شبیه سازی انسداد هدایت عصب بوسیله اعمال جریان متناوب فرکانس بالا با شکل موج مربعی نامتقارن و بررسی مکانیزم اثر آن

مقدمه: استفاده از جریان­های متناوب فرکانس بالا روشی ایمن، بازگشت­پذیر و دارای خاصیت انتخابی برای انسداد الکتریکی عصب و جلوگیری از انتشار پالس­های عصبی است که در دهه گذشته جهت درمان بیماری­ و ناتوانی­های مرتبط با پالس­های عصبی ناخواسته، مورد توجه محققین قرار گرفته است. با این حال کاهش دامنه تحریک، از بین بردن پاسخ هجومی اولیه و بهینه­سازی پارامترهای تحریک برای کاربردهای مختلف همچنان مورد بررسی قرار دارد. در این مطالعه با شبیه­سازی انسداد فیبرهای عصبی، کارآیی شکل­موج پیشنهادی دوفاز نامتقارن در القای بلوک عصبی و مکانیزم اثر آن مورد ارزیابی قرار گرفت. مواد و روشها: شبیه­سازی به وسیله­ی مدل بسیار دقیقی از اکسون مایلین­دار پستانداران انجام شد. تحریک الکتریکی یک فیبر عصبی شامل ۵۱ گره رانویه با دو الکترود نقطه­ای یکی برای ایجاد بلوک و دیگری برای ایجاد پتانسیل عمل تست شبیه سازی شد و رفتار فیبر عصبی از جمله پدیده انسداد و مکانیزم تحقق آن مورد بررسی قرار گرفت.یافته ها: اعمال تحریک متناوب فرکانس بالا در حالت کلی سه رفتار متفاوت را در فیبر القا می­نماید. عدم پاسخ به تحریک، آتش شدن متناوب فیبر یا بلوک شدن فیبر پس از چندین بار آتش. با کاهش تقارن شکل­موج پیشنهادی دوفاز نامتقارن، آستانه لازم برای القای انسداد الکتریکی در فیبرهای عصبی کاهش می یابد. اعمال تحریک باعث افزایش متوسط ولتاژ غشاء می شود که می­تواند منجر به کاهش تحریک­پذیری غشاء و بلوک شدن فیبر گردد. نتیجه گیری: استفاده از شکل موج دوفاز نامتقارن در ایجاد انسداد عصبی سبب کارایی بالای این روش در بکارگیری بالینی می­شود. اعمال این شکل­موج باعث کاهش مصرف انرژی سیستم تحریک و همچنین کاهش آسیب به بافت شده و این مساله می­تواند گامی موثر در جهت استفاده بالینی از این روش برای کاهش درد، ویا ایجاد بی­حسی باشد.کلید واژه: جریان­های متناوب فرکانس بالا، شکل­موج دوفاز نامتقارن، مکانیزم انسداد فیبر عصبی، شبیه­سازی کامپیوتری.