Какой стимулятор периферического нерва лучше всего подходит для исследования боли?

18 января 2024 16:43

// Нейробиология

Стимуляторы Digitimer рассматриваются многими учеными и клиницистами как "золотой стандарт" безопасной электрической стимуляции нервов. Рассмотрим, какие стимуляторы лучше выбрать для различных применений.

Стимуляторы периферических нервов

Какой стимулятор лучше всего подходит для исследования боли?

Боль - это огромная область исследований в неврологии человека. На протяжении десятилетий ученые всего мира изучали сложные механизмы боли. Во многих из этих исследований электрические стимуляторы, разработанные в компании Digitimer Ltd, были выбраны для безопасной и эффективной стимуляции периферических нервов.

Большинство периферийных стимуляторов выдают изолированные, монофазные, прямоугольные импульсы постоянного тока в ответ на импульс TTL или цифровой триггерный вход, что делает их идеальным вариантом для исследований боли и ее устранения. Однако прибор DS7A Digitimer оказался (на сегодняшний день) самым популярным в этой области исследований. Фактически, DS7A рассматривается многими учеными и клиницистами как "золотой стандарт" безопасной электрической стимуляции нервов у людей. Рассмотрим, почему это так.

DS7A - первая рекомендация для большинства исследований боли

Возможность работать с высоким током и напряжением

В конечном итоге DS7A прост в использовании и предназначен для безопасной высоковольтной электростимуляции. Он способен обеспечить изолированный постоянный ток 0-100 мА от источника напряжения до 400 В. Это означает, что он идеально подходит для исследований боли. Это особенно актуально в тех случаях, когда стимуляцию током необходимо проводить через электроды с малой площадью поверхности (высоким импедансом), поскольку для этого часто требуется гораздо более высокое напряжение, даже если амплитуда тока относительно невелика.

Ручная регулировка длительности импульса

DS7A имеет не только точные и регулируемые вручную регуляторы длительности импульса (от 50 мкс до 2 мс) и амплитуды (0-100 мА), но и внешние триггеры, включая ножной/ручной переключатель или цифровой (TTL-совместимый) триггер. В результате его можно использовать как для одиночных импульсов стимуляции, так и для повторяющихся стимуляций с частотой до 1 кГц. Это делает его подходящим вариантом для исследований боли - особенно тех, которые направлены на вызывание вторичной гипералгезии.

Сертифицирован для использования в медицинских целях

DS7A - это медицинское устройство с маркировкой CE, разрешенное FDA для продажи в США, что значительно ускоряет и упрощает получение этического разрешения на проведение исследований боли.

3 исключения из «правила» DS7A

Для большинства исследований боли - спустя более 35 лет после начала продаж - DS7A по-прежнему является рекомендуемым устройством для стимуляции периферических нервов. Однако есть некоторые исключения, и для некоторых протоколов исследований может лучше подойти другой нервный стимулятор из ассортимента Digitimer.

Исключение № 1 - Если вы планируете работать глубже

Если ваши исследования предполагают стимуляцию глубоких периферических нервов, то DS7AH может быть лучшим вариантом. Успешно преодолев трудности, связанные со стимуляцией глубоких нервов с помощью больших электродов, этот прибор обеспечивает ток до 1 А (по сравнению с 0-100 мА) при напряжении источника 400 В.

При этом максимальная энергия импульса не превышает 50 мДж, а максимальная длительность импульса уменьшена до 200 мкс. Тем не менее, это медицинское устройство по-прежнему имеет маркировку CE, и за исключением этих различий в постоянном токе и длительности импульса, оно обладает всеми теми же преимуществами, что и DS7A.

В качестве альтернативы наиболее практичным выбором может стать DS7R. Разработанный для использования в исследованиях на людях, этот нервный стимулятор не имеет медицинского одобрения, но он способен выдавать импульсы постоянного тока высокого напряжения 999 мА при длительности импульса 50 мкс-2 мс. Это означает, что он идеально подходит для исследований, требующих высоких токов с гибкостью более длительных импульсов.

Исключение №2 - Если вы хотите использовать новые формы импульсов

Для исследований, требующих большего контроля над формой импульса, можно рекомендовать DS5. В то время как DS7A генерирует прямоугольный выходной импульс, характеризующийся резким нарастанием, фазой плато и быстрым возвращением к исходной линии, форма импульса DS5 определяется профилем сигнала напряжения. По сути, стимулятор преобразует этот сигнал напряжения в изолированный стимул постоянного тока (до 50 мА), точно повторяющий форму входного сигнала.

Таким образом, он действует как усилитель напряжения и изолированного тока, позволяя пользователю задавать совершенно произвольные формы стимулов (включая синусоиду или случайный шум). Это означает, что DS5 может представлять интерес для тех, кто хочет управлять протоколами поверхностной электростимуляции с помощью формы командного напряжения. Например, для полуавтоматизированных исследований боли или тестирования сенсорного порога.

Исключение № 3 - Если вам нужны различные формы внешнего управления

Если для вашего исследования особенно важно, чтобы вы могли быстро и удобно регулировать настройки стимула (например, силу тока и длительность), но при этом хотели бы получать запускаемые прямоугольные импульсы, усовершенствованный стимулятор DS8R может стать лучшим выбором.

Как и DS7A, он может работать как автономный изолированный стимулятор с полным управлением с передней панели. Однако, кроме того, настройки стимула можно изменять с помощью управляющего программного обеспечения для Windows PC (которое поставляется вместе с прибором) через интерфейс USB.

Это программное обеспечение не только обеспечивает виртуальную переднюю панель для стимулятора, но и, что очень важно, включает в себя API, позволяющий оператору управлять настройками из пользовательских или коммерческих программных пакетов, таких как CED Signal/Spike2, Python или Matlab.