生物电子学_7_电刺激.ppt

生物电子学
第七章电刺激
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生物(医学)电子学
概念
对生物体兴奋组织施加电刺激,用于获取有关信息和进行治疗。
电刺激的用途
获取有关兴奋、传导和反应的规律
控制和替代生物机能,达到治疗的目的
判断是否存在病理变化(脑、脊髓等疾病的诊断等)
举例
心脏起博器是最成功的电刺激应用。
为心脏提供合适间隔的电刺激,代替心脏传导障碍造成的兴奋中断。
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7-1 电刺激产生兴奋的条件
兴奋的存在性
兴奋是人体和许多其它生物体生命现象的基本特征
例:青蛙,经电刺激,有收缩现象
兴奋的原因
刺激导致产生动作电位,并引起其它机械或生物活动。
三个阈值
刺激强度
刺激的持续时间(间期)
刺激持续时间对时间的变化率。(三者相互影响)
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三个阈值的关系
阈值低,则兴奋高
强度与间期的关系(见图)
刺激强度变化率
图的说明
图上的每一个点代表一个阈刺激,表示在刺激间期一定时,引起组织兴奋所必须的最低刺激强度;
或者表示在刺激强度一定时,引起组织兴奋所必须的刺激电流持续时间;
刺激时间长,则所须的强度小;
但刺激时间无论怎么长,都必须有一个最低的基本强度阈值,称为基强度。
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关于刺激强度的变化率
强度渐增的刺激,不引起兴奋
直流刺激,只在通、断电时引起兴奋
变化率太小,导致适应。
关于刺激的频率
由于存在一个不应期,因此频率不能过高
不应期是指单次刺激产生兴奋
之后,在不应期内,无论怎样刺
激都不会再次兴奋
哺乳动物的不应期约为1ms,
即刺激频率<1000Hz
通常采用10Hz的频率。
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刺激电路举例
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7-2 临床电刺激
临床电刺激的应用现状
已经广泛使用的
心脏起博器
除颤装置
实用化研究阶段
控制麻痹装置
人工呼吸器
控制排尿
刺激颈动窦神经治疗高血压
慢性疼痛的消除
脊柱侧弯的校正
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基础研究阶段
治疗肠梗阻
固有收缩或痉挛性麻痹肌肉的抑制
促进骨胳的生长和愈合
刺激大脑皮层补偿视觉
刺激耳蜗补偿听觉
目前只是一种设想
增加肾血流量
增加肝血流量
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电脉冲毫针刺激
是一种临床应用的电刺激方法,用于配合麻痹肢体运动进行功能恢复;
在中医针刺麻醉和针刺治疗的基础上,用电脉冲通过毫针刺激人体的有关穴位,实现治疗;
电刺激的频率范围从几Hz到几百Hz。
波形为正负幅度相等的脉冲,脉宽50us—500us;
>500us时,心脏有不良反应,<50us时,不能起到治疗作用
其它临床应用
密波(高频)止痛;
上疏波(低频)促使肌肉产生有节奏的收缩;
可采用疏密波,断续波等进行治疗,以避免组织产生适应性。
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疏密波的产生
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