Neues Gerät sicherer, mehr effektiv für Patienten mit chronischen neurologischen Bedingungen


Methode gezeigt werden, potenziell sicherer, effizienter als existierende FES-Geräte

Funktionale elektrische stimulation (FES) wurde entwickelt, um zu helfen, wieder verloren-Funktion von Patienten mit oberen und unteren Extremität Verletzungen und Verletzungen des Rückenmarks, unter anderen Anwendungen. Aber die Geräte, welche die Arbeit durch die Stimulierung der neuronalen Aktivität in Nerven-geschädigten Patienten, haben einen potenziellen Nachteil, dass die elektrischen Ströme benötigt für die Behandlung zu arbeiten kann auch senden fehlerhafte Signale an die umliegenden Nerven, was zu schmerzhaften Nebenwirkungen.

Früher in diesem Herbst, eine Plastische Operation-research-team bei Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) und einem engineering-team vom Massachusetts Institute of Technology (MIT), beschrieben eine neue Methode zur stimulation der Nerven, reduziert das Gerät die elektrische Schwelle von 40 Prozent, verglichen mit traditioneller FES-Therapie. Berichtet in der Oktober-23 Voraus On-line-Ausgabe der Zeitschrift Nature Materials, die Ergebnisse könnten helfen Forscher entwickeln eine sicherere, effizientere FES-Therapie mit weniger Nebenwirkungen.

„Dieses neue Gerät funktioniert durch die Manipulation der Konzentration der geladenen Ionen rund um die Nerven“, erklärt co-senior-Autor Samuel J. Lin, MD, ein Chirurg in BIDMC der Abteilungen für Plastische Chirurgie und Hals-Nasen-Ohrenheilkunde und Assistant Professor für Chirurgie an der Harvard Medical School. „Dies könnte möglicherweise bedeuten, reduziert Risiko für umliegende Nerven, weil weniger elektrischer Strom ist erforderlich, um zu stimulieren den betroffenen Nerv.“ Die Forscher außerdem herausgefunden, dass Sie verwenden könnte, das Gerät zu blockieren Signale in nahe gelegenen Nervenfasern, die helfen könnte verhindern, dass unerwünschte Muskelkontraktionen.

Das Forschungsteam, geführt von Lin und MIT Associate Professor Jongyoon Han, PhD, festgestellt, dass durch änderung der calcium-Ionen-Konzentrationen in der flüssigen Umgebung der Nerven, die Sie anpassen könnte, das elektrische Impulse.

„Nervenfasern feuern Ihre Signale auf der Grundlage der Botschaft, die Sie erhalten, aus der Wechselwirkung von Ionen oder geladene Teilchen,“ erklärt Co-Autor Ahmed M. S. Ibrahim, MD, ein Forschungsstipendiat in BIDMC der Abteilungen für Plastische Chirurgie und Hals-Nasen-Ohrenheilkunde. „Wir wollten erreichen die niedrigsten Strom möglich, dass würde noch ergeben positive Ergebnisse.“ Nach der Prüfung der manipulation der Natrium-und Kalium-Ionen, die Forscher festgestellt, dass einheitliche Ergebnisse erzielt werden könnten, durch entfernen der positiv geladenen calcium-Ionen aus der umgebenden Flüssigkeit die Nerven.

Die neu entwickelte Methode nicht nur verhindert, dass elektrische Impulse von einer Reise entlang einen Nerv aber verwendet auch deutlich weniger Strom benötigt, durch die bestehenden FES-Therapie. „Dies könnte besonders nützlich sein für die Behandlung von Patienten mit verschiedenen Formularen der Paralyse,“ erklärt Lin. „Die Nerven, die Bewegungen Steuern und die sensorischen Nerven, die Schmerzsignale tragen extrem eng, so dass existierende FES-Therapie hat Grenzen.“

Die Forscher führten Ihre Studie dieser neuen elektrochemisch-stimulation Methode in den Nerven von Fröschen und von plan, um Sie später zu testen, es in den säugetier-Nerven.

„Dies ist ein wichtiger Schritt in Richtung auf das design eines Geräts, um Hilfe zu helfen, Patienten mit nervenlähmungen und chronischen neurologischen Erkrankungen“, sagt Lin. „Durch die Zusammenführung der biomedizinischen und ingenieurwissenschaftlichen Forschungs-teams, die wir in der Lage, erfolgreich die Entwicklung dieser neuen Technik. Vorwärts gehend, sind diese Arten von Kooperationen ganz entscheidend zum erstellen von neuen klinischen Behandlungen und die Verbesserung der Patientenversorgung.“

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