新型螺旋电极胞外选择性刺激视神经的仿真分析

郭红伟; 乔清理; 冯林

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新型螺旋电极胞外选择性刺激视神经的仿真分析

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目的电刺激中枢神经系统已用于治疗一些神经病、精神病和感觉障碍。尽管在一些应用里相当成功,但现有的刺激技术不能精确地控制激活靶向神经元。提出一种形状自适应的新型螺旋电极,实现选择性刺激视神经。方法应用COMSOL Multiphysics建立视神经和新型螺旋电极的几何模型;新型电极由起支撑和绝缘隔离作用的硅橡胶螺旋支架和嵌入支架内的铂金触点组成。引入激活函数来表征刺激效果,应用COMSOL仿真分析新型螺旋电极对视神经纤维选择性刺激的能力,并考虑电极触点位置的变化对选择性的影响。结果假定激活函数的归一化阈值为0.1 V/m~2,新型螺旋电极和传统袖套电极激活函数大于阈值的比例差异仅为1.2410%。当新型螺旋电极两端的电极触点靠近中间触点时,可以先激活细视神经纤维束,后激活粗纤维束。结论仿真结果表明新型螺旋电极可以达到传统袖套电极的刺激效果。改变新型螺旋电极的触点位置可以实现选择性激活视神经纤维束。

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来源
《国外医学：生物医学工程分册》 |2012年第2期||共页
作者
郭红伟; 乔清理; 冯林;
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作者单位

天津医科大学生物医学工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类仪器、设备;
关键词
新型螺旋电极; 视神经; 选择性刺激; 激活函数;

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