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

چکیده 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 51 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.یافته‌ها: 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 غشا می شود که می‏تواند منجر به کاهش تحریک‏پذیری غشا و بلوک شدن فیبر گردد.نتیجه‌‌گیری: 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 واژه‌ها: جریان‏های متناوب فرکانس بالا، شکل‏موج دوفاز نامتقارن، مکانیزم انسداد فیبر عصبی، شبیه‏سازی کامپیوتری