多电极联合电刺激神经调控模型建立与分析

目的:分析电刺激信号在人体组织中的扩散情况,为多电极联合刺激提供理论依据。方法:采用以电磁仿真标准单层人体头部模型为研究对象的几何结构模型,假定模型中填充物为肌肉组织,建立具有肌肉特性的有限元模型。向模型注入20 mA的直流电信号,通过多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics 5.5计算分析信号在简化头部模型中的信号传播机制。结果:信号主要集中在电极周围;多电极联合刺激时,在模型的几何中心处存在信号叠加,信号在该处存在增强的趋势;同时,通过xy截面分析发现,在均匀的肌肉组织中,信号衰减强度约为8 dB/cm。结论:在简化头部模型中,多电极联合刺激能够在头部截面几何中心形成信号增强的趋势。