這一觀點可以從生物電系統(tǒng)的第一原理分析的角度進行理解。在對病人脊髓刺激過程中,振幅范圍通常在感知閾值和不適閾值之間確定。感知閾值是病人可能發(fā)現(xiàn)感覺異常的最低幅度。如上所述,SCS的一個混雜的問題是滴定治療隨病人的姿態(tài)和活動的不同而不同。對于這種差異的原理上的理解來自于對神經(jīng)元作為電極位置的函數(shù)的閾值進行建模的過程。神經(jīng)元達(dá)到去極化閾值所需的電流(Jth)正比于神經(jīng)元與電極(r)間距離的平方,這可以表述為電流一距離關(guān)系方程,幾是偏移量;訂是斜率,假設(shè)軸突是一個對稱圓柱體[13914J。為值是一個描述中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元激活的變量,在使用0.2ms脈沖時,它可在100uA/m礦到碉00uA/mm2之間變動:13J。這一過程的臨床結(jié)果是,隨著振幅不斷增加并高于感知閾值,病人意識到感覺異常的強度增加,以及電極刺激誘發(fā)的感覺異常的區(qū)域擴大c最終,振幅將達(dá)到不適閾值,即導(dǎo)致無法忍受的副作用的幅度,如異常運動、疼痛或不適感覺(如振動或抖動)。感知閾值和不適閾值之間的范圍稱為可使用范圍或可治療范圍。不適和感知閾值之間的一個典型比例在1,4~1.7之間變化,但當(dāng)使用橫向三極(tripole)配置時可能高達(dá)2.8。

ATMEGA169P-16MU

    為確保幅度擺動的靈活性,傾向于選擇不適閾值和感知閾值有更大的差異對于dCSF是如何改變對有效治療所需的人體組織激活劑量的影響,通常借助計算機模型以加深進一步理解。這些模型表明,給定一個固定位置的刺激電極,隨著dCSF的增厚,在脊髓背束的電場強度會減少Ⅱ:式(81)中提出,CSF的增厚導(dǎo)致脊髓背束纖維激活量的減少,卻導(dǎo)致背根神經(jīng)纖維激活量的增加。因此,恒幅刺激會因病人位置的差異而產(chǎn)生對脊髓背束和背根神經(jīng)纖維的激活量的差異(見圖8.8a)。所產(chǎn)生的凈輸出(net c,tltcome)是病人意識到的感覺

異常強度發(fā)生轉(zhuǎn)變。為了彌補這個缺陷,刺激振幅必須隨dCsF變而調(diào)整。模型表明,仰臥和站立dCSF值之間所需的刺激振幅減少值為鑼%,與已發(fā)表文獻中臨床數(shù)據(jù)的相似趨勢吻合[16’18,19]。