Skip to content

Valutazione del campo elettrico indotto in applicazioni di Deep Brain Stimulation (DBS): ruolo dei contatti attivi

Informazioni tesi

  Autore: Tommaso Novellino
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2004-05
  Università: Libera Università Campus Bio-medico di Roma
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria biomedica
  Relatore: Francesca Apollonio
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 127

CONTESTO: La Deep Brain Stimulation (DBS) è una tecnica chirurgica efficace e relativamente sicura per il trattamento, ma non la cura, di sintomi relativi ad alcuni disordini del movimento, come il morbo di Parkinson, il tremore essenziale e la distonia. La DBS consiste nella stimolazione elettrica continua di alcune strutture cerebrali profonde: il nucleo ventrale intermedio del talamo, la parte interna del globo pallido ed il nucleo subtalamico di Luys (STN). Tale stimolazione viene effettuata tramite un dispositivo impiantabile costituito da due conduttori isolati (detti lead ed extension) ed un neurostimolatore (IPG). L’introduzione di tale tecnica, per quanto ritenuta una valida alternativa alla terapia chirurgica lesionale, è relativamente recente e ulteriormente ingegnerizzabile; così come i meccanismi che regolano la risposta positiva nei pazienti necessitano di indagini più approfondite. La ricerca punta attualmente ad una loro comprensione tramite studi clinici, sperimentali e modellistico-computazionali.

OBIETTIVO: Il presente lavoro si pone l’obiettivo di sviluppare un modello computazionale dosimetrico di un sistema DBS applicato in clinica, utile per la valutazione delle grandezze elettriche indotte nel tessuto cerebrale, al fine di verificare l’influenza dei contatti attivi, in termini della loro locazione e attivazione. Tale modello viene poi applicato al caso pratico della stimolazione subtalamica, di notevole rilevanza clinica per il morbo di Parkinson.

METODI: Il modello computazionale si riferisce al dispositivo clinico ACTIVA® THERAPY della Medtronic, approvato dalla Food and Drug Administration, ed è stato sviluppato tramite software commerciale FEMLAB della Comsol, che utilizza il metodo degli elementi finiti. I materiali dell’elettrodo e del tessuto sono stati caratterizzati tramite la loro conducibilità elettrica; l’analisi è stata di tipo statico. Si è messo a punto un modello antropomorfo che descrive la risposta elettrica di tutti i principali tessuti coinvolti nella stimolazione. In particolare, il dominio attorno all’elettrodo è eterogeneo, costituito da materia grigia e bianca: si è assunto un comportamento isotropo per la materia grigia e anisotropo per quella bianca. La geometria realistica dell’area subtalamica è stata ottenuta attraverso importazione, con un programma CAD, di un’immagine dall’atlante anatomico
Schaltenbrand e Wahren, ampiamente riconosciuto ed utilizzato in ambito clinico. La stimolazione è stata monopolare con singolo contatto attivo. Particolare cura è stata posta nella scelta del dominio e del ground, tali da permettere un’adeguata discretizzazione del dominio di interesse (densità del mesh).

RISULTATI: L’analisi dosimetrica del problema consente di visualizzare la distribuzione spaziale nel tessuto cerebrale di grandezze quali il potenziale elettrico, il campo elettrico e la funzione di attivazione, la quale risulta impiegata per valutare l’attivazione degli elementi neurali circostanti. La funzione di attivazione è il primo passo per la comprensione di quali elementi neurali sono coinvolti nel beneficio clinico procurato dalla DBS. Si è verificata l’adeguatezza delle ipotesi effettuate nella descrizione del problema elettromagnetico e il metodo numerico adottato per risolverlo, validando i risultati con un lavoro di riferimento di letteratura. Successivamente lo sviluppo e l’implementazione del modello hanno posto in luce la rilevanza, ai fini dei risultati nel caso della stimolazione unipolare, dell’effetto della porzione di corpo umano ospitante il sistema impiantabile (tipicamente dalla spalla in su), aspetto attualmente poco rimarcato in letteratura. Sulla base di tali considerazioni, in domini opportunamente calcolati, è stata valutata la distribuzione delle grandezze elettriche per la regione subtalamica, mettendo in evidenza, per ogni contatto, l’area che risulta maggiormente stimolata, proponendo una possibile correlazione anatomica tra posizione dell’elettrodo e taluni effetti, sulla base di risultati reperiti in letteratura.

CONSULTA INTEGRALMENTE QUESTA TESI

La consultazione è esclusivamente in formato digitale .PDF

Acquista
Mostra/Nascondi contenuto.
Introduzione La Deep Brain Stimulation (DBS) è una tecnica chirurgica efficace e relativamente sicura per il trattamento, ma non la cura, di sintomi relativi ad alcuni disordini del movimento, come il morbo di Parkinson, il tremore essenziale e la distonia. La DBS consiste nella stimolazione elettrica continua di alcune strutture cerebrali profonde: il nucleo ventrale intermedio del talamo, la parte interna del globo pallido ed il nucleo subtalamico di Luys (STN). Tale stimolazione viene effettuata tramite un dispositivo impiantabile, costituito da due conduttori isolati (detti lead ed extension) ed un neurostimolatore (IPG). L’introduzione di tale tecnica, per quanto ritenuta una valida alternativa alla terapia chirurgica lesionale, è relativamente recente e ulteriormente ingegnerizzabile; così come i meccanismi che regolano la risposta positiva nei pazienti necessitano di indagini più approfondite. La ricerca punta attualmente ad una loro comprensione tramite studi clinici, sperimentali e modellistico- computazionali. Il presente lavoro si pone l’obiettivo di sviluppare un modello computazionale dosimetrico di un sistema DBS applicato in clinica, utile per la valutazione delle grandezze elettriche indotte nel tessuto cerebrale, al fine di verificare l’influenza dei contatti attivi, in termini della loro locazione ed attivazione. Tale modello viene poi applicato al caso pratico della stimolazione subtalamica, di notevole rilevanza clinica per il morbo di Parkinson. Il modello computazionale si riferisce al dispositivo clinico ACTIVA® THERAPY della Medtronic, approvato dalla Food and Drug Administration, ed è stato sviluppato tramite software commerciale FEMLAB della Comsol, che utilizza il metodo degli elementi finiti. I materiali dell’elettrodo e del tessuto sono stati caratterizzati tramite la loro conducibilità elettrica; l’analisi è stata di tipo statico. Si è messo a punto un modello antropomorfo che descrive la risposta elettrica di tutti i principali tessuti coinvolti nella stimolazione. In particolare, il dominio attorno all’elettrodo è eterogeneo, costituito da materia grigia e bianca: si è assunto un comportamento isotropo per la materia grigia e anisotropo per quella

CONSULTA INTEGRALMENTE QUESTA TESI

La consultazione è esclusivamente in formato digitale .PDF

Acquista

FAQ

Per consultare la tesi è necessario essere registrati e acquistare la consultazione integrale del file, al costo di 29,89€.
Il pagamento può essere effettuato tramite carta di credito/carta prepagata, PayPal, bonifico bancario, bollettino postale.
Confermato il pagamento si potrà consultare i file esclusivamente in formato .PDF accedendo alla propria Home Personale. Si potrà quindi procedere a salvare o stampare il file.
Maggiori informazioni
Ingiustamente snobbata durante le ricerche bibliografiche, una tesi di laurea si rivela decisamente utile:
  • perché affronta un singolo argomento in modo sintetico e specifico come altri testi non fanno;
  • perché è un lavoro originale che si basa su una ricerca bibliografica accurata;
  • perché, a differenza di altri materiali che puoi reperire online, una tesi di laurea è stata verificata da un docente universitario e dalla commissione in sede d'esame. La nostra redazione inoltre controlla prima della pubblicazione la completezza dei materiali e, dal 2009, anche l'originalità della tesi attraverso il software antiplagio Compilatio.net.
  • L'utilizzo della consultazione integrale della tesi da parte dell'Utente che ne acquista il diritto è da considerarsi esclusivamente privato.
  • Nel caso in cui l'Utente volesse pubblicare o citare una tesi presente nel database del sito www.tesionline.it deve ottenere autorizzazione scritta dall'Autore della tesi stessa, il quale è unico detentore dei diritti.
  • L'Utente è l'unico ed esclusivo responsabile del materiale di cui acquista il diritto alla consultazione. Si impegna a non divulgare a mezzo stampa, editoria in genere, televisione, radio, Internet e/o qualsiasi altro mezzo divulgativo esistente o che venisse inventato, il contenuto della tesi che consulta o stralci della medesima. Verrà perseguito legalmente nel caso di riproduzione totale e/o parziale su qualsiasi mezzo e/o su qualsiasi supporto, nel caso di divulgazione nonché nel caso di ricavo economico derivante dallo sfruttamento del diritto acquisito.
  • L'Utente è a conoscenza che l'importo da lui pagato per la consultazione integrale della tesi prescelta è ripartito, a partire dalla seconda consultazione assoluta nell'anno in corso, al 50% tra l'Autore/i della tesi e Tesionline Srl, la società titolare del sito www.tesionline.it.
L'obiettivo di Tesionline è quello di rendere accessibile a una platea il più possibile vasta il patrimonio di cultura e conoscenza contenuto nelle tesi.
Per raggiungerlo, è fondamentale superare la barriera rappresentata dalla lingua. Ecco perché cerchiamo persone disponibili ad effettuare la traduzione delle tesi pubblicate nel nostro sito.
Scopri come funziona

DUBBI? Contattaci

Contatta la redazione a
[email protected]

Ci trovi su Skype (redazione_tesi)
dalle 9:00 alle 13:00

Oppure vieni a trovarci su

Parole chiave

activa therapy (medtronic), cervello, neurologia
anisotropia (anisotropy)
comsol multiphysics (femlab)
deep brain stimulation, dbs
densità mesh (mesh density)
disordini del movimento (movement disorders, md)
dosimetria, modello dosimetrico
elementi finiti (finite-element, fe)
funzione di attivazione (activation function)
gangli della base (basal ganglia, bg)
in silico
materia bianca e grigia (white and gray matter)
modello antropomorfo, domini equivalenti
modello computazionale, computational model
morbo di parkinson (parkinson's disease, pd)
nucleo subtalamico luys (subthalamic nucleus, stn)
stimolazione cerebrale profonda
stimolazione elettrica (elettrodi)
stimolazione subtalamica
terapia personalizzata, ingegnerizzazione

Non hai trovato quello che cercavi?


Abbiamo più di 45.000 Tesi di Laurea: cerca nel nostro database

Oppure consulta la sezione dedicata ad appunti universitari selezionati e pubblicati dalla nostra redazione

Ottimizza la tua ricerca:

  • individua con precisione le parole chiave specifiche della tua ricerca
  • elimina i termini non significativi (aggettivi, articoli, avverbi...)
  • se non hai risultati amplia la ricerca con termini via via più generici (ad esempio da "anziano oncologico" a "paziente oncologico")
  • utilizza la ricerca avanzata
  • utilizza gli operatori booleani (and, or, "")

Idee per la tesi?

Scopri le migliori tesi scelte da noi sugli argomenti recenti


Come si scrive una tesi di laurea?


A quale cattedra chiedere la tesi? Quale sarà il docente più disponibile? Quale l'argomento più interessante per me? ...e quale quello più interessante per il mondo del lavoro?

Scarica gratuitamente la nostra guida "Come si scrive una tesi di laurea" e iscriviti alla newsletter per ricevere consigli e materiale utile.


La tesi l'ho già scritta,
ora cosa ne faccio?


La tua tesi ti ha aiutato ad ottenere quel sudato titolo di studio, ma può darti molto di più: ti differenzia dai tuoi colleghi universitari, mostra i tuoi interessi ed è un lavoro di ricerca unico, che può essere utile anche ad altri.

Il nostro consiglio è di non sprecare tutto questo lavoro:

È ora di pubblicare la tesi