Биотехническая система транскраниальной электростимуляции защитных механизмов мозга

• Автор: Малыгин, Александр Вячеславович
• Шифр специальности: 05.11.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 137 с. : ил.

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ МЕТОДОВ И СИСТЕМ

ТРАНСКРАНИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ (ТЭС)

1.1. Методы воздействия на мозг в лечебных целях (исторические аспекты)

1.1.1. Электрический наркоз и обезболивание

1.1.2. Электросон и электротранквиллизация

^ 1.2. Анализ методов моделирования электростимуляции мозга

1.2.1. Модели процессов в нейронных структурах

1.2.2. Анализ эффективности электростимуляции существующими

методами

1.3. Постановка задач исследования

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССОВ

ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИИ НЕЙРОННЫХ СТРУКТУР
2.1. Математическая модель квазирезонансных свойств нейронных структур при

электростимуляции (ММЭС)
2.1.1. Динамика проводимости мембраны нервной клетки
2.1.2. Модель и спектр передаточной функции нервного волокна
2.1.3. Характеристика синаптической передачи возбуждения
2.2. Исследование свойств ММЭС для основных видов входных сигналов
2.2.1. Виды стимулирующих сигналов, применяемых в физиотерапии
2.2.2. Реакция ММЭС при прямоугольном входном сигнале
2.2.3. Реакция ММЭС при синусоидальном входном сигнале
2.2.4. Реакция ММЭС при треугольном входном сигнале
2.3. Выводы
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК ИССЛЕДОВАНИЯ
МЕХАНИЗМОВ ДЕЙСТВИЯ И ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЭС
3.1. Методика визуализации линий наибольшей плотности тока (ЛНПТ) в мозге с
помощью ЯМР-томографии
3.1.1. Описание экспериментальной установки ЯМР-томографии
3.1.2. Результаты исследования ЛНПТ в мозге
3.2. Методика и система оценки эффективности ТЭС по болевой реакции
животных
3.2.1. Методика проведения эксперимента
3.2.2. Система оценки болевой реакции (СОБР)
3.2.3. Блок-схема СОБР
3.3. Результаты экспериментальной проверки метода ТЭС на аналоге ЗММ у
животных
3.3.1. Программа экспериментальных исследований
3.3.2. Результаты сравнительных исследований режимов ТЭС
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ТЭС ЗММ И СИНТЕЗ БТС ТЭС
4.1. Основы построения БТС ТЭС
4.1.1. Метод селективной транскраниальной электростимуляции защитных
механизмов мозга
4.1.2. Принципы построения БТС резонансного типа и функциональная
схема БТС ТЭС
4.1.3. Отличительные особенности БТС ТЭС
4.1.4. Функциональная схема БТС ТЭС
4.2. Требования к аппаратуре ТЭС и разработка конструктивных элементов
стимуляции
4.2.1. Общие технические требования к аппаратам ТЭС
4.2.2. Конструкция токоподводящей части БТС ТЭС
4.3. Выводы
ГЛАВА 5. МОДЕЛЬНЫЙ РЯД АППАРАТОВ ТРАНСАИР И
РЕЗУЛЬТАТЫ КЛИНИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ
5.1. Принципы построения модельного ряда аппаратов ТЭС, реализующих
селективную активацию ЗММ
5.1.1. Группы пользователей аппаратов ТЭС-терапии
5.1.2. Принцип построения модельного ряда аппаратов ТРАНСАИР
5.2. Обобщенная и частные блок-схемы аппаратов ТЭС
5.2.1. Обобщенная блок-схема аппаратов
5.2.2. Практические блок-схемы аппаратов ТРАНСАИР
5.3. Результаты клинического применения аппаратов ТРАНСАИР
5.3.1. Некоторые результаты применения в клинической практике
5.3.2. Области применения ТЭС-терапии

T 5.4. Перспективы разработки новых моделей аппаратов ТРАНСАИР
5.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

-+ +-

- н +-
0,26+р 0,3+р 0,52+р 0,6+р 0,78+р 0,9+р 1,04+р 13 3
(8)
1,2+р 1,3+;? 2,3+р 3,3 +р
Поскольку это изображение получено в результате воздействия ступеньки напряжения, изображение которой 1/р, то для вычисления передаточной функции мембраны нейрона Ы(р) необходимо 8(р) умножить на р. Получить импульсную характеристику мембраны нейрона N(0 можно, если провести обратное преобразование Лапласа от Ы(р). Фактически, исходя из свойств преобразования, речь идет о дифференцировании функции 8(1). Таким образом,
N(0 = 8X0 = Зе“и' (1 - е- )2 - 0,Зеч)’3' (1 - е* )3
- 1,2е (1 - е"0’3') + 1,04е (1
-0,26/ 3

(9)
График этой функции изображен на Рис. 12.
Рис. 12. График импульсной характеристики нейрона. Ось абсцисс -время, мс; ось ординат - амплитуда, отн. ед.
Построим теперь спектр импульсной функции мембраны нейрона АТ®)с помощью преобразования Фурье. Указанная функция не является ни четной, ни нечетной, поэтому в ее спектре будут присутствовать как синусные, так и косинусные коэффициенты. Аналитические выражения для спектров синусных коэффициентов АТ (ш) (мнимая часть коэффициен-