郭红伟
- 作品数：4 被引量：3H指数：1
- 供职机构：天津医科大学生物医学工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：医药卫生更多>>
- 螺旋袖套电极胞外刺激视神经的电场有限元分析被引量：1
- 2012年
- 为了研究电极与神经作用机制,优化电极设计和指导假体的应用,有限元方法用于分析螺旋袖套电极刺激视神经产生的电场空间分布。建立了圆柱形的视神经模型,并考虑电极结构和脑脊液(CSF)厚度变化对刺激效果的影响。选择合适的网格剖分和边界条件,应用COMSOL Multiphysics有限元软件,计算电极的三维电场。结果表明,在相同的刺激条件下,纵向三电极结构比双电极结构(电极分别位于神经干对侧)的电流密度值要大,但双极结构所需引线少,植入简单,易于临床应用。应用参数扫描的方法仿真表明,由于CSF层的电导率比其他组织大,随着CSF层厚度增加,电极电场分布范围更大,但对电流的散射阻碍使神经刺激效果变差。
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- 关键词：视神经有限元脑脊液
- 新型螺旋电极胞外选择性刺激视神经的仿真分析
- 2012年
- 目的电刺激中枢神经系统已用于治疗一些神经病、精神病和感觉障碍。尽管在一些应用里相当成功，但现有的刺激技术不能精确地控制激活靶向神经元。提出一种形状自适应的新型螺旋电极，实现选择性刺激视神经。方法应用COMSOL Muhiphysics建立视神经和新型螺旋电极的几何模型；新型电极由起支撑和绝缘隔离作用的硅橡胶螺旋支架和嵌入支架内的铂金触点组成。引入激活函数来表征刺激效果，应用COMSOL仿真分析新型螺旋电极对视神经纤维选择性刺激的能力，并考虑电极触点位置的变化对选择性的影响。结果假定激活函数的归一化阈值为0．1V／m2，新型螺旋电极和传统袖套电极激活函数大于阈值的比例差异仅为1．2410％。当新型螺旋电极两端的电极触点靠近中间触点时，可以先激活细视神经纤维束，后激活粗纤维束。结论仿真结果表明新型螺旋电极可以达到传统袖套电极的刺激效果。改变新型螺旋电极的触点位置可以实现选择性激活视神经纤维柬。
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- 关键词：视神经激活函数
- 基于LABVIEW的轴突兴奋性仿真
- 2012年
- 目的本研究尝试LABVIEW在神经电生理学仿真方面的新应用，运用LABVIEW对轴突兴奋特性进行仿真。方法使用LABVIEW模拟乌贼巨型轴突的各种兴奋特性，包括阈值、不应期、时间整和效应、阳极阻断兴奋、适应性及传导速度。结果LABVIEW程序准确地描述了Na＋和K惨透率的变化以及他们对动作电位的影响，膜兴奋特性得到了很好的预测。结论LABVIEW图形化的编程语言使用户只需进行简单的拖放和连线操作即可完成编程，使用者可以方便快速地构建自己的生物学系统。
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- 关键词：轴突动作电位离子通道虚拟仪器图形化编程
- 刺入式电极刺激视神经的仿真研究被引量：2
- 2012年
- 目的刺入式电极激活视神经纤维是发展视神经假体的新思路。以MATLAB为平台建立仿真系统来研究其作用机制，并通过改变刺激参数来探讨刺激效果。方法首先建立视神经的容积导体模型和视神经纤维模型，然后计算在刺入式电极刺激下不同深度纤维的兴奋阈值，并用激活函数和组织激活区来表征外加刺激的作用效果；随后改变纤维的直径、刺激脉冲脉宽来探讨不同参数对刺激效果的影响。结果兴奋阈值随着电极一纤维距离的增加增大，此时视神经内能同时被激活的纤维数量增多；增大纤维直径，同一深度纤维兴奋阈值会减小，电极一纤维距离越大，阈值减小程度也越大；增加单相矩形波脉宽，兴奋阈值减小，脉宽大于0．5ms时，同一深度纤维兴奋阈值几乎不再随脉宽增加而变化。结论刺入式电极可以实现对视神经的有效刺激，不同的刺激参数能产生不同的激活效应。所得结论对实验具有一定的指导意义。
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- 关键词：视神经激活函数
