脑深部电刺激计算容积导体模型中神经激活范围的自适应估计

目的：本研究旨在提出一种嵌入开源环境的自适应方案，用于估计脑深部电刺激期间的神经激活范围，并研究通过场解的阈值来近似神经激活范围的可行性。方法：将用于求解脑深部电刺激容积导体模型中的场方程和计算神经激活的开源解决方案嵌入到一个Python包中，通过采用空间自适应方案，根据介电组织特性和轴突参数来估计神经激活。研究了通过场阈值近似神经激活范围的可行性，以进一步降低计算开销。结果：利用自适应方案估计了不同患者特异性介电特性下变化的神经激活范围。结果揭示了术后急性和慢性阶段封装层介电特性的强烈影响。确定每个研究模型案例中神经激活范围所需的计算时间显著减少。结论：神经激活范围会因患者特异性参数而改变。电势和电场范数的阈值有助于实现一种计算上高效的方法来估计神经激活范围。意义：所提出的自适应方案能够稳健地确定变化的介电组织特性和轴突直径下的神经激活范围及场阈值估计，同时显著降低计算开销。