شبیه سازی پاسخ فیبرهای عصبی در پاسخ به تحریک با جریان های تداخلی

جریان تداخلی یکی از محبوب ترین جریان های مورد استفاده در الکتروتراپی است. علی رغم این محبوبیت، مطالعات اندکی به بررسی نحوه ی متاثر شدن فیبرهای عصبی از این نوع تحریک پرداخته اند. هدف این مطالعه توسعه مدلی نزدیک به واقع برای شبیه سازی اثر جریان تداخلی بر فیبرهای عصبی و استفاده از آن جهت بررسی الگوی مکانی و زمانی فعالیت آن ها در پاسخ به این جریان بوده است. اثر فرکانس مدولاسیون بر فعالیت عصبی حاصل نیز بررسی شده است.
در این مطالعه مدلی از بافت بدن شامل لایه های پوست، چربی و ماهیچه در نرم افزار COMSOL پیاده سازی شد تا توزیع پتانسیل حاصل از اعمال جریان بدست آید. سپس از مدل دقیق MRG برای فیبرهای حسی و حرکتی استفاده شد و پاسخ آن ها در محل های مختلفی از مدل برای فرکانس حامل 4 کیلوهرتز، مدولاسیون 50 تا 250 هرتز و دامنه 1 تا 99 میلی آمپر بررسی شد.
در پاسخ به تحریک، فیبرهای حسی که از زیر الکترودها گذر می کنند، مسدود می شوند ولی فیبرهای حسی و حرکتی در محل های دیگر از بافت فعال می شوند. الگوی زمانی فعالیت فیبرها وابسته به دامنه ی تحریک و فرکانس مدولاسیون یا به صورت یک الگوی متناوب شامل دوره های آتش - سکوت و یا به صورت آتش پیوسته با فرکانسی برابر با فرکانس مدولاسیون یا دو برابر آن است. هرچند در یک عمق مشخص آستانه ی تحریک در مکان های مختلف نسبت به الکترودها متفاوت است، اما فیبرها حتی در خارج از ناحیه ی محصور بین الکترودها نیز فعال می شوند.
نتایج این مطالعه توجیه کننده ی کاهش آزردگی ناشی از اعمال جریان تداخلی در محل الکترودها است و احتمال اثرگذاری جریان بر بافت های غیر هدف را به هنگام تحریک تداخلی نشان می دهد. همچنین تایید کننده ی ادعاهای سنتی مبنی بر نقش فرکانس مدولاسیون در تعیین فرکانس آتش شدن فیبر عصبی است.