骨科植入物在经皮电神经刺激治疗过程中引发了意外的神经刺激

《IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility》：Orthopedic Implants Induced Unintended Nerve Stimulation During Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation Treatment

经皮电神经刺激（TENS）治疗中植入式骨科设备会导致周围电场畸变，降低邻近神经元激活阈值。数值建模与实验验证表明，骨科钢板螺钉等植入物边缘存在显著电场畸变， phantom实验证实电场分布改变，建议TENS治疗时与植入物保持安全距离。

　　

摘要：

经皮电神经刺激（TENS）是一种广泛用于缓解疼痛和神经肌肉康复的方法。然而，可植入的骨科设备的存在会显著扭曲周围的电场，可能导致意外的神经元激活。本研究通过数值建模和实验验证相结合的方法，探讨了这些植入物对TENS治疗过程中神经刺激的影响。基于解剖学上精确的人体模型的电磁仿真和NEURON神经生理学建模显示，在可植入设备的边缘存在明显的电场扭曲，这导致相邻神经元的激活阈值降低。这些发现通过幻影实验得到了证实，实验表明在骨科钢板和螺钉的存在下，电场分布发生了显著变化。研究结果表明，在应用TENS时应与可植入设备保持安全距离，以尽量减少意外神经激活的风险。