定了基础。 综上所述,本文进行了脊髓损伤振荡电场刺激的三维模型仿真,为进一步实验研究奠定了理论基础,制作了植入式振荡电场刺激器,经动物实验验证该刺激器生物相容性良好并能够促进脊髓损伤的修复,设计制作了损伤电位放大系统,并进行了脊髓损伤电位测量的动物实验,发现损伤电位的幅值与损伤程度有关,对脊髓损伤程度的判定和电刺激参数的选择都具有一定的参考意义,有利于研究新的脊髓电刺激方式以及电刺激脊髓的作用机理。

 
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