اطلاعات تکمیلی در مورد روش تحریک الکتریکی غیرتهاجمی نواحی عمیق مغز
بدینوسیله به اطلاع پژوهشگرانی که طرح آنها پس از غربالگری اولیه مجوز ورود به مرحله شبیه‌سازی را بدست آورده است می‌رساند که نیاز است تا شبیه‌سازی‌های تمامی مدالیته‌ها با توجه مدل‌های استاندارد بافت‌های مغز، پوست و جمجمه که در مراجع و نرم‌افزارهای معتبر قابل دسترس می‌باشند، انجام شود. جهت یکسا‌‌نسازی در زمان ارزیابی، شبیه سازی ایده مدنظر باید در نرم‌افزارهای معتبر مانند COMSOL، HFSS و یا موارد مشابه انجام شود. در مورد طرحهایی که در مدالیته الکتریکی به رقابت می‌پردازند توضیحاتی در ادامه بیان شده است. لازم به ذکر است که اطلاعات بیان شده در ذیل کمینه ویژگی‌ها و شبیه سازی‌هایی می باشد که منطبق بر مقاله منتشر شده توسط گراسمن و همکاران در سال ۲۰۱۷ می باشد که انتظار می‌رود پژوهشگران آنها را در مورد طرح خود انجام دهند. بدیهی است که طرحهایی که ایده های بیشتری دارند میتوانند شبیه سازی‌های پیچیده تر و بیشتری از طرح خود را نیز ارائه نمایند.
مرحله اول (شبیه سازی رایانه‌ای در مدالیته الکتریکی):
تیمهای تحقیقاتی فعال در مدالیته الکتریکی ابتدا لازم است در قسمت تئوری مساله، مغز را به صورت استوانهای بی‌نهایت که با ماده همگنی پر شده است مدل کنند و توزیع پتانسیل و میدان الکتریکی در راستاهای ذکر شده در مقاله اصلی این روش (گراسمن و همکاران ۲۰۱۷) را براساس ساختار مشخصی از الکترودها و جریان تزریقی به آنها، ابتدا به روش تحلیلی (در هندسه‌هایی که حل تحلیلی وجود دارد) و سپس به روش عددی محاسبه نمایند. در این حالت رسانایی بافت مغز از رابطه زیر به دست می‌آید:
σ = ۰٫۳ S/m
در مرحله بعد، مدل مذکور به مدل استوانه همگن با طول محدود، تغییر می‌یابد و در نهایت مدل استوانهای چند لایه برای در نظر گرفتن scalp، skull، cerebrospinal fluid و brain استفاده میشود که در این حالت نسبت ضخامت هر کدام از لایه‌های ذکر شده نسبت به شعاع استوانه و رسانایی آنها به صورت زیر است:
لازم به ذکر است که اگر ناحیه تحریک در توزیع بیشینه میدان الکتریکی مدوله شده در تمام راستاها (مراجعه به مقاله گراسمن ۲۰۱۷) به صورت بیضی مدل کنیم، کمترین قطر بزرگ (b) و کوچک بیضی (a) (نرمالیزه شده به شعاع استوانه) که قابل دسترس تیم های تحقیقاتی میباشد عبارت است از:
خاطر نشان میشود که تیمهای تحقیقاتی میتوانند بیشترین رزولوشن مکانی خود را با روش مشخص، آستانه و ابعاد الکترود دلخواه و مشخص گزارش کنند و بدیهی است که بهترین رزولوشن امتیاز بالاتری در مرحله داوری خواهد گرفت.
مرحله دوم (ساخت نمونه آزمایشگاهی در مدالیته الکتریکی):
برگزیدگان داوری تخصصی مرحله اول، حداکثر تا تاریخ ۱۵ اردیبهشت ۹۹ فرصت خواهند داشت تا ضمن تکمیل مستندات فنی و اقتصادی طرح خود، یک نمونه آزمایشگاهی مطابق با طرح اولیه خود ارائه نمایند. نحوه آزمایش عملی نمونه اولیه ساخته‌شده توسط تیمهای تحقیقاتی (آزمایش بر روی فانتوم) براساس مقاله منتشر شده توسط گراسمن و همکاران در سال ۲۰۱۷ و به شرح زیر خواهد بود که انتظار می رود پژوهشگران آنها را در مورد طرح خود انجام دهند. بدیهی است که طرحهایی که ایده‌های بیشتری دارند میتوانند آزمایش‌های عملی پیچیده‌تر و بیشتری از طرح خود را براساس فانتومی که خود طراحی می‌کنند نیز ارائه نمایند. به طور کلی هر تیم تحقیقاتی باید حداقل یک فانتوم استوانهای شکل (ساخته شده از شیشه یا پلاستیک شفاف) مورد نظر خود با شعاعی برابر ۶±۳ cm و ارتفاع ۵±۲٫۵ cm با تعداد زوج الکترود مورد نظر خود را طراحی کند. فانتوم از مایع سالین با رسانایی حدود σ = ۰٫۳ S/m پر خواهد شد. تعیین مکان، ابعاد و شکل الکترودها به عهده تیم تحقیقاتی است. تیم‌ها باید بتوانند با تغییر جریان تزریقی به الکترودها به کمک دستگاه تحریک الکتریکی با مشخصات ذکر شده در ذیل که توسط ستاد و در راستای کمک به گروه‌هایی که امکان ساخت برای آنها وجود ندارد، مکان مورد نظر داوران درون فانتوم را تحریک کنند که این عمل به کمک دستگاه ثبت با مشخصات ذکر شده در ذیل، بررسی شده و صحت ادعای هر تیم ارزیابی خواهد شد.
لازم به ذکر است که گروه‌هایی که در مدالیته الکتریکی مجوز ورود به مرحله دوم را پیدا می‌کنند، میتوانند با انجام هماهنگی‌های لازم و در زمان‌هایی که اعلام خواهد شد، آزمایش‌های خود را با تجهیزات تحریک و ثبتی که ستاد فراهم نموده است و در طی مرحله دوم در آزمایشگاه ملی نقشه برداری مغز مستقر خواهد شد، انجام دهند.
مشخصات فنی دستگاه تحریک در دسترس:
مشخصات فنی دستگاه ثبت الکتریکی در دسترس:
