神经电极组合参数对脑组织微动损伤影响研究

来源：上海理工大学学报杂志2018年第6期北京时间：

作者：尹雪乐

单位：上海交通大学 机械与动力工程学院, 上海 200240,上海交通大学 机械与动力工程学院, 上海 200240,上海交通大学 机械与动力工程学院, 上海 200240

摘要：神经电极的长期有效性是影响其临床应用的关键因素，而电极的最优化设计是解决该问题的根本途径。为对神经电极进行优化设计，基于正交试验设计思想，采用有限元仿真法对电极-脑组织界面的微动进行一系列动力学分析，研究了神经电极的5个基本参数（针尖圆角、楔形角、电极厚度、刚度及表面摩擦系数）及其交互作用对脑组织微动损伤的综合影响，并揭示了各因素的影响程度及最优组合。结果表明，电极圆角、楔形角及厚度对脑组织损伤具有极为显著的影响。考虑到因素间的交互作用，电极的最优参数为圆角20 μm，楔形角45°，厚度40 μm，杨氏模量200 GPa，摩擦系数0.1。

关键词：神经电极;微动;有限元分析;正交设计

基金资助：国家自然科学基金资助项目（51675330）