Project

Experimenteel gevalideerd computationeel kader van ultrasone golf propagatie en koppeling met neuronen voor niet-invasieve perifere zenuwstimulatie

Code
G0A5623N
Looptijd
01-01-2023 → 31-12-2026
Financiering
Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek - Vlaanderen (FWO)
Promotor-woordvoerder
Onderzoeksdisciplines
  • Medical and health sciences
    • Electrophysiology
    • Neurophysiology
  • Engineering and technology
    • Modelling and simulation
    • Numerical computation
Trefwoorden
CAD-software voor ultrasone neuromodulatie
 
Projectomschrijving

In het laatste decennium is de interesse toegenomen voor de toepassing van ultrasone geluidsgolven voor hoge-precisie en niet-invasieve neuromodulatie. Dit is omdat ultrasone golven diepe structuren met millimeter precisie kunnen bereiken zonder dat een operatieve implantatie vereist is. Op dit ogenblik is voornamelijk het gebrek aan kennis omtrent de onderliggende werkingsmechanismes van ultrasone neuromodulatie een belangrijke hindernis voor de bredere toepassing van deze technologie. Het doel van dit project is om een open-source computationeel kader te ontwikkelen, die de propagatie van ultrasone golven en de resulterende neuronale respons simuleert. Dit kader omvat de belangrijkste mechanismes van ultrasone neuromodulatie en is gericht op perifere zenuwstimulatie. Het simulatieprogramma gebruikt histologische data om een gedetailleerde representatie op te stellen van de micro- en macro-anatomie. Vervolgens worden op basis van statistische data neuronale modellen geplaatst in dit anatomisch realistisch fantoom. De gebruiker kan dan een toepassing van perifere zenuwstimulatie simuleren door een model van een ultrasone omvormer in het fantoom te plaatsen. Het programma rekent hierbij het akoestisch veld en de neuronale respons uit. Ter validatie worden de voorspellingen van dit simulatiekader vergeleken met experimenten.