Dissertação

Modeling and Optimization of Neural Activation during Spinal Cord Stimulation EVALUATED

A Estimulação da Espinal Medula (EEM) é uma técnica de neuroestimulação utilizada no tratamento de diversos tipos de dor crónica. A modelação computacional de EEM é uma ferramenta importante no estudo dos efeitos produzidos por um estímulo eléctrico na activação de fibras nervosas. O programa UT-SCS, desenvolvido na Universidade de Twente, Enschede, Países Baixos, tem fornecido informações importantes sobre os mecanismos de EEM. No entanto, este software apresenta algumas limitações. Este trabalho teve como objectivo a construção de uma versão preliminar de um novo modelo computacional de EEM que possa ultrapassar as limitações do UT-SCS. Utilizou-se um programa de Elementos Finitos, COMSOL Multiphysics, em combinação com o MATLAB. Determinaram-se diversos parâmetros da activação de fibras nervosas e os resultados foram comparados com os obtidos utilizando o modelo UT-SCS. As simulações foram efectuadas para duas configurações de eléctrodos diferentes e fez-se variar a direcção da corrente aplicada nos eléctrodos. Em geral, os resultados obtidos com os dois modelos de EEM estiveram em concordância. As diferenças encontradas dever-se-ão às disparidades existentes entre as geometrias dos modelos. Para além disso, as distribuições de potencial eléctrico revelaram-se mais robustas no modelo COMSOL do que no modelo UT-SCS. O desempenho das duas configurações de eléctrodos no modelo novo foi também comparado. A configuração que utiliza dois ânodos de cada lado do cátodo central produziu melhores resultados, necessitando de uma amplitude menor de corrente.
Estimulação da Espinal Medula, Modelação computacional, COMSOL Multiphysics, Modelo de volume condutor, Modelo de fibra de McNeal, Direccionamento de corrente

Setembro 21, 2009, 16:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Patrícia Margarida Piedade Figueiredo

Departamento de Física (DF)

Professor Auxiliar