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脑深部电刺激中双极刺激的神经纤维激活:一项患者案例研究

系统与控制 2024-10-24 v1 系统与控制

摘要

脑深部电刺激(DBS)是一种广泛用于治疗神经系统疾病症状的疗法。在DBS中,通过手术植入的电极向特定疾病的脑靶点长期输送电脉冲。刺激触点配置、刺激极性以及DBS脉冲序列的幅度、频率和脉宽被用于优化治疗效果。本文针对一名诊断为特发性震颤(ET)的患者的具体案例,研究了通过患者特异性数学建模实现治疗个体化的效用。比较了两种计算模型在阐明DBS刺激对齿状-红核-丘脑束影响方面的能力:(i) 传统的组织激活体积(VTA)模型和 (ii) 一个成熟的神经纤维激活建模框架,称为OSS-DBS。将模拟结果与使用智能手机应用程序在不同DBS设置下测量的患者震颤情况进行比较。研究结果强调,时间静态的VTA模型不能充分描述极性切换的双极刺激设置结果的差异,而神经纤维激活模型在这方面具有潜力。然而,值得注意的是,所研究的模型均不能完全解释测量的症状模式,特别是关于单侧刺激产生的双侧效应。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.17780,
  title  = {Fiber Activation by Bipolar Stimulation in Deep Brain Stimulation: A Patient Case Study},
  author = {Anna Franziska Frigge and Elena Jiltsova and Fredrik Olsson and Dag Nyholm and Alexander Medvedev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.17780},
  year   = {2024}
}

备注

7 pages, 5 figures, 5 tables