طراحی و ساخت دستگاه هم‌زمان‌سازی تحریک الکتریکی متناوب فراجمجمه‌ای در ایران

به گزارش روز دوشنبه گروه علمی ایران اکونومیست از دانشگاه تربیت مدرس، سکته مغزی یکی از علل اصلی ناتوانی طولانی‌مدت در سراسر جهان است که استراتژی‌های توانبخشی مؤثرتر در تقویت پشتیبانی از بهبود حرکتی را برجسته می‌کند.

ابوالفضل اسدیان که این پژوهش را در قالب پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی پزشکی انجام داده است، می‌گوید: تکنیک‌هایی مانند تحریک جریان متناوب ترانس‌کرانیال که فعالیت عصبی را در قشر حرکتی تعدیل می‌کند و تحریک الکتریکی عصب از راه پوست که اعصاب محیطی را در اندام‌های آسیب‌دیده هدف قرار می‌دهد، هر کدام ظرفیت تسهیل نوروپلاستیسیته و بهبود عملکرد حرکتی را نشان داده‌اند.

وی گفت: با این حال، مطالعات اخیر نشان می‌دهد که اِعمال تحریک به اعصاب جمجمه‌ای و محیطی به طور هم‌زمان با تنظیم دقیق فاز می‌تواند بهبودهای عملکردی بیشتری ایجاد کند. به نظر می‌رسد این رویکرد هماهنگی بین سیستم‌های عصبی مرکزی و محیطی را افزایش می‌دهد.

این محقق در خصوص طرح تحقیقاتی خود گفت: این پایان‌نامه، پیرامون طراحی و پیاده‌سازی یک سیستم تحریک الکتریکی جدید است که تحریک هماهنگ عصب ترانس‌کرانیال و محیطی را ارائه می‌دهد. این سیستم برای تولید سیگنال‌های هماهنگ زمانی و مکانی از طریق ادغام چندین مؤلفه کلیدی مهندسی شده است. این مؤلفه‌ها شامل ژنراتورهای شکل موج آنالوگ، تقویت‌کننده‌های با دقت بالا، مدارهای حلقه قفل فاز برای هماهنگ‌سازی، ماژول‌های ایزولاسیون ایمنی برای محافظت از بیمار و مدار خروجی محافظ هستند.

اسدیان اضافه کرد: شبیه‌سازی و آزمایش‌های تجربی نشان داده‌اند که این سیستم می‌تواند شکل موج‌های سیگنال پایدار را حفظ کند، به هماهنگ‌سازی فاز دقیق دست یابد و تحت طیف وسیعی از شرایط بار، با خیال راحت عمل کند. پس از اعتبارسنجی الکتریکی موفقیت‌آمیز، سیستم با استفاده از مدل‌های تجربی مبتنی بر شبیه‌سازی‌های مدار پوست سر انسان ارزیابی شد.

وی افزود: اندازه‌گیری‌های اسیلوسکوپ تأیید کرد که در حالی که سیگنال‌های تحریک از نظر فرکانس و فاز یکسان بودند، جریان‌های خروجی متفاوت بودند و با وجود این تغییر، دستگاه همچنان قادر به ایجاد مدولاسیون قابل توجهی از فعالیت عصبی بود. این نتایج از توانایی سیستم در تأثیرگذاری مؤثر بر ارتباط بین مغز و عضلات پشتیبانی می‌کند.