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神经电极-脑组织界面微动环境力学特性仿真
  • ISSN号:1008-973X
  • 期刊名称:浙江大学学报(工学版)
  • 时间:2013.2
  • 页码:256-260+307
  • 分类:R318.01[医药卫生—生物医学工程;医药卫生—基础医学] Q66[生物学—生物物理学]
  • 作者机构:[1]上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室,上海200240, [2]法国国立高等技术学院法国
  • 相关基金:国家自然科学基金项目资助项目(51175334); 上海交通大学医工(理)交叉基金资助项目(YG2010MS89); 机械系统与振动国家重点实验室自主课题(MSVZD201110)
  • 相关项目:针状脑部植入电极微动机制及其控制方法研究
中文摘要:

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.

英文摘要:

In order to improve the long-term stability simulation had been used for the static analysis and tr of the brain anslent ana motion's frequency and friction state on the mechanical state of ly th implanted electrode, the finite-element sis. In particular, the effects of micro- e probe-brain tissue interface had been investigated based on the commercial electrode, A1x16-3-100-413. The results demonstrate that micro- motion frequency has a great effect on the maximal Vort Mises stress observed on the model, indicating that higher frequencies are more harmful than lower frequencies in terms of long-term stability of the electrode. And there exists a critical value: when the value of frequency is 20 Hz, the stress is nearly to the maximum, followed by the decreased influence of frequency. The results also show that physical coupling degree between the electrode and the brain tissue has a significant influence on the interface mechanical state. Enhancing the attachment between the electrode and the brain can effectively decrease the stress, strain and delamination of the microelectrode tip with respect to the adjacent neural tissue, thus improve the working life of implanted electrode.

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期刊论文 19 会议论文 3 专利 1
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期刊信息
  • 《浙江大学学报:工学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:浙江大学
  • 主编:岑可法
  • 地址:杭州市浙大路38号
  • 邮编:310027
  • 邮箱:xbgkb@zju.edu.cn
  • 电话:0571-87952273
  • 国际标准刊号:ISSN:1008-973X
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1245/T
  • 邮发代号:32-40
  • 获奖情况:
  • 2000年获浙江省科技期刊质量评比二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:21198