Title of Paper:基于高频双向电流的神经选择性兴奋

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Date of Publication:2012-08-20

Journal:中国生物医学工程学报

Included Journals:Scopus、PKU、ISTIC、CSCD

Volume:31

Issue:4

Page Number:539-544

ISSN No.:0258-8021

Key Words:选择性兴奋;神经;仿真;高频;电刺激

Abstract:安全有效的神经选择性兴奋方法具有重要的科研和临床应用价值.提出使用单相位内小电量高频双向电流进行神经选择性兴奋,并在基于Frankenhaeuser-Huxley(F-H)方程的有髓神经单电缆神经纤维模型上进行仿真实验.小电量电刺激信号由具有一定频率的高频电流和具有一定延迟时间(d)的测试脉冲组成.通过改变测试脉冲出现的时间延迟(d)和高频电流频率,探讨选择性兴奋5 ～ 16 μm范围内某一直径附近神经的可能性.结果显示,高频双向电流刺激停止后,较粗神经的兴奋阈值升高幅度较大.当延迟时间d为0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88和0.90 ms时,电刺激可以分别实现对5、7、8、9、10、11和15μm附近神经的选择性兴奋.当高频电流频率为5、6、7、8、9和10 kHz时,电刺激可以分别实现对7、8、10、11、14和16 μm附近神经的选择性兴奋.相对于其他神经选择性兴奋方法,本研究使用的电刺激波形具有电量小的特点,对于提高神经电刺激的安全性、延长电刺激时间具有重要的意义.