基于皮肤-电极界面阻抗变异性量化评估躯干与下肢TENS刺激电压合规性要求的实验研究

《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》：Experimental framework for skin-electrode impedance characterization in somatotopic TENS

　　经皮电神经刺激（TENS）已被广泛采用作为神经假体应用中传递躯体定位感觉反馈（SSF）的非侵入性方法。然而，便携式TENS系统的实现受到高且可变的皮肤-电极界面阻抗（Z）的限制，该阻抗进而决定了刺激器必须保证的最低电压合规性（VC），以有效传递电流控制的刺激。尽管存在多种皮肤阻抗模型，但在躯体定位刺激条件下对其变异性进行准确量化仍存在不足。本研究旨在提出并评估一种实验框架，以确定上肢和下肢躯体定位TENS刺激相关的阻抗范围及相应的电压合规性要求。采用重复测量实验设计，从十名健康参与者中采集阻抗值，刺激条件的选择旨在系统性地再现SSF应用的关键约束。结果显示，电极直径是影响阻抗的最强实验因素，支持其作为估计电压合规性要求的主要决定因素的作用。在所有条件下，上肢的阻抗值均高于下肢。下肢和上肢记录到的最大VC分别为104 V和50.8 V。这些发现为低功耗、可穿戴SSF TENS刺激器的设计提供了关键的量化要求。