《Neuromodulation: Technology at the Neural Interface》:Chronic Tibial Nerve Stimulation Augmented by Injection of an Easy-to-Remove Helical Wire Structure Electrode in Swine
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1 摘要目的我们的目的是在猪模型中通过刺激胫神经来评估螺旋微丝结构电极(HMSE)的递送与功能。HMSE由螺旋微丝导线连接至一个小型皮下"收集器"组成,没有任何导线穿透皮肤。该设计仅使用两个被动植入组件——螺旋微丝导线和皮下收集器;与传统植入式刺激器相比,该设计可能降低手术复
1 摘要
目的
我们的目的是在猪模型中通过刺激胫神经来评估螺旋微丝结构电极(HMSE)的递送与功能。HMSE由螺旋微丝导线连接至一个小型皮下"收集器"组成,没有任何导线穿透皮肤。该设计仅使用两个被动植入组件——螺旋微丝导线和皮下收集器;与传统植入式刺激器相比,该设计可能降低手术复杂度、长期失效模式及整体成本。
材料与方法
在异氟烷麻醉下,将HMSE慢性植入猪体,利用超声引导将电极放置于胫神经旁,类似于临床后胫神经刺激(PTNS)。通过标准的表面TENS电极置于收集器部位,将电流经皮肤和皮下组织传导至植入导线(外部驱动刺激),以无创方式传递电刺激。在两个实验队列中,分别测量了不同电流控制和电压控制刺激幅度下的可见运动反应阈值。术后急性期及最长8周的间隔期内评估了这种经皮引导刺激的可行性。
结果
外部驱动的HMSE刺激产生了远端肢体运动反应,并与无HMSE的表面电极刺激相比显著降低了可见运动反应阈值。术中使用HMSE递送系统测得的刺激阈值与植入HMSE的阈值存在强相关性(猪校正相关系数r = 0.779)。在终点时间成功演示了简单的透视引导下取出操作。
结论
这些发现证明了外部驱动的HMSE作为一种简单、微创、可注射的神经界面的可行性,完全通过皮肤使用标准表面TENS电极供电,无需导线穿透皮肤。我们展示了最长8周的慢性刺激能力和简便的植入物取出操作,支持HMSE作为低负担外周神经调节方案的潜力。
Kevin Yang|Noa Nuzov|Stephan Nieuwoudt|Derrick X. Liu|Anna Lauricella|David Valencia|Emily Szabo|Nishant Verma|Ashley Dalrymple|Douglas Weber|Fayez Syed|Ansh Bhatia|Pranav Balabhadra|Danny Lam|Hesham Elsharkawy|Amol Soin|Alaa Abd-Elsayed|Manfred Franke|Kip Ludwig|Kenneth J. Gustafson|Andrew J. Shoffstall