经皮神经电刺激（TENS）之牙科疼痛治疗

 

 

一.经皮神经电刺激 TENS （机理）

 

经皮神经电刺激（Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation, TENS）是一种通过皮肤电极向浅表神经施加可控低强度脉冲电流的非侵入性神经调控技术。其核心作用机制建立在Melzack与Wall于1965年提出的疼痛闸门控制理论（Gate Control Theory）基础上：通过激活粗大神经纤维（Aβ纤维），抑制脊髓背角疼痛信号传递，同时调节中枢下行抑制通路。随着临床实践深入，研究者发现单一刺激参数易诱发神经适应性（Neural Habituation）——即神经元对恒定刺激反应逐渐衰减的现象，这直接促使了多模式TENS系统的诞生。

 

 

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TENS技术改善牙科疼痛的神经机制

牙痛的神经机制

在牙科治疗中，患者和牙医的主要担忧之一是疼痛，这是正畸手术和口腔病理疾病公认的副作用。

牙科疼痛主要源于 三叉神经伤害性传导：

外周感受器：牙髓Aδ/C纤维感知机械/化学刺激

中枢传导：三叉神经节→脑干三叉神经脊束核→丘脑VPM核→中央后回皮层

疼痛敏化：持续炎症导致NMDA受体激活，中枢敏化形成慢性痛

众所周知，牙痛的经历至少部分是由涉及许多分子过程的炎症反应引起的。总体而言，与牙源性疼痛疾病相关的外周疼痛途径与身体其他部位的疼痛途径相当。所涉及的感觉神经元的类型，以及在这些过程中发挥作用的各种分子，如受体、通道、递质和负责外周刺激的转导、调节和传播的细胞内信号效应器，都体现了这些相似性。

细纤维，包括有髓和无髓的C纤维，携带疼痛信号。当检测到局部刺激时，会引发炎症反应，从而升高胸腔内压力并激活游离神经末梢。疼痛可以是钝的（通过C神经纤维）、持续的、尖锐的（通过A神经纤维）或脉动的，具体取决于其强度。此外，牙痛的多方面起源——包括医源性损伤、创伤、牙周炎、龋齿（微生物）和其他刺激物——增加了其复杂性（图1）

 

图1：牙痛通路

 

Image Credit：该图由Rushita Dobariya博士使用BioRender生成

传统疼痛管理策略之中，药物治疗，如糖皮质激素、局部麻醉药和非甾体抗炎药( NSAIDs )，是主要组成部分。

 

但现如今，根据新的数据，非药物疗法作为传统疗法的补充或替代品越来越受欢迎。

 

TENS作为非药物疗法可应用于急性牙痛的控制。主要应用于因牙髓炎症、齿龈尖端的齿龈膜炎而引起的牙痛。也可用于拔牙后的牙痛。高频和低频均能获良效。

 

TENS控制牙疼的经典理论

TENS被广泛应用于管理术后疼痛（如拔牙后）、牙本质敏感症、颞下颌关节紊乱病（TMD）相关疼痛等，缓解牙科疼痛的核心神经机制主要基于以下经典理论：

 

闸门控制理论： 这是TENS镇痛最核心的机制。TENS产生的电脉冲主要兴奋外周粗大的有髓鞘传入神经纤维（Aβ纤维）。这些被兴奋的Aβ纤维信号会快速传递至脊髓背角，激活那里的抑制性中间神经元。这些抑制性神经元就像一道“闸门”，会抑制或减弱同时到达脊髓背角的、由细小的无髓鞘伤害性传入神经纤维（Aδ和C纤维，负责传导疼痛信号）传递的疼痛信号向高级中枢的上传。简单来说，TENS在脊髓层面关闭了疼痛信号传递的大门。

 

在上图中，非伤害性大直径感觉纤维（橙色）比伤害性小直径纤维（蓝色）更活跃，因此抑制性中间神经元（红色）的净输入为净正。抑制性中间神经元对伤害性神经元和非伤害性神经元均提供突触前抑制，从而减少传递细胞的兴奋。在底部面板中，描绘了一个打开的“门”（从传入细胞到传输细胞的自由流动信息）。当伤害性小直径纤维（蓝色）比非伤害性大直径纤维（橙色）的活动更多时，就会发生这种情况。在这种情况下，抑制性中间神经元被沉默，从而解除了对传输细胞的抑制。这个“打开的门”允许传输细胞被激发，从而感知疼痛。

 

激活内源性镇痛系统： 特别是低频（通常2-10 Hz）高强度（产生明显肌肉抽动感）的TENS模式。这种刺激被认为能够激活脑干（如中脑导水管周围灰质、延髓头端腹内侧区）的下行抑制通路。这些通路会释放内源性阿片肽（如脑啡肽、内啡肽）、5-羟色胺、去甲肾上腺素等神经递质到脊髓背角。这些物质能够直接抑制伤害性传入神经纤维末梢释放痛觉递质（如P物质），或者直接抑制脊髓背角传递疼痛信号的神经元（投射神经元）的活动，从而在更高级层面产生持久的镇痛效果。这种机制与阿片类药物的作用类似，但属于身体自身的调节。

 

中枢神经系统的神经可塑性调节： 长期或反复的疼痛刺激可能导致中枢神经系统（如脊髓和大脑皮层）发生可塑性改变（中枢敏化），使疼痛被放大和持续。研究表明，TENS可能通过调节脊髓背角神经元的长时程增强（LTP）和长时程抑制（LTD）等机制，或者影响大脑痛觉处理相关区域（如岛叶、前扣带回、体感皮层）的活动，逆转这种异常的可塑性，从而减轻慢性牙科疼痛（如某些TMD疼痛）。

 

综上所述，TENS通过外周（闸门控制）和中枢（内源性镇痛系统激活、神经可塑性调节）多个层面的协同作用，有效干扰牙科疼痛信号的产生、传导和感知，为患者提供了一种安全、便捷、非药物的疼痛管理选择。

 

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临床研究验证

 

 

尽管TENS不能替代局部麻醉，但它可用于各种牙科操作期间的疼痛缓解。其镇痛和非镇痛的生理效应可用于管理影响颌面区域的多种病症。

1. 儿科患者的牙科治疗

儿科患者中常见的负面行为是对注射器的恐惧。TENS的使用对儿科患者的行为有积极影响，进而降低焦虑水平，因为它消除了“对针头的恐惧”。研究表明，53-78%的儿童更偏爱TENS而非局部麻醉。在儿科患者中，TENS已被有效用于控制各种操作期间的疼痛，如窝沟封闭放置、龋齿预备、小拔牙和牙髓治疗程序。

 

Abdulhameed等人（1989年）评估了TENS对30名需要在第一或第二恒磨牙上进行窝沟封闭的儿童的牙痛阈值的影响。他们观察到，TENS应用8分钟后，牙痛阈值增加了33%。此外，脉搏血氧仪显示与压力相关的心动过速明显减少。

 

teDuits等人（1993年）对27名需要修复两颗对称牙齿的儿童进行了研究。他们在同一预约中随机在一侧使用TENS，另一侧使用传统局部麻醉。尽管在Eland颜色量表上，两种治疗方式在疼痛感知（关于牙本质敏感性和橡皮障夹更换）方面没有显著差异，但大多数（78%）患者更喜欢TENS而不是局部麻醉。

 

Harvey和Elliott（1995年）发现，TENS在减少儿科患者龋齿预备期间的疼痛方面有效。在一项双盲研究中，20名需要在下颌恒第一磨牙进行I类银汞修复的患者中，他们对10名患者使用TENS，10名患者不使用TENS。视觉模拟量表（VAS）和ANOVA测试显示，TENS组患者的疼痛读数与对照组相比显著降低。

 

2. 成人患者的牙科治疗

在成人中，TENS已成功用作各种操作期间的出色镇痛方法，如橡皮障放置、龋齿预备、牙髓覆盖和其他牙髓治疗程序、修复牙预备、口腔 prophylaxis 以及拔牙。它还用于减少局部麻醉注射的不适，并缓解与正畸分离相关的牙周疼痛。

 

Roth和Thrash（1986年）使用TENS评估其对45名成年患者中与放置在上第一磨牙近中及远中的正畸分离器相关的牙周疼痛的影响。TENS组患者在24、36、48小时评估期间的VAS疼痛报告显著降低，而对照组即使在60小时后仍经历调整后疼痛。

 

Malamed等人（1989年）报告了109名需要I、II、III、IV或V类修复的患者中TENS的成功率。他们发现，TENS在前牙比后牙更成功，对于浅（成功率85.8%）和中等深度龋齿（85.5%）比深龋齿（即进入牙本质超过2 mm，59.5%）更有效。

 

Yap和Ho（1996年）根据5分Likert量表，对10名临床医生和30名患者感知的电麻醉和局部麻醉在手术操作中的疗效进行了临床比较。两组评估者均认为局部麻醉明显更有效，但惊人的是93.3%的患者更喜欢TENS。

 

3. 颌面区域慢性疼痛的治疗

TENS已成功用于缓解颞下颌关节综合征、三叉神经痛和带状疱疹后神经痛的慢性疼痛。

 

在颞下颌关节综合征中：Katch（1986年）报告使用TENS控制一名10岁女孩的颞下颌关节综合征疼痛，实现了50-75%的疼痛缓解。除了三个20分钟的治疗周期外，患者在家中使用TENS并配合冰敷以维持疼痛控制。

 

在三叉神经痛中：Singla等人（2011年）对30名三叉神经痛患者进行了研究，使用便携式TENS机器在受影响神经的路径上每天持续脉冲电流20分钟，持续20-40天。随后在1和3个月的间隔通过VAS、VPS和功能结果量表评估疼痛，显示疼痛显著降低。

 

在带状疱疹后神经痛中：Nathan和Wall（1974年）使用TENS缓解30名其他所有治疗均失败的严重带状疱疹后神经痛患者的疼痛。患者使用电池供电的TENS设备（频率15-180 Hz）自行治疗12小时或更长时间。在这30名患者中，11名患者出现良好结果。

 

4. 急性口面部疼痛的治疗

Hansson和Ekblom（1983年）研究了高频（100Hz）、低频（2Hz）和安慰剂TENS对62名疼痛持续1-4天的急性口面部疼痛患者的缓解效果。发现接受任一种TENS形式的患者中，38%的疼痛强度降低超过50%，而接受安慰剂TENS的患者中只有10%经历了超过50%的疼痛减轻。

5. 口干症患者的治疗

 

 

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治疗参数

 

 

 

 

牙科专用TENS参数
模式	牙科应用场景	频率	脉宽	时间	强度	波形类型	电极放置建议
模式1	牙科止痛（常规）	2-10Hz	200μs	20-30分钟	舒适麻刺感	连续波	疼痛区域/三叉神经分支
模式3	颞下颌关节紊乱（TMD）	80Hz	250μs	25分钟	肌肉微颤无痛	调制波	咬肌/颞肌痛点
模式4	术后炎症控制	10Hz	300μs	30分钟	温和感觉	断续波	手术部位周边

 

 

 

 

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回映产品  

便携式经皮神经电刺激仪(TENS)

便携式经皮神经电刺激仪(TENS)通过皮肤将特定的低频脉冲电流输入人体刺激感觉纤维进而达到治疗疼痛的效果。以非侵入性神经调控为核心，通过多靶点电生理干预（外周闸门控制 + 中枢内源性镇痛）突破单一药物镇痛局限，结合轻量化硬件与智能软件算法解决传统设备笨重与安全性不足的痛点。其技术演进聚焦神经适应性突破与多模态集成（如TENS+EMS协同），为家庭医疗、运动康复及临床疼痛管理提供药物替代方案

 

经皮神经电经刺激仪（TENS）
 

回映便携式经皮神经电刺激仪(TENS)工作模式:

 

模式1：正常模式 (Normal Mode / Continuous Mode)

适用疼痛类型： 急性疼痛 (Acute Pain)

刺激输出特性： 输出固定参数（频率与脉宽）的连续脉冲序列，无自动调节功能。

核心特征： 用户可独立调节并精确控制脉冲频率 (Pulse Rate / Frequency, 单位：Hz) 及脉冲宽度 (Pulse Width / Duration, 单位：μs)。

作用机制： 提供持续性、非调节性的经皮神经电刺激。

推荐适应人群： TENS疗法初始使用者；需缓解急性、定位明确的疼痛症状的患者

 

模式2：脉冲串模式 (Burst Mode / Tetanic Mode)

适用疼痛类型： 慢性疼痛 (Chronic Pain)

刺激输出特性： 输出间歇性脉冲串刺激——每个脉冲串由多脉冲组成,脉冲串间存在静息间隔。

核心调控参数： 

 脉冲串频率 (Burst Rate): 可调 (单位：Hz)，控制脉冲串的重复速率  脉冲宽度 (Pulse Width): 可调 (单位：μs)，定义单脉冲的持续时间 

 脉冲频率 (Intra-burst Pulse Rate): 设备固定设定，决定脉冲串内单脉冲的发放速率

作用机制： 通过节律性脉冲串输出激活神经抑制通路，诱导强直性神经调节效应。

推荐适应人群： 慢性疼痛患者；痛觉敏化或疼痛强度达中至重度者。

 

模式3：参数调制模式 (Modulation Mode / Dynamic Parameter Cycling)

适用疼痛类型： 急性或慢性疼痛 (Acute or Chronic Pain)

刺激输出特性： 

动态参数循环机制：设备在预设范围内周期性交替调节脉冲宽度（Pulse Width）与脉冲频率（Pulse Rate） 

参数可编程性：基础脉冲频率（单位：Hz）及脉冲宽度（单位：μs）支持全范围用户自定义

神经作用机制： 通过参数动态变异突破神经适应性（Neural Adaptation），增强疼痛门控效应（Pain Gating Effect）。

推荐适应人群： 

常规TENS治疗出现神经适应性/耐受性的患者 

急性疼痛伴神经敏化（Acute Pain with Sensitization） 

慢性神经病理性疼痛（Chronic Neuropathic Pain）

 

 

回映便携式经皮神经电刺激仪(TENS)刺激参数:

 

脉冲频率 (Pulse Rate / Frequency)

定义： 单位时间内经皮输送至靶神经的电脉冲数量，直接决定神经纤维激活的时间编码特性。

测量单位： 赫兹 (Hz)，即每秒脉冲数 (pulses per second, pps)

神经调控机制： 

频率参数通过调节动作电位发放节律，选择性激活不同直径的传入神经纤维 

影响中枢神经系统（CNS）的下行抑制通路与内源性镇痛系统

 

临床频率参数范围与神经生理学效应

频率范围 (Hz)	神经作用机制	临床适应症
2~5	激活中脑导水管周围灰质(PAG)，诱导β-内啡肽释放	内源性镇痛系统启动
2~10	增强脊髓背角抑制性中间神经元活性	慢性疼痛（纤维肌痛/骨关节炎）
35~50	激活Aβ纤维产生外周感觉掩蔽效应	中度躯体痛（肌肉劳损/术后痛）
80~120	高频阻断C纤维传导的痛觉信号	急性创伤性疼痛
90~130(临床金标准)	通过闸门控制机制 (Gate Control Theory) 抑制脊髓背角T细胞	阻断痛觉信号传导至中枢

 

脉冲宽度 (Pulse Width / Phase Duration)

定义： 单次电脉冲的时程跨度，决定作用于神经膜的电荷转移总量（Q = I × t）

测量单位： 微秒 (μs)

 

临床脉宽参数范围与生物效应

脉宽范围 (μs)	生理学靶点	临床适应症
70~150	激活Aδ纤维（传导速度5~30m/s）	急性疼痛（创伤/炎症痛）
120	靶向C纤维抑制（阈值100~200μs）	慢性神经病理性疼痛
150~250※	优化Aβ纤维募集（阈值50~150μs）	推荐标准范围（闸门控制主参数）
260	激活Aα运动神经元（阈值>200μs）	肌肉收缩/局部血液循环增强

 

刺激强度 (Stimulation Intensity)

定义： 输出脉冲的电流幅值，决定神经去极化程度的关键参数

测量单位： 微安培 (μA)

 

 

强度设定临床规范

设定原则：渐进式增量法

起始强度：感觉阈值（Tingling Sensation, 通常0.5-5mA）

治疗强度：强感觉不痛阈（Strong But Comfortable, SBC）

禁忌：严禁直接使用运动阈值（Motor Threshold, MT）以上强度

安全警戒值

生理反应	强度阈值	风险等级
肌肉强直收缩	>15-20mA
局部皮肤灼伤	>25mA
神经元超极化阻滞	>30mA

 

频率-强度组合效应表

强度域	频率域	神经机制	临床效应
中低强度(3-10mA)	高频(80-100Hz)	Aβ纤维优势激活 闸门控制强化	快速镇痛 (5-15min起效)
中高强度(8-15mA)	低频(2-5Hz)	PAG-RVM通路激活 内啡肽释放	持续镇痛 (>45min)

 

 

经皮神经电刺激仪(TENS)临床治疗方案参数规范:

 

治疗方案	电极定位	模式	频率(Hz)	脉宽(μs)	强度策略	治疗时长	适应症与机制
常规方案	疼痛靶点	正常模式	60–150	70–100	疼痛强度依赖	30min	多类型疼痛 • Aβ纤维激活/闸门控制
内啡肽释放方案	疼痛靶点	正常模式	2	225	疼痛强度依赖	15–30min	慢性疼痛 • 低频强刺激激活PAG-RVM通路促进β-内啡肽释放
急性疼痛方案	疼痛靶点	正常模式	150	260	疼痛强度依赖	15min	急性炎症痛 • 高频运动神经元募集增强局部血流
初诊安全方案 (NHS认证)	疼痛靶点	正常模式	80	150	低强度 (1-5mA)	1–1.5h	首次治疗适应 • 亚感觉阈值刺激规避不良反应
传统TENS(C-TENS)	疼痛靶点	正常模式	50–100	50–200	低强度 (感觉阈)	按需	多类型疼痛 • "强而舒适"刺激原则 • Aβ纤维优势激活
针刺样TENS(AL-TENS)	运动点/穴位/触发点	正常/脉冲串	2–4	100–400	高强度 (运动阈)	15–20min 3次/日	难治性疼痛 • 强直性肌肉收缩激活下行抑制系统
高强度TENS	支配痛区的神经干	正常模式	≤200	200–250	高强度 (耐受极限)	≤10min	顽固性神经病理性疼痛 • WDR神经元超极化抑制 • 需心电监护

 

回映便携式经皮神经电刺激仪(TENS)定位规范:

 

（1）颈肩部区域

疼痛类型	靶结构	电极定位法
颈神经根痛	C5-C6椎间孔	疼痛侧椎旁2cm + 斜角肌间隙(Anterior scalene)
肩峰下疼痛	肩胛上神经(SSN)	肩胛冈中点 + 喙突外侧3cm

 

（2）上肢区域

 

（3）腰骶部区域

疼痛类型	神经靶点	电极向量设计
腰椎神经根痛	L4/L5神经根	疼痛节段椎旁3cm + 坐骨结节(Ischial tuberosity)
骶髂关节痛	S1/S2背支	PSIS(后上棘) + 骶骨角(Sacral cornu)

 

（4）下肢区域

疼痛类型	靶神经	电极定位标志点
股神经痛	股三角(Femoral triangle)	腹股沟韧带中点下5cm + 髌骨上极
坐骨神经痛	梨状肌下孔(Infrapiriform foramen)	坐骨结节外缘 + 腘窝上10cm
腓总神经损伤	腓骨小头(Fibular head)	腓骨颈前下2cm ×2 平行神经走行

 

 

 

 

产品2.单通道肌电/心电/皮电采集设备

单通道肌电采集设备创新性地采用type-C转脑电电极以简单轻便的方式实现了单通道肌电、心电、皮电采集，且基于结构与硬件的特殊设计，支持高原环境下进行采集。另外产品总体结构采用魔术贴设计，方便于全身佩戴。

 

单通道肌电/心电/皮电采集设备

 

 

基本参数

 

1.模数转换：24位；

 

2.通道数：2；

 

3.示值准确度：误差不大于±10%或±2μV,两者取较大值；

 

4.测量范围：测量范围±350mV；

 

5.分辨率：分辨率≤2uV；

 

6.系统噪声：系统噪声≤1uV；

 

7.通频带：通频带为20Hz~250Hz(不包括陷波波段)；

 

8.差模输入阻抗：差模输入阻抗大于5MΩ；

 

9.共模抑制比：共模抑制比大于100dB；

 

10.工频陷波器：设备有50Hz陷波器,衰减后幅值不大于5μV(峰-谷值)；

 

11.工作噪音：工作噪音不大于65dB(A)；

 

 

 

参考文献

1.Allgood JP. Transcutaneous electrical neural stimulation (TENS) in dental practice. Compend Contin Educ Dent (Lawrenceville). 1986 Oct;7(9):640, 642-4. PMID: 3490950.

 

2.Jia Y, Chen B, Cai S, Li P, Yang Q, Wu X. [Preventive and therapeutic effects of TEAS on rabbits with orthodontic toothache]. Zhongguo Zhen Jiu. 2016 Nov 12;36(11):1186-1190. Chinese. doi: 10.13703/j.0255-2930.2016.11.021. PMID: 29231305.

 

3.Katch EM. Application of transcutaneous electrical nerve stimulation in dentistry. Anesth Prog. 1986 May-Jun;33(3):156-60. PMID: 3488697; PMCID: PMC2175474.