Modelado y comportamiento de la simulación de propagación eléctrica durante la estimulación cerebral profunda

La Estimulación Cerebral Profunda (DBS) es un tratamiento efectivo para la enfermedad de Parkinson. Gran variedad de modelos matemáticos y computacionales para describir la propagación eléctrica debido a la DBS han sido propuestos, desafortunadamente, no existe claridad sobre las razones que justifi...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Pablo Alejandro Alvarado, Cristian Alejandro Torres Valencia, Álvaro Ángel Orozco Gutiérrez, Mauricio Alexander Álvarez López, Genaro Daza Santacoloma, Hans Carmona Vilada
Format: Article
Language:English
Published: Universidad Nacional de Colombia 2016-09-01
Series:Dyna
Subjects:
Online Access:https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/51766
_version_ 1811279598131871744
author Pablo Alejandro Alvarado
Cristian Alejandro Torres Valencia
Álvaro Ángel Orozco Gutiérrez
Mauricio Alexander Álvarez López
Genaro Daza Santacoloma
Hans Carmona Vilada
author_facet Pablo Alejandro Alvarado
Cristian Alejandro Torres Valencia
Álvaro Ángel Orozco Gutiérrez
Mauricio Alexander Álvarez López
Genaro Daza Santacoloma
Hans Carmona Vilada
author_sort Pablo Alejandro Alvarado
collection DOAJ
description La Estimulación Cerebral Profunda (DBS) es un tratamiento efectivo para la enfermedad de Parkinson. Gran variedad de modelos matemáticos y computacionales para describir la propagación eléctrica debido a la DBS han sido propuestos, desafortunadamente, no existe claridad sobre las razones que justifican el uso de un modelo específico. En el presente trabajo se presenta una formulación matemática detallada de la propagación eléctrica debido a DBS que soporta un modelo basado en la ecuación de Laplace. Se realizan simulaciones para diferentes modelos geométricos del cerebro para determinar si la geometría, el tamaño y la ubicación de la tierra del modelo afectan la predicción de la estimulación eléctrica mediante el uso del Método de Elementos Finitos (FEM). Los análisis teórico y experimental muestran en primera instancia que la ecuación de Laplace es adecuada para describir la propagación eléctrica en el cerebro, y en segunda instancia que la estructura geométrica, tamaño y ubicación de la tierra afectan la magnitud del potencial eléctrico, particularmente para modos de estimulación monopolar. Los resultados muestran que para modelos básicos y más realistas pueden existir diferencias en la propagación de hasta un 2900%.
first_indexed 2024-04-13T00:58:44Z
format Article
id doaj.art-5afd153e162146abacba44319eea59e7
institution Directory Open Access Journal
issn 0012-7353
2346-2183
language English
last_indexed 2024-04-13T00:58:44Z
publishDate 2016-09-01
publisher Universidad Nacional de Colombia
record_format Article
series Dyna
spelling doaj.art-5afd153e162146abacba44319eea59e72022-12-22T03:09:34ZengUniversidad Nacional de ColombiaDyna0012-73532346-21832016-09-0183198495810.15446/dyna.v83n198.5176643736Modelado y comportamiento de la simulación de propagación eléctrica durante la estimulación cerebral profundaPablo Alejandro Alvarado0Cristian Alejandro Torres Valencia1Álvaro Ángel Orozco Gutiérrez2Mauricio Alexander Álvarez López3Genaro Daza Santacoloma4Hans Carmona Vilada5Universidad Tecnológica de PereiraUniversidad Tecnológica de PereiraUniversidad Tecnológica de PereiraUniversidad Tecnológica de PereiraInstituto de Epilepsia y Parkinson del Eje Cafetero - NeurocentroInstituto de Epilepsia y Parkinson del Eje CafeteroLa Estimulación Cerebral Profunda (DBS) es un tratamiento efectivo para la enfermedad de Parkinson. Gran variedad de modelos matemáticos y computacionales para describir la propagación eléctrica debido a la DBS han sido propuestos, desafortunadamente, no existe claridad sobre las razones que justifican el uso de un modelo específico. En el presente trabajo se presenta una formulación matemática detallada de la propagación eléctrica debido a DBS que soporta un modelo basado en la ecuación de Laplace. Se realizan simulaciones para diferentes modelos geométricos del cerebro para determinar si la geometría, el tamaño y la ubicación de la tierra del modelo afectan la predicción de la estimulación eléctrica mediante el uso del Método de Elementos Finitos (FEM). Los análisis teórico y experimental muestran en primera instancia que la ecuación de Laplace es adecuada para describir la propagación eléctrica en el cerebro, y en segunda instancia que la estructura geométrica, tamaño y ubicación de la tierra afectan la magnitud del potencial eléctrico, particularmente para modos de estimulación monopolar. Los resultados muestran que para modelos básicos y más realistas pueden existir diferencias en la propagación de hasta un 2900%.https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/51766Estimulación Cerebral ProfundaEcuación de LaplaceEnfermedad de ParkinsonFEM
spellingShingle Pablo Alejandro Alvarado
Cristian Alejandro Torres Valencia
Álvaro Ángel Orozco Gutiérrez
Mauricio Alexander Álvarez López
Genaro Daza Santacoloma
Hans Carmona Vilada
Modelado y comportamiento de la simulación de propagación eléctrica durante la estimulación cerebral profunda
Dyna
Estimulación Cerebral Profunda
Ecuación de Laplace
Enfermedad de Parkinson
FEM
title Modelado y comportamiento de la simulación de propagación eléctrica durante la estimulación cerebral profunda
title_full Modelado y comportamiento de la simulación de propagación eléctrica durante la estimulación cerebral profunda
title_fullStr Modelado y comportamiento de la simulación de propagación eléctrica durante la estimulación cerebral profunda
title_full_unstemmed Modelado y comportamiento de la simulación de propagación eléctrica durante la estimulación cerebral profunda
title_short Modelado y comportamiento de la simulación de propagación eléctrica durante la estimulación cerebral profunda
title_sort modelado y comportamiento de la simulacion de propagacion electrica durante la estimulacion cerebral profunda
topic Estimulación Cerebral Profunda
Ecuación de Laplace
Enfermedad de Parkinson
FEM
url https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/51766
work_keys_str_mv AT pabloalejandroalvarado modeladoycomportamientodelasimulaciondepropagacionelectricadurantelaestimulacioncerebralprofunda
AT cristianalejandrotorresvalencia modeladoycomportamientodelasimulaciondepropagacionelectricadurantelaestimulacioncerebralprofunda
AT alvaroangelorozcogutierrez modeladoycomportamientodelasimulaciondepropagacionelectricadurantelaestimulacioncerebralprofunda
AT mauricioalexanderalvarezlopez modeladoycomportamientodelasimulaciondepropagacionelectricadurantelaestimulacioncerebralprofunda
AT genarodazasantacoloma modeladoycomportamientodelasimulaciondepropagacionelectricadurantelaestimulacioncerebralprofunda
AT hanscarmonavilada modeladoycomportamientodelasimulaciondepropagacionelectricadurantelaestimulacioncerebralprofunda