Современная электроника №3/2024

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 14 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 3 / 2024 чением сопротивления . Через 25 дней сопротивление стабилизировалось примерно на уровне 2,25 кОм , что обо - снованно связывают с анатомически - ми изменениями тканей у животного , включая утолщение твёрдой мозговой оболочки или повторный рост тканей в месте приложения имплантата [5]. Эти известные в медицинской практи - ке реакции на инородное тело могут возникать при адаптации субдураль - ных и эпидуральных имплантатов , но не представляют угрозы безопасности животному или человеку . Поскольку DOT- устройство стабильно обеспечи - вало стимуляцию мозга , несмотря на увеличение импеданса , это подтверж - дает его эффективность в нейротера - пии даже при наличии реакций орга - низма на инородное тело . При внимательном анализе дозы терапевтической стимуляции , которую можно получить при ТМС - подобной терапии , не обнаружили критичных или заслуживающих внимания изме - нений и патологий в стимулируемых областях мозга ; это позволяет пред - положить , что точечная стимуляция может обеспечить безопасный ана - лог ТМС - терапии . Для этих исследо - ваний выбрали способ прерывистой тета - импульсной стимуляции (iTBS), используемый в TM С для стимуляции областей коры импульсами в течение 3 минут . Сигнал состоит из пакетов по 3 импульса частотой 50 Гц , повто - ряющихся с частотой 5 Гц , то есть с интервалом в 10 с . Исследования показали , что процессы стимуляции , повторяемые 5 дней в неделю в тече - ние 6 недель , обеспечивают эффектив - ную терапию для пациентов с устой - чивой к лечению депрессией . Общая доза , получаемая при такой терапии , составляет в общем 60–450 минут сти - муляции и соответственно 12 000– 90 000 импульсов воздействия . При тестировании безопасности точеч - ной стимуляции применяли « пря - мую электрическую стимуляцию » iTBS- подобной формы волны двухфаз - ными импульсами по 250 мкс на фазу в течение 300 минут (54 300 импуль - сов ) [6]. У разных животных воздей - ствовали имплантатом в общем 170 и 200 минут iTBS- подобной стимуляци - ей . Затем исследователи эксплантиро - вали DOT- устройства и вывели живот - ных « на отдых » в течение 7–10 дней , прежде чем их забили для анали - за головного мозга и твёрдой мозго - вой оболочки . Отчёты патологоанато - мов после эксплантации не показали различий между мозгом животного без воздействия и стимулирования и твёрдой мозговой оболочкой под сти - мулятором по сравнению с фиктив - ным имплантатом того же размера и формы , имплантированным тому же животному на противоположной сто - роне мозга . У некоторых животных обнаружили незначительные воспали - тельные реакции как на активные , так и на фиктивные имплантаты , что ука - зывает на вариабельность реакций на инородное тело от животного к живот - ному , но даже в случае реакции на ино - родное тело DOT- устройство всё ещё может генерировать эффективную сти - муляцию коры мозга живого организ - ма , а учёные предполагают , что такая реакция не ограничит способности и медикаментозный эффект нейромоду - ляционной терапии . Выводы Инновационные решения с помо - щью новых технологий и современ - ной микроэлектроники в традици - онной архитектуре нейромодуляции приведут к появлению новых пара - дигм клинической терапии . К приме - ру , эпизодическая нейромодуляция эффективна при ТМС и может безопас - но применяться в домашних условиях с помощью миниатюрного импланта - та в сочетании с носимой гарнитурой . Так сокращается время на обслу - живание пациентов в стационаре и организационные затраты на обуче - ние специально - обучаемого персона - ла , обеспечение койко - мест в больни - цах и медицинского сопровождения пациентов . Условная простота , безо - пасность внедрения ( применения ) и минимальное время настройки ( под - готовки ) имплантата , в котором отсут - ствует автономный элемент питания , даёт устройству ещё больше конкурент - ных возможностей и автономности . Кроме того , концепция функциони - рования XCS может быть расширена , чтобы стимулировать несколько обла - стей мозга для управления определён - ными паттернами активности или состояниями пациента . Так , двусто - роннее воздействие терапией с помо - щью имплантата над левой и правой дорсолатеральной префронтальной корой привело к медицински резуль - тативной терапии для пациентов с суи - цидальными мыслями . Отсутствие проводов или батаре - ек значительно упрощает операцию и устраняет критические опасности , однако остаются актуальными инже - нерные задачи , связанные с внедре - нием даже этой апробированной концепции DOT в имплантат для постоянного использования челове - ком . Производство и испытания про - должаются в соответствии с норматив - ными стандартами , необходимыми для получения одобрения ( сертифи - кации ) FDA, включая тестирование долгосрочной безопасности и био - совместимости . Необходимы допол - нительные уточняющие исследова - ния для подтверждения , что те же схемы стимуляции , которые эффек - тивны для TM С , будут эффективны и для XCS. Физиологические реак - ции животных и человека показыва - ют , что DOT- и TMC- методы успеш - ны при задействовании участков коры ( мозга ) площадью от 1 кв . мм до 1 кв . см с точным расчётом време - ни , но клиническая эквивалентность с точки зрения терапевтических резуль - татов может быть подтверждена толь - ко после того , как имплантаты будут одобрены FDA для проведения мас - совых исследований на людях . Тем не менее имеются многообещающие результаты применения имплантиро - ванных эпидуральных кортикальных стимуляторов , основанных на тради - ционной технологии IPG и Lead, пред - полагающие , что электрическая сти - муляция одних и тех же областей воздействия приводит и к сходным клиническим результатам . Существуют дополнительные про - блемы при создании удобного носи - мого DOT- передатчика . Носимые подкожные системы подзарядки раз - работаны и используются для суще - ствующих IPGs. Поэтому требования к аккумулятору и электронным ком - понентам устройств могут быть умень - шены ; однако гарнитура должна быть спроектирована и протестирована настолько , чтобы обеспечить доста - точный комфорт , мощность и надёж - ное сопряжение для частого исполь - зования дома . Одним из преимуществ архитекту - ры DOT- устройств и стимуляторов X С S является способность расши - рять терапевтические возможности нейромодуляции при нервно - пси - хических состояниях . К примеру , с помощью нескольких имплан - татов , активируемых с точными временны́ми паттернами , уместно разрабатывать более точные ( чем