微电流刺激在眼科中的应用-清华大学.ppt
微电流刺激 在眼科中的应用,郭虹,2019/6/20,文献汇报,2,电疗法 Electro-Therapy,经皮神经电刺激Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation (TENS) 干扰电疗法Interferential Current (IFC) 直流电疗法 Galvanic Stimulation (GS) 微电流刺激Microcurrent stimulation （MCT）,1818年关于电疗的漫画：灵药电万能药,2019/6/20,文献汇报,3,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。,2019/6/20,文献汇报,4,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,2019/6/20,文献汇报,5,文献汇报,微电流刺激对视觉神经细胞存活与再生的作用 细胞实验Retinal müller cells 动物实验-RCS大鼠 人体实验 经角膜电刺激 经皮电刺激,2019/6/20,文献汇报,6,人眼解剖结果,2019/6/20,文献汇报,7,视网膜,光,2019/6/20,文献汇报,8,文献1,2019/6/20,文献汇报,9,问题,电刺激对BDNF产生的作用机理是什么？,2019/6/20,文献汇报,10,背景介绍,Muller细胞: 视网膜中主要的胶质细胞 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,2019/6/20,文献汇报,11,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 BDNF蛋白水平 L-VDCC阻滞的量化实时PCR （硝苯吡啶）,2019/6/20,文献汇报,12,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,2019/6/20,文献汇报,13,细胞内BDNF蛋白水平 6h,细胞外BDNF蛋白水平,2019/6/20,文献汇报,14,L-VDCC阻滞,0mA 10mA 0mA+blocker 10mA+blocker,2019/6/20,文献汇报,15,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,2019/6/20,文献汇报,16,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,2019/6/20,文献汇报,17,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,2019/6/20,文献汇报,18,文献2,2019/6/20,文献汇报,19,问题,本文采用的大鼠视网膜功能的评价方法是什么？,2019/6/20,文献汇报,20,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 pigmentosa, 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,2019/6/20,文献汇报,21,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,2019/6/20,文献汇报,22,100uA,Sham,组织学观察,2019/6/20,文献汇报,23,ONL, INL厚度随电流强度的改变,2019/6/20,文献汇报,24,3周control 5周TES 5周Sham 9周TES 9周Sham,2019/6/20,文献汇报,25,ONL, INL厚度随时间的改变,2019/6/20,文献汇报,26,视网膜电图 ERG,Control,Control TES Sham,B波,a波,b波,2019/6/20,文献汇报,27,类暗视阈值反应负响应,暗视阈值反应阈值,2019/6/20,文献汇报,28,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,2019/6/20,文献汇报,29,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，参数单一,2019/6/20,文献汇报,30,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,2019/6/20,文献汇报,31,文献3,2019/6/20,文献汇报,32,问题,经角膜电刺激的电流强度以多少为宜？,2019/6/20,文献汇报,33,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 300uA-2mA (产生光幻点) 时间: 30分钟,2019/6/20,文献汇报,34,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,2019/6/20,文献汇报,35,BCVA 结果,2019/6/20,文献汇报,36,2019/6/20,文献汇报,37,等视力线,2019/6/20,文献汇报,38,闪光临界融合频率,2019/6/20,文献汇报,39,安全性,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,2019/6/20,文献汇报,40,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,2019/6/20,文献汇报,41,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,2019/6/20,文献汇报,42,学到的知识 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,2019/6/20,文献汇报,43,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,2019/6/20,文献汇报,44,文献4,2019/6/20,文献汇报,45,问题,微电流刺激对哪种黄斑变性更有效？,2019/6/20,文献汇报,46,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，进展缓慢，可发展为湿性。 目前尚无有效的治疗方法,2019/6/20,文献汇报,47,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,2019/6/20,文献汇报,48,2019/6/20,文献汇报,49,结果,ETDRS分值,静态视野,2019/6/20,文献汇报,50,裂隙灯、眼底镜检查无明显变化 1名被试双侧眼睑出现接触性皮炎,主观治疗效果评价,2019/6/20,文献汇报,51,总结与讨论,对ARMD的病理了解有限导致治疗效果有限 实验证明： 微电流刺激对湿性老年性黄斑变性有效 对干性老年性黄斑变性效果不明显 微电流对光感受器细胞或色素上皮细胞轻微损伤、或刚刚发生的损伤更加有效,2019/6/20,文献汇报,52,学到的知识 老年性黄斑变性 经皮微电流刺激方式 不足： 电流刺激模式需要改进 缺少对照组 缺少对病人的长期跟踪,2019/6/20,文献汇报,53,问题,微电流刺激对哪种黄斑变性更有效？,湿性老年性黄斑变性,2019/6/20,文献汇报,54,微电流的其他应用,青光眼 近视 加速伤口愈合 缓解疼痛 美容,2019/6/20,文献汇报,55,微电流刺激的注意事项,不适宜人群： 心率不齐的病人 心脏起搏器 心脏病人 孕妇 皮肤有炎症与损伤的地方不宜使用 不能与其他电刺激设备同时使用,2019/6/20,文献汇报,56,谢谢,
