Анализ объёмной проводимости при магнитной стимуляции периферических нервов

Магнитная стимуляция позволяет изучать различные заболевания нервной системы, а также состояние сохранной нервной системы у человека. Интерес к магнитной стимуляции периферических нервов быстро растёт, однако трудности с локализацией места возбуждения препятствуют её рутинному применению в клинической практике. Считается, что функция активации длинных прямых нервов определяется первой пространственной производной компоненты электрического поля, направленной параллельно нерву. Поэтому для прогнозирования места активации необходимо рассчитать эту характеристику поля. В настоящей работе описана аналитическая математическая модель и исследовано влияние формы объёмного проводника на индуцированное поле. Прогнозы места активации получены для типичных конфигураций стимулирующих катушек и сопоставлены с экспериментальными данными и результатами, опубликованными в литературе. Сравнение показало, что функция активации определяется не только пространственным градиентом индуцированного электрического поля; в её формировании участвуют и другие механизмы. Модель можно легко применять для поиска более эффективных конструкций катушек и оптимизации их расположения относительно целевых нервов.