单极与双极深部脑刺激中的神经纤维激活
系统与控制
2023-10-03 v1 系统与控制
摘要
深部脑刺激（DBS）是多种神经系统疾病中一种成熟且有效的治疗方法。其通过向脑内特定刺激靶点长期施加电脉冲以缓解疾病症状。传统上，DBS 对神经组织的作用基于静态激活组织体积（VTA）与刺激靶点的几何交集进行建模。近期研究表明，齿状红核丘脑束（DRTT）可能作为原发性震颤（ET）中震颤控制的潜在共同刺激靶点。然而，临床观察强调 DBS 的治疗效果，尤其在 ET 中，深受脉冲宽度、频率等动态 DBS 参数以及刺激极性的影响。本研究引入一种计算模型，以阐明在神经输入下刺激信号形状对 DRTT 的影响。仿真结果表明，在通过调整脉冲宽度和频率来诱发治疗效果变得可行之前，有必要达到特定的脉冲幅度阈值。较长的脉冲宽度更易诱发放电，因而所需刺激幅度更低。此外，双极配置对神经通量的调制效应随所选刺激极性与神经通量方向的不同而显著变化。进一步，双极配置展现出选择性影响不同纤维束中放电模式的能力。
引用
@article{arxiv.2310.01156,
title = {Neural Fiber Activation in Unipolar vs Bipolar Deep Brain Stimulation},
author = {Anna Franziska Frigge and Alexander Medvedev and Elena Jiltsova and Dag Nyholm},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.01156},
year = {2023}
}
备注
Under review (American Control Conference 2024), 7 pages, 10 figures