پژوهش در علوم توانبخشی
شبیهسازی انسداد هدایت عصب بوسیله اعمال جریان متناوب فرکانس بالا با شکل موج مربعی نامتقارن و بررسی مکانیزم اثر آن
نوع مقاله : مقاله پژوهشی اصیل
نویسندگان
1 کارشناس ارشد،گروه مهندسی پزشکی،دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
2 استادیار گروه مهندسی پزشکی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران
چکیده
مقدمه: استفاده از جریانهای متناوب فرکانس بالا روشی ایمن، بازگشتپذیر و دارای خاصیت انتخابی برای انسداد الکتریکی عصب و جلوگیری از انتشار پالسهای عصبی است که در دهه گذشته جهت درمان بیماری و ناتوانیهای مرتبط با پالسهای عصبی ناخواسته، مورد توجه محققین قرار گرفته است. با این حال کاهش دامنه تحریک، از بین بردن پاسخ هجومی اولیه و بهینهسازی پارامترهای تحریک برای کاربردهای مختلف همچنان مورد بررسی قرار دارد. در این مطالعه با شبیهسازی انسداد فیبرهای عصبی، کارآیی شکلموج پیشنهادی دوفاز نامتقارن در القای بلوک عصبی و مکانیزم اثر آن مورد ارزیابی قرار گرفت. مواد و روشها: شبیهسازی به وسیلهی مدل بسیار دقیقی از اکسون مایلیندار پستانداران انجام شد. تحریک الکتریکی یک فیبر عصبی شامل 51 گره رانویه با دو الکترود نقطهای یکی برای ایجاد بلوک و دیگری برای ایجاد پتانسیل عمل تست شبیه سازی شد و رفتار فیبر عصبی از جمله پدیده انسداد و مکانیزم تحقق آن مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: اعمال تحریک متناوب فرکانس بالا در حالت کلی سه رفتار متفاوت را در فیبر القا مینماید. عدم پاسخ به تحریک، آتش شدن متناوب فیبر یا بلوک شدن فیبر پس از چندین بار آتش. با کاهش تقارن شکلموج پیشنهادی دوفاز نامتقارن، آستانه لازم برای القای انسداد الکتریکی در فیبرهای عصبی کاهش می یابد. اعمال تحریک باعث افزایش متوسط ولتاژ غشاء می شود که میتواند منجر به کاهش تحریکپذیری غشاء و بلوک شدن فیبر گردد. نتیجه گیری: استفاده از شکل موج دوفاز نامتقارن در ایجاد انسداد عصبی سبب کارایی بالای این روش در بکارگیری بالینی میشود. اعمال این شکلموج باعث کاهش مصرف انرژی سیستم تحریک و همچنین کاهش آسیب به بافت شده و این مساله میتواند گامی موثر در جهت استفاده بالینی از این روش برای کاهش درد، ویا ایجاد بیحسی باشد.کلید واژه: جریانهای متناوب فرکانس بالا، شکلموج دوفاز نامتقارن، مکانیزم انسداد فیبر عصبی، شبیهسازی کامپیوتری.
)