深度經(jīng)顱磁刺激作為一種非侵入腦調(diào)制技術(shù),通過裝置中不同強度、頻率的電流脈沖在腦區(qū)感應(yīng)生成強度較弱的閾下電場,能夠在改變靶區(qū)組織興奮性、調(diào)制神經(jīng)系統(tǒng)活動的同時降低組織損傷程度。但是,該技術(shù)中感應(yīng)電場作用于神經(jīng)元信息處理過程的機制仍不清晰。因此,本文采用模型研究方法,綜合分析了感應(yīng)電場的空間分布規(guī)律,并對神經(jīng)細(xì)胞樹突非線性特性在電場調(diào)制中的作用進(jìn)行了解釋。首先根據(jù)現(xiàn)有硬件平臺,基于ANSYS 15.0有限元分析軟件構(gòu)建多線圈陣列模型。選取特定通電線圈構(gòu)成不同線圈組合,研究激勵線圈空間構(gòu)型對感應(yīng)電場空間分布特性的影響,發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電場的場強衰減速率和聚焦性之間存在的折衷關(guān)系。與傳統(tǒng)8字形線圈相比,平面及帽形線圈陣列在刺激深度與聚焦性上均有所改善;而在不同構(gòu)型的線圈陣列中,帽形陣列對于靶區(qū)的準(zhǔn)確定位和刺激的靈活控制上具有更大的優(yōu)勢。神經(jīng)元形態(tài)特性是樹突非線性中不可或缺的部分。通過構(gòu)建簡化兩間室生物物理模型,使用胞體-神經(jīng)元膜面積比來量化表示神經(jīng)元形態(tài)參數(shù),研究細(xì)胞形態(tài)影響電場激發(fā)神經(jīng)元放電時刻的機制。通過分別刻畫胞體輸入電流與電場極化效應(yīng)、放電起始時間之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)了外加電場強度與膜電位極化作用線...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1研究思路

在細(xì)胞放電活動中所起作用的思考。本課題主要針對鈣離子分布及其作用進(jìn)行探索，研究了神經(jīng)元的電場頻率敏感性。圖1-1研究思路1.3.2主要貢獻(xiàn)從TMS裝置設(shè)計與優(yōu)化角度，綜合論述了多線圈陣列中通電線圈的組合方式及空間構(gòu)型對感應(yīng)電場空間分布特性的靈活控制；驗證了線圈陣列的應(yīng)用中....

圖2-1頭模型及皮層分割方法

2.2.1頭模型構(gòu)建研究中使用電導(dǎo)為0.33S/m、直徑為170mm的均勻球體作為頭模型。此數(shù)據(jù)與真實腦組織中頭皮及大腦皮層的電導(dǎo)率相等，二者在整個腦區(qū)中所占體積較大。由于球體中的感應(yīng)電場對徑向電導(dǎo)率變化不甚敏感，故本章中對于不同的腦層（頭皮，顱骨，腦脊液，灰質(zhì)及白質(zhì)）不....

圖2-24種平面陣列線圈示意圖

第2章多線圈陣列感應(yīng)電場空間分布特性綜合分析用41mm線圈間距；據(jù)上述參數(shù)構(gòu)成主視圖為方陣的多線圈陣列。陣列平面與大腦模型最小距離為5mm。針對多線圈陣列空間構(gòu)型豐富、選擇靈活多變的特點，在基本16線圈陣列基礎(chǔ)上加以改進(jìn)、擴展，故分別構(gòu)建33，66（密....

圖2-3多種類型對比示意圖

圖2-24種平面陣列線圈示意圖對比不同類型線圈在電場衰減特性和聚焦性上的表現(xiàn)，傳統(tǒng)圈平面陣列和36線圈帽形陣列構(gòu)建示意圖如圖2-3所示。其建模數(shù)據(jù)來源于標(biāo)準(zhǔn)Magstim線圈，線圈兩翼的外直徑均為

本文編號：4013187