经颅直流电刺激干预脑卒中的不同模式疗法的仿真对比

摘要

目的：分析阳极、阴极和双极经颅直流电刺激（tDCS）下脑卒中患者脑内电流分布情况，为不同模式tDCS应用于脑卒中患者康复治疗提供理论依据。方法：基于MRI数据重建头皮、颅骨、脑脊液和大脑4层头部组织结构，并导入有限元仿真软件结合成真实头模型。然后在大脑模型中构建脑卒中病灶，在头皮模型上构建阳极和阴极电极片模型。最后仿真分析阳极、阴极和双极tDCS在卒中大脑中的有效刺激区域、有效刺激深度和利用率。结果：仿真分析结果发现，阳极tDCS的有效刺激区域最集中、利用率最高，双极tDCS的有效刺激深度最深。此外，不同模式tDCS产生的电流密度峰值都位于病灶区域的边界处，大脑内部的有效刺激区域同样位于病灶位置。结论：tDCS是一种有潜力的脑卒中康复治疗方法，根据仿真结果可见，阳极和双极tDCS对卒中大脑的刺激效果在一定程度上可能优于阴极tDCS。

关键词

经颅直流电刺激 / 脑卒中 / 真实头模型 / 有限元仿真

基金资助

国家自然科学基金（51877068）; 河北省自然科学基金（H2022202081）; 天津市科技计划项目（22JCZXJC00070）; 河北工程大学创新基金（SJ2401002070）