基于頭模型的經(jīng)顱微電流刺激療法的仿真研究.pdf

1、經(jīng)顱微電流刺激療法（Cranial Electrotherapy Stimulation，CES）是一種無創(chuàng)的物理治療療法，其通過無創(chuàng)的方法將電流施加于頭部，電流穿透頭皮、顱骨、腦脊液進(jìn)而影響大腦內(nèi)部神經(jīng)物質(zhì)的分泌以及釋放，目前廣泛應(yīng)用于失眠、焦慮、抑郁、神經(jīng)性疼痛等神經(jīng)或精神性疾病的治療。但是，對(duì)于經(jīng)顱微電流刺激療法的研究，不同刺激參數(shù)的安全性、可靠性成為我們必須關(guān)注的問題，因此本課題結(jié)合醫(yī)學(xué)影響圖像重建頭模型，分析不同參數(shù)的影響，為

2、CES的臨床應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。
　　本文首先利用 CT影像數(shù)據(jù)構(gòu)建了三維真實(shí)頭部的電磁場(chǎng)計(jì)算數(shù)值模型。將CT影像數(shù)據(jù)利用醫(yī)學(xué)圖像重建軟件MIMICS（試用版）重建出人體頭部三維模型，然后利用Geomagic Studio（試用版）逆向工程軟件對(duì)構(gòu)建的三維人體頭模型進(jìn)行平滑、裁剪、去除特征等相應(yīng)處理，得到光滑的三維人體頭模型；最后，將三維頭模型文件導(dǎo)入COMSOL（試用版）有限元計(jì)算軟件進(jìn)行剖分網(wǎng)格和物理參數(shù)的設(shè)定，完成經(jīng)顱微

3、電流刺激數(shù)值模型的構(gòu)建。
　　利用該真實(shí)頭部的數(shù)值模型進(jìn)行電場(chǎng)仿真研究。首先對(duì)比了耳垂、前額葉、顳颥、顳葉、頂葉五個(gè)刺激位置，不同形狀電極刺激下的刺激效果；在前額葉、顳葉、頂葉位置，根據(jù)腦電10-20系統(tǒng)電極的放置方法將電極進(jìn)行了定位；之后在同一位置，比較了電極間距、電極數(shù)量、電極大小對(duì)大腦內(nèi)部的影響。結(jié)果顯示：傳統(tǒng)耳垂放置位置改變其作用刺激位置也達(dá)到了較好的刺激效果，增加刺激電極的個(gè)數(shù)可有效減少電流對(duì)皮膚的損傷，但是其聚焦性減弱