پديد آورنده :
خاكسار، سپيده
عنوان :
بررسي اثرات نامتقارني بافت بر ميدان الكتريكي تداخلي در مدل كروي ناهمگن به منظور تحريك غيرتهاجمي عمقي مغز
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
بيوالكتريك
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
دوازده، 92ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
رسول اميرفتاحي، فرزانه شايق
استاد مشاور :
ابوالقاسم زيدآبادي
توصيفگر ها :
تحريك غيرتهاجمي عمقي مغز , تحريك تداخل زماني , مدلسازي ناهمگن و نامتقارن بافت مغز , توزيع ميدان الكتريكي
استاد داور :
محسن مداح علي، احسان روحاني
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/10/05
رشته تحصيلي :
برق و كامپيوتر
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/10/29
چكيده فارسي :
مغز انسان مركز دستگاه عصبي و پيچيده‌ترين عضو بدن است. ايجاد اختلال در مغز منجر به عملكرد نادرست ساير قسمت‌هاي بدن و انواع بيماري‌ها مي‌شود. از جمله راهكارهاي درمان اين اختلالات عصبي درمان دارويي است. با وجود تاثيرات مفيد درمان دارويي، اين روش گاهي اوقات منجر به عوارض جانبي مي‌شود و گاهي سبب بهبود كامل بيماري نمي‌شود. درنتيجه روش ديگري براي درمان اختلالات عصبي مورد نياز است. تحريك عصبي ابزاري براي درمان اختلالات مغز و شناخت عملكردهاي آن است. تحريك الكتريكي فراجمجمه‌اي به طور كلاسيك مناطق قشري و سطحي را تحريك مي‌كند. با وجود استفاده از الكترودهاي جديد و بهينه‌سازي محاسباتي اين نوع تحريك هنوز تمركز كم و قابليت هدايت پاييني دارد. نواحي عميق‌تر مغز نيز اهداف مطلوبي براي تحريك الكتريكي هستند، اما تاكنون اين مناطق فقط با تكنيك‌هاي تهاجمي مانند تحريك عمقي مغز هدف قرار گرفته‌اند. در سال 2017 گراسمن و همكاران بر مبناي جريان‌هاي تداخلي كه در فيزيوتراپي براي تسكين درد و توان‌بخشي استفاده شده‌است، روشي براي تحريك غيرتهاجمي عمقي مغز ارائه داده‌اند. اين روش كه تحريك تداخل زماني ناميده مي‌شود هم مزيت غيرتهاجمي بودن را دارد و هم مي‌تواند عمق مغز را تحريك كند. در مطالعه‌هاي قبلي از مدل ناهمگن و متقارن در مدل ساده‌شده مغز به صورت استوانه وكره براي بررسي اين تحريك استفاده شده‌است. هدف اين مطالعه بررسي نامتقارني در تحريك تداخل زماني است. اين مطالعه با اضافه كردن خواص دي‌الكتريك بافت به مدل هم امكان بررسي حالت نامتقارن و هم ناهمگن اين نوع تحريك را به وجود آورده‌است. مدل در نظر گرفته شده در اين مطالعه مدل ساده‌شده مغز به صورت كره است. نتايج اين مطالعه نشان مي‌دهد كه در مدل ناهمگن تحريك تداخل زماني علاوه بر عمق، قشر مغز را نيز تحريك مي‌كند. علاوه بر اين، اين مطالعه نشان مي‌دهد كه شدت ميدان الكتريكي در تعدادي از جهت‌هاي ميدان الكتريكي در قشر بيشتر از عمق است. در مدل نامتقارن لايه‌ي چهارم به دو بخش ماده‌ي سفيد و خاكستري تقسيم شده‌است و در اين حالت مكان ميدان الكتريكي از مركز به سمت ماده‌ي سفيد منحرف مي‌شود.
چكيده انگليسي :
The human brain is the center of the nervous system and the most complex organ in the body. Disorders in the brain lead to malfunctioning other parts of the body and a variety of diseases. Drug treatment is one of the ways to treat these neurological disorders. Despite the beneficial effects of drug treatment, this method sometimes leads to side effects and sometimes does not completely cure the disease. As a result, another method is needed to treat neurological disorders. Nerve stimulation is a tool for treating brain disorders and recognizing its functions. Transcranial electrical stimulation classically stimulates cortical and superficial areas. Despite the use of new electrodes and computational optimization, this type of stimulation still has low concentration and low conductivity. Deeper areas of the brain are also good targets for electrical stimulation, but so far these areas have only been targeted with invasive techniques such as deep brain stimulation. In 2017, Grossman et al. developed a method for non-invasive deep brain stimulation based on interfering currents used in physiotherapy for pain relief and rehabilitation. This method, called temporal interference stimulation, has the advantage of being non-invasive and can stimulate the depth of the brain. In previous studies, a heterogeneous and symmetrical model in the simplified model of the brain in the form of cylinders and spheres has been used to investigate this stimulation. The aim of this study was to investigate asymmetric stimulation of temporal interference. This study, by adding the dielectric properties of the texture to the model, has made it possible to investigate both the asymmetric and heterogeneous states of this type of stimulation. The model considered in this study is a simplified model of the brain in the form of a sphere. The results of this study show that in the heterogeneous model, stimulation of temporal interference, in addition to depth, also stimulates the cortex. In addition, this study shows that the intensity of the electric field is greater than the depth in a number of directions of the electric field in the cortex. In the asymmetric model, the fourth layer is divided into white and gray matter, in which case the location of the electric field deviates from the center to the white matter.
استاد راهنما :
رسول اميرفتاحي، فرزانه شايق
استاد مشاور :
ابوالقاسم زيدآبادي
استاد داور :
محسن مداح علي، احسان روحاني
