神经电极-脑组织界面微动环境力学特性仿真

为了解决电极的长期寿命问题,采用有限元方法对电极-脑组织界面的微动进行静态分析和瞬态分析,基于商用电极A1x16-3-100-413进行建模,研究微动频率f和电极界面黏附状态对电极-脑组织界面力学状态的影响.结果表明,f对等效应力σ最大值有显著影响,高频率比低频率更不利于电极的长期稳定性,且存在临界值;f在20Hz左右时σ接近最大值,超过20Hz后f的影响减小;电极与脑组织之间的物理耦合度对界面力学状态有较大影响,增强电极和脑组织的黏附程度,可以有效减小微电极尖端和神经组织间的应力、应变以及分层,从而提高电极使用寿命.