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千赫兹频率载波在经皮脊髓刺激中募集传入纤维的固有局限性
Fundamental limitations of kilohertz-frequency carriers in afferent fibre recruitment with transcutaneous spinal cord stimulation
摘要
千赫兹频率（KHF）波形在用于瘫痪后运动功能恢复的经皮脊髓电刺激（tSCS）中正受到关注。然而，这些快速交变电流如何使本体感觉传入纤维和运动传出纤维去极化的机制仍不明确。为填补这一知识空白，我们对28名参与者开展研究，通过周围神经刺激实验和计算建模表明：KHF波形会对电诱发动作电位所需过程产生负面影响，从而提高反应阈值并偏向于募集运动传出纤维。虽然这些结果可推广至tSCS应用，但我们也证明腰椎tSCS仍优先募集本体感觉传入纤维，而颈椎tSCS则倾向于募集运动传出纤维，且该现象与所用波形无关。鉴于本体感觉传入刺激在运动功能恢复中的重要性，我们的研究表明在神经康复应用（特别是颈椎tSCS）中需审慎考虑KHF波形的使用。我们认为，深入分析新型tSCS方法诱发反应的调控机制，对于理解其在瘫痪后恢复运动功能方面的潜力至关重要。
实验方法
产品清单
| 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|
| PALS神经刺激电极 | Axelgaard Manufacturing Co., Ltd | -- |
| 银-氯化银一次性湿电极 | -- | -- |
| Norotrode 20双极表面肌电电极 | -- | -- |
| 磨砂凝胶（NuPrep®） | Weaver and Co. | -- |
| Q-tip®棉签 | -- | -- |
| 酒精棉片 | -- | -- |
| Biodex System 4 Pro™等速测力计 | Biodex Medical Systems | -- |
| Digitimer D360放大器 | Digitimer Ltd | -- |
| Hum Bug噪声消除器 | Quest Scientific | -- |
| 模数转换器（Qualysis 16通道模拟接口） | Qualisys | -- |
| 主机 | -- | -- |
| 恒流刺激器（Digitimer DS8R） | Digitimer Ltd | -- |
| 美国国家仪器数据采集卡（USB-6001） | National Instruments | USB-6001 |
| Raspberry Pi Pico微控制器 | Raspberry Pi Foundation | -- |
| 是德科技EDUX1052A数字存储示波器 | Keysight | EDUX1052A |
| 病床 | -- | -- |
| 枕头 | -- | -- |
| Qualysis品牌数字化仪 | Qualisys | -- |
| Digitimer E.SB020双极毡垫电极 | Digitimer | E.SB020 |