微电流刺激在眼科中的应用清华大学课件

1、2021-5-19微电流刺激在眼科中的应用清华大学1 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 电疗法 Electro-Therapy Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation (TENS) Interferential Current (IFC) Galvanic Stimulation (GS) Microcurrent stimulation （MCT）1818年关于电疗的漫画： 灵药电万能药 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 微电流刺激的优势 1969年，Wolcott 团队报告使用200-800微安电流加速伤口愈合， 瘢 痕组织抗张强度更好， 抗

2、菌能力更强。 安-舒二氏定律:弱刺激增强生理活动,强刺激抑制生理活动 微电流更接近生物体组织修复时的自发生物电流。 指标指标TENSTENSMCTMCT 电流强度毫安微安 作用机理阻断神经传导促进损伤组织细胞的再生 副作用 高电流可能引起细胞电解 1/3的病人有不适感 刺激位置的皮肤轻微发红，10分 钟后即可消失 没有不适感 人体感觉从轻微的麻刺感到肌肉抽动在感知阈值以下 治疗后一旦停止， 作用消失停止治疗后生物电继续变化 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 微电流刺激的作用 增加ATP的产生 增加蛋白合成 增加离子交换 加快细胞运输 加快血流速度 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 文献汇报 微

3、电流刺激对视觉神经细胞存活与再生的 作用 细胞实验Retinal mller cells 动物实验-RCS大鼠 人体实验 经角膜电刺激 经皮电刺激 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 人眼解剖结果 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 视网膜 光光 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 标题标题 Direct effect of electrical stimulation on Direct effect of electrical stimulation on induction of brain-derived neurotrophic factor induction of brain-deri

4、ved neurotrophic factor from cultured retinal mueller cellsfrom cultured retinal mueller cells 作者单位大阪大学医学院, 日本 发表期刊 Investigated ophthalmology and visual science, 2008, IF=3.431 目的研究电流刺激对脑源性神经营养因子的产生的作用 相关性微电流刺激， 视网膜， 机理 文献1 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 问题 电刺激对BDNF产生的作用机理是什么？ 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 背景介绍 Muller细胞: 视网膜

5、中主要的胶质细胞 表达谷氨酸钠转运体 -保护神经节细胞 合成谷氨酰胺合成酶 产生多种神经营养因子(BDNF, bFGF, IGF) Ca2+: 第二信使 L型电压依赖性钙通道-钙流入-神经营养因子 电刺激引起钙流入从而诱发多种基因表达 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 实验方法 Muller细胞培养 95% 1代 电刺激: AgCl针型电极(直径0.2mm)插入培养液 间隔 20mm 双相方波串 (脉宽1ms;频率20Hz; 电流10mA) 作用时间: 30分钟 微阵列分析 RNA样本与包含31099个目标探针杂交 量化实时聚合酶链反应RT-PCRBDNF的mRNA 水平 酶联免疫吸附法 BD

6、NF蛋白水平 L-VDCC阻滞的量化实时PCR （硝苯吡啶） 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 实验结果 微阵列分析 电刺激下，245个探针表达信号强度比对照组高 两倍以上 神经系统发育相关基因中BDNF的基因表达增加 2.6倍 BDNF mRNA上调 2h,3h 增加1.2倍 6h 降低 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 细胞内BDNF蛋白水平 6h 细胞外BDNF蛋白水平 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 L-VDCC阻滞 0mA 10mA 0mA+blocker 10mA+blocker 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 讨论 钙离子通过L型电压依赖性钙离子通道流入 muller细胞上调

7、BDNF的转录 Muller细胞不只合成BDNF，而且表达BDNF 的特异受体 BDNF对光感受器和神经节细胞有神经保护 作用 电刺激如何刺激L-VDCC的机制尚不明确 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 学到的知识 细胞的培养 细胞实验 基因表达分析 不足 微阵列分析只选择了一种神经营养因子 BDNF进 行分析 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 问题 电刺激对BDNF产生的作用机理是什么？ 钙离子通过L型电压依赖性钙离子通道流入细胞上 调BDNF的转录 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 标题标题 Transcorneal electrical stimulation Transcorneal

8、electrical stimulation promotes the survival of photoreceptors promotes the survival of photoreceptors and preserves retinal function in Royal and preserves retinal function in Royal College of surgeons ratsCollege of surgeons rats 作者单位大阪大学医学院, 日本 发表期刊 Investigated ophthalmology and visual science,

9、2007, IF=3.431 目的研究电流刺激对视网膜光感受器细胞的作用 相关性微电流刺激，视网膜， 作用机理 文献2 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 问题 本文采用的大鼠视网膜功能的评价方法是 什么？ 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 背景知识 RCS大鼠(Royal College of Surgeon rat) 在英国皇家外科学院（Royal College of Surgeons）最早培育成 功而得名。此鼠有常染色体遗传性视网膜变性，基因型为rdy；是 目前研究某些形式的视网膜色素变性、遗传性黄斑变性及脉络膜 缺损等疾病的动物模型 视网膜色素变性 (Retinitis pigment

10、osa, RP ) 感光细胞逐渐变性,进而演变成不可治愈的失明 遗传缺陷或基因突变 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 实验 动物 6只RCS大鼠（光照：12小时暗12小时亮循环，光照度：100 lux） 电极：双极性接触式电极 电流： 脉宽1ms；频率20Hz； 电流50, 100uA；双相方波； 持续时间 1h 效果分析: 视网膜功能：视网膜电图 视网膜形态：组织学观察 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 100uA100uA ShamSham 组织学观察 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 ONL, INL厚度随电流强度的改变 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 3周control 5周TES

11、5周Sham 9周TES 9周Sham 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 ONL, INL厚度随时间的改变 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 视网膜电图 ERG Control Control TES Sham B波波 a波 b波 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 类暗视阈值类暗视阈值 反应负响应反应负响应 暗视阈值反应阈值暗视阈值反应阈值 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 讨论 验证电刺激对光感受器细胞形态和功能上的保护 延长光感受器的存活期 减缓视网膜功能的损失 对视网膜形态的保护 对整个视网膜均有保护作用(药物注射方法只能 作用局部) 对内核层的厚度没有显著影响 动物模型 光感受器变性速

12、度快，可考虑选用其他RP模型， 如RPE65-缺陷小鼠 作用机理-尚不明确 未见明显副作用 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 学到的知识 RP动物模型 评价方法 不足 所用动物模型与人的RP病程特点有差异 电刺激模式简单，参数单一 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 问题 本文采用的大鼠视网膜功能的评价方法是 什么？ 视网膜电图, 分析b波幅度和阈值, 暗视阈值反应 的幅度和阈值 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 标题标题 Effect of transcorneal electrical Effect of transcorneal electrical stimulation in pati

13、ents with nonarteritic stimulation in patients with nonarteritic ischemic optic neuropathy or traumatic ischemic optic neuropathy or traumatic optic neuropathyoptic neuropathy 非动脉性缺血性视神经病变非动脉性缺血性视神经病变 或创伤性视神经病变或创伤性视神经病变 作者单位大阪大学医学院, 日本 发表期刊 Japanese journal of Ophthalmology, 2006, IF=1.272 目的 研究经角膜电

14、流刺激是否能够提高视神经病变病 人的视觉功能 相关性微电流刺激，人体实验， 视神经疾病 文献3 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 问题 经角膜电刺激的电流强度以多少为宜？ 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 方法 病人： 3 NAION, 5 TON 视锐度：0.01-0.2(NAION); HM-0.2(TON) 57-75 yrs (NAION); 14-71 yrs (TON) 4-24个月(NAION); 3周-11个月(TON) 电极：双极性接触式电极 介入过程： 0.4%奥布卡因盐酸盐麻醉 3%透明质酸+4%硫酸软骨素保护角膜 电流： 脉宽 10ms; 频率 20Hz; 电流 300

15、uA-2mA (产生 光幻点) 时间: 30分钟 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 视功能评价 最佳矫正视力（BCVA） 提高: 0.3logMAR 降低: 0.3logMAR 闪光临界融合频率 （CFF） 提高: 15% 外周视野 提高: 20% 降低: 20% 测量时间 治疗前，治疗后1个月，治疗后3个月 安全性 角膜上皮细胞、内皮细胞 IOP 眼内压， 眼底 瞳孔，前房 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 BCVA 结果 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 等视力线 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 闪光临界融合频率 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 安全性

16、 无痛感报告 所有病人出现轻微浅层点状角膜损伤， 次 日全部复原 角膜内皮细胞数无明显变化 瞳孔大小与形状无变化 前房未观察到闪光 眼内压未见明显变化 眼底检查视网膜或视盘无明显变化 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 长期效果观察 治疗后3个月内持续改善视 功能 之后视觉功能出现减退 再次治疗后，功能再次改 善 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 讨论 治疗越早，效果越好 4周之内的病人治疗效果明显，3个月以外的病 人效果不明显 不排除自发复原的可能 有效电流强度 在外周和中央视野激发光幻点的电流强度 电刺激的神经保护作用至少3个月 经角膜电刺激的安全性 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 学到的

17、知识 电流模式 视功能评价方法 眼科检查手段 不足 病人数量过少 治疗时间短， 没有重复治疗 缺少对照组 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 问题 经角膜电刺激的电流强度以多少为宜？ 能够在外周和中央视野激发出光幻点的电流强度 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 标题标题 Transcutaneous Electrical Retinal Transcutaneous Electrical Retinal Stimulation Therapy for Age-Related Stimulation Therapy for Age-Related Macular DegenerationMacul

18、ar Degeneration 作者单位 庆应义塾大学医学院, 日本 国家感觉器官研究所，日本 前沿医学研究所， 美国 发表期刊The Open Ophthalmology Journal, 2008 目的研究经皮电流刺激对老年性黄斑变性的治疗效果 相关性微电流刺激， 人体实验， 老年性黄斑变性 文献4 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 问题 微电流刺激对哪种黄斑变性更有效？ 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 背景知识 老年性黄斑变性 湿性： 10%，脉络膜新生血管，引起视网膜出 血、水肿及色素上皮细胞的破坏，最终导致疤 痕形成，从而视力丧失 干性：90%，黄斑区色素上皮细胞萎缩变性，进 展缓

19、慢，可发展为湿性。 目前尚无有效的治疗方法 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 实验 实验对象 （湿性组W：27只眼睛; 干性组D：7只） 病人：15 男性/1女性 W: 51-85 yrs D: 63-85 yrs 电流：800uA ,单相波, 20min/次, 4次/天 效果评价：治疗前与治疗后4周 最佳矫正视锐度 糖尿病视网膜病变早期治疗研究视力分值 裂隙灯检查 眼底镜 自动静态视野 荧光素血管造影术 病人主观评分 1min F=290Hz 2min F=31Hz 10min F=8.9Hz 7min F=0.28H z 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 微电流刺激在眼科中的应用清华大学 结果 ETDRS分值 视锐度视锐度 湿性湿性 （n=27n=27）