Measurement of contact impedance of electrodes used for deep brain stimulation - 24/03/08
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Abstract |
High frequency electrical stimulation by means of electrodes implanted into the brain has become an accepted technique for treatment of Parkinson's disease. The electrical field distribution normally inserted into the sub thalamic nucleus minimise abnormal brain activity. Square wave pulses of 1-3.6 V with duration of 60-90 μs at a frequency range of 130-185 pps are generally used. Every electrode unit consists of four cylindrical electrodes positioned in a row and can be switched on independently. This paper determines the contact impedance of the electrodes for different frequencies and proposes improvement to reduce the contact impedance between the electrodes and the brain. Measurements were performed by placing the electrodes in a tank filled with saline. Different frequencies were applied on two electrodes via a resistor. The current was measured through the resistor and the voltage was registered between one of the electrodes and a third non current carrying electrode. The obtained values were used to calculate the contact impedance. The result shows large contact impedance for the used frequency compared to the impedance of the treated tissue, which means that variation in contact impedance can result in variation in the electrical field applied to the tissue.
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.Résumé |
La stimulation électrique à haute fréquence à l'aide des électrodes implantée dans le cerveau est devenue une technique admise pour le traitement de la maladie de Parkinson. La distribution de champ électrique normalement insérée dans le noyau thalamic secondaire réduisent au minimum l'activité anormale de cerveau. Des impulsions carrées de vague de 1-3,6 V avec la durée de 60-90 microsecondes à une gamme de fréquence de 130-185 PPS sont généralement employées. Chaque unité d'électrode se compose de quatre électrodes cylindrique placées dans une rangée et peut être alimentée indépendamment. Cet article détermine l'impédance de contact des électrodes pour différentes fréquences et propose l'amélioration pour réduire l'impédance de contact entre les électrodes et le cerveau. Des mesures ont été effectuées en plaçant les électrodes dans un réservoir rempli de salin. Différentes fréquences ont été appliquées sur deux électrodes par l'intermédiaire d'une résistance. Le courant a été mesuré par la résistance et la tension a été enregistrée entre une des électrodes et une électrode portante non courante de tiers. Les valeurs obtenues ont été employées pour calculer l'impédance de contact. Impédance de contact d'expositions de résultat la grande pour la fréquence utilisée a comparé à l'impédance du tissu traité, qui signifie que la variation en contact impédance peut avoir comme conséquence la variation du champ électrique appliqué au tissu.
Le texte complet de cet article est disponible en PDF.Keywords : Deep brain stimulation, Electrodes, Contact impedance
Mots clés : Stimulation profonde de cerveau, Électrodes, Impédance de contact
Plan
Vol 26 - N° 5-6
P. 344-346 - octobre-décembre 2005 Retour au numéroBienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
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