经颅直流电刺激中阴极参数对电场分布的影响

逯娅雯，逯迈

1.兰州大学第一临床医学院，甘肃兰州730000；2.兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室，甘肃兰州730070

前言

近年来，抑郁症、精神分裂、癫痫、慢性疼痛等各类精神神经性疾病受到广泛关注。传统的激素、药物及心理治疗等方法，不仅有局限性且给病人带来诸多痛苦。经颅直流电刺激技术凭借其无创伤、应用方便等优点应运而生［1］。

经颅直流电刺激是一种非侵入性的，通过对放置在头皮特定位置上的电极施加恒定、低强度直流电（0～2 mA），刺激大脑皮层，调节大脑皮层神经元活动的技术［2］。经典的经颅直流电刺激通过向头皮表面特定区域的电极注入电流，提高或降低神经元细胞的兴奋性以刺激大脑皮层局部功能区。经颅直流电刺激在抑郁症［3-4］、失语症［5-6］、脑卒中的康复［7-8］、阿尔兹海默病［9-10］、毒品成瘾［11-12］等神经与精神疾病的治疗方面取得了重要进展。

为了定量研究经颅直流电刺激作用下，人脑中电场分布的规律，Johnson［13］利用生物电场中有限元计算方法，为经颅直流电刺激技术的数值计算奠定基础；Bikson等［14］发现决定刺激计量的关键因素是电流参数和电极参数；Bastani等［15］指出，将传统电极面积减小2/3，会获得更好的聚焦性；王婕等［16］进一步建立4层球头模型，研究不同刺激电流和电极面积对球头模型中大脑内部电场强度的影响。上述结果表明，通过改变不同的电极参数可满足不同颅脑靶点下的场及需求。

1968年，Rush和Driscoll［17］建立基于人体解剖结构的3层同心球模型。……