分离性脑起搏器

分离性脑起搏器 分离型脑起搏器 分离型脑起搏器又称经颅磁电刺激术(Transcranial magnetic electric stimulation,TMES)由孙国安教授研究成功，是中国人自己发明的可在体外充电的脑起搏器，科技成果通过专家论证和鉴定，给予高度评价，建议临床推广应用，目前已在威海国安医院临床应用。 分离型脑起搏器构成和特点 分离型脑起搏器(TMES)由内电极、外电极、导线和脉冲发生仪四部分组成。 j 一、内电极(磁场电极)内电极由极强的磁性材料组成，通过头皮微创切口在颅骨上打磨一个空间植入其内，直径6-11mm，高度(h)根据颅骨厚度不同一般3-7mm不等，数量(M)根据头颅面积计算一般植入5-12个不等。 内电极有两个功能 1、导电 正常人体颅骨皮质含钙量高电阻值大，外加电流很难导入颅内，植入内电极之后皮质去除电阻减少，外加电流容易通过。 2、实现经颅磁刺激 内电极磁场强度约为1000-4000GS，这样多个磁场内电极的合理分布，使整个头颅的任何部位都充满磁场，全面实现经颅磁刺激。 二、外电极 外电极不在体内，需要治疗时固定在头皮上，头皮本身就是导体，这样外电极通过头皮与内电极相连，把脉冲发生仪发出的脉冲电通过导线?外电极?头皮?内电极?颅内，实现经颅电刺激。 三、导线 导线一端联接脉冲发生仪输出端，一端连接外电极。 四、脉冲发生仪 脉冲发生仪能发放一定强度和频率的脉冲电，强度和频率根据其病情需要可调。 为什么称之为分离型脑起搏器(TMES)呢,它是相对于中枢型脑起搏器(DBS)而言的。DBS由内电极、导线和脉冲发生仪三部分组成。这三部分是连在一起不能分离的，都需要植入体内。脉冲发生仪植入胸大肌内，导线沿皮下上行，在颅骨上开个洞，导线进入颅内，导线末端的一对内电极固定在特定部位，实现局部电刺激。这是一个大胆而创新的构思和设计，当然也存在不足，第一安装手术难度大，要开颅，副作用和风险大;第二植入体内的材料要求高，价格昂贵;第三植入体内的脉冲发生仪电能耗尽，每隔2-3年要更换一次，增加风险和医疗费用;第四只能实现局部单纯刺激。而TMES内电极和导线、脉冲发生仪是分离的，安装手术简单，仅微创手术将内电极植入颅骨即可，不开颅、风险小，脉冲发生仪在体外充电，方便安全医疗费用仅为DBS的十分之一。更重要的是TMES实现了经颅磁和电双重刺激，所以临床效果更好，治疗的病种更加广泛。 分离型脑起搏器适应症 分离型脑起搏器(TMES)对癫痫、帕金森、帕金森综合症、肌张力障碍(扭转痉挛、痉挛性斜颈、书写痉挛、梅杰氏病)、手足徐动症(家族性发作性肌张力障碍性舞蹈手足徐动症、发作性运动源性舞蹈手足徐动症)、肝豆状核变性、进行性核上麻痹、少动性锥体外系病、多动性锥体外系病、舞蹈病(亨廷顿病、老年性舞蹈病)、共济失调(继发性共济失调、家族遗传小脑性共济失调)、抽动秽语综合症、发作性睡病、脑瘫、脑萎缩、小脑萎缩、高血压、重度失眠、脑梗塞、脑出血、偏瘫、老年性痴呆、植物人等有显著疗效。 分离型脑起搏器治疗癫痫的原理 分离型脑起搏器通过两步来控制癫痫发作的: (1)磁场调频:物理学中洛仑兹力是电荷在磁场中运动所受到的力。电荷在没有磁场情况下沿着电荷原来受力的方向作直线运动，从A端到达B端，电荷在磁场中受到磁场力(即洛仑兹力)的作用，运动方向发生了改变即由直线方向运动变为切线方向运动，电荷不能从A端到达B端，洛仑兹力影响电荷的传导，根据这一物理学原理在人的头颅上施加一个磁场，这个磁场力就是洛仑兹力它会影响“癫痫通路”中电流的运行，这种影响会导致癫痫通路中的电流由直线方向运动变为切线方向运动，电荷不能从A端到达B端，减少了“癫痫通路”中的电流量，电流量减少了，达不到原先癫痫发作时的电流量癫痫就不再发作。 (2)电场调频:分离型脑起搏器的脉冲发生仪能够自动发放特定频率的脉冲电，通过导线，外电极传达到内电极，脉冲电给大脑调频的工作原理和心脏起搏器是一样的。 通过这两步调频，大脑的异常电信号无法聚集，生物体的不用则废特性，病情控制一年左右不发作，终生不会再发作了。 分离型脑起搏器治愈难治性癫痫患者多次被中央电视台报道。 分离型脑起搏器治病机理 分离型脑起搏器(TMES)具备经颅磁刺激和经颅电刺激两大功能。 一、 经颅磁刺激 将如此大剂量的磁直接作用于人体头颅从而治疗癫痫、帕金森、肌张力障碍等疾病在医学领域TMES首开先河，属重大发明具有里程碑式意义。磁为什么能治疗这类疾病它的作用机理是什么,这是一门新的学向，许多机理尚不清楚，需要我们多学科合作共同努力认真探索。TMES发明人孙国安教授对此有许多新的见解提出来供大家讨论。 癫痫是由大脑神经细胞异常放电所引起的，多年来人们发明了许多抗癫痫药物和开颅手术治疗癫痫病，但都解决不了异常放电的电流，所以不能从根本上治疗癫痫病。20多年前，孙国安教授就提出用物理方法减弱异常电流的设想，用什么,用磁～这是 TMES发明的初衷。在致痫因素作用下神经细胞过度兴奋，细胞膜通透性增加，大量正 电荷外流到细胞间质，形成异常电流，从而电压升高，脑电波幅增高，脑电频率变慢。正常脑电频率是8-13次/秒，癫痫病人变成了3-6次/秒，如何能把3-6次/秒的脑电频率变为8-13次/秒，成为治疗癫痫病的关键，需要脑起搏器来增快脑电频率。 磁场本身就是一个起搏器，它起搏的过程是:在磁场力(洛仑兹力)作用下，大脑(大脑是容积导体)中的电荷由直线方向运动变为切线方向移动，这样电流分流了?电流??电压??波幅??频率?。因而TMES最早用于治疗癫痫病取得成功。在治疗癫痫病的过程中发现对帕金森、肌张力障碍、共济失调等也有很好的疗效，这是为什么呢,孙国安教授对这一问题提出了新的见解。他认为人体生理功能的实现由锥体系和锥体外系两个系统共同完成，它们不断发出有规律的电信号，一个管运动，一个管协调，锥体系电信号过强出现慢波，临床上就会出现癫痫发作，椎体外系，电信号过强出现慢波，临床就会发生帕金森、肌张力障碍、共济失调等现。这一见解得到临床验证，是正确的。磁场能够通用抑制电流使慢波变为快波，所有能够有效治疗帕金森、肌张力障碍、共济失调等锥体外系疾病。 磁场除了能够消除大脑异常电流外，对人体组织还有什么作用呢,国内外许多医学家研究还发现磁场对人体有如下良好作用: 1. 对神经系统的作用，对过度兴奋的神经细胞有抑制作用，对紊乱的神经细胞有整合作用，对缺氧受损的神经细胞有修复作用，对功能低下的神经细胞有激活唤醒作用。最近美国科学家研究还发现磁场能够促进神经细胞的再生，防止老年性痴呆，延长人的寿命。 2.对血液血管的作用，磁场可使血液中的红细胞体积增大，血红蛋白携带氧的能力增加，纠正人体缺氧。血液流经磁场时，血液被磁化，红细胞表面负电荷增加，相互之间排斥力增加，减少了聚集性，防止血栓形成。磁场使毛细血管扩张，管径变大，血流加速，血液粘稠度下降，血脂下降，血压下降。 3. 对其他方面的作用，磁场能促使心脏血管扩张，改善心脏血液循环，提高供血能力，能预防和治疗心绞痛、冠心病，对内分泌系统有调理作用，增加免疫力。 二、经颅电刺激: TMES内电极的安装，去掉了颅骨皮质，电阻减小50—70%，外加电流很容易通过，其正负两个外电极分别作用于左右两颞叶下部，这样脉冲发生仪发出的脉冲电流就能遍及整个大脑，治疗作用较DBS的局部电刺激更广泛，效果更好。外用的脉冲电通过超强抑制消除慢波，使脑电频率恢复正常，从而治疗疾病，我们称之为电场调频。 分离型脑起搏器副作用 分离型脑起搏器通过10余年的观察未发现有副作用。 1.分离型脑起搏器是物理疗法，作用于局部，不是作用于全身，对全身的器官没有影响。 2. 手术不开颅，不损伤脑组织，不会出现偏瘫，失语等后遗症。 3. 安装分离型脑起搏器手术的麻醉方式是局部加诱导麻醉，非常安全。 4. 分离型脑起搏器采用的电源是对人体安全的直流电源，不会对人体造成损伤。