Naslov (srp)

In-silico модел периферног нерва у циљу планирања интранеуралне стимулације : докторска дисертација

Autor

Kljajić, Jelena S.

Doprinosi

Saranovac, Lazar, 1966-
Kvaščev, Goran, 1975-
Janković, Milica, 1979-
Raspopović, Staniša, 1983-
Đurović, Željko, 1964-

Opis (srp)

Ова дисертација бави се развојем нових и унапређењем постојећих техника намењенихза преклиничко планирање електричне интранеуралне стимулације периферних нерава.Оваква електростимулација намењена је враћању реалистичних сензација из недоста-јућег екстремитета, а у циљу побољшања квалитета живота појединаца који су доживелиампутацију.У оквиру тезе развијен је Електро-неурални модел, који на реалистичан начин репли-цира интерфејс електрода-нерв и предвиђа активност аксона као одговор на директнуелектричну неуростимулацију. Осим карактеристикама ткива, електроде, аксона и ком-плетног протокола стимулације, овај модел велику пажњу посвећује и унапређењима напољу реконструкције нервне геометрије и поштовања комплексности формација унутарреалног нерва. Предложен модел имплементиран је и верификован кроз ПроприоСтим,стратегију планирања биомиметичке стимулације у циљу враћања природног осећајапроприоцепције.Један од резултата истраживања је и алгоритам који је у стању да на основу неу-ређеног скупа тачака у 2Д простору успешно препозна и реконструише нервне контуре.Иновативност овог приступа огледа се у комбиновању непараметарске кластеризације,проширене адаптивним Калмановим фитром и класификационе методе најближих су-седа. Предложен приступ показао је супериорност у одређеним аспектима у односу напостојеће технике. Одређена унапређења и допуне могли би прилагодити овај алгоритамза употребу и у бројним другим областима где је оваква реконструкција потребна.Трећи сегмент ове тезе бави се истраживањем феномена сензорне адаптације и разво-јем методе која би била у стању да исту моделира. На тај начин би се могле предвидетии, у перспективи, спречити непланиране и нежељене флуктуације у одзиву на задатудиректну електричну неуростимулацију.

Opis (srp)

Електротехника и рачунарство - Биомедицинско инжењерство / Electrical and Computer Engineering - Biomedical engineering Datum odbrane: 05.07.2024.

Opis (eng)

This dissertation deals with the development of new and improvement of existing techniquesdesigned for preclinical planning of electrical intraneural stimulation of peripheral nerves.Such electrical stimulation is aimed at restoring realistic sensations from a missing limb, withthe goal of improving the quality of life for individuals who have undergone amputation.Within the thesis, the Electro-neural model has been developed, realistically replicatingthe electrode-nerve interface and predicting axonal activity in response to direct electricalneurostimulation. In addition to tissue, electrode and axon characteristics, and the completestimulation protocol, this model pays significant attention to advancements in nerve geometryreconstruction and the complexity of formations within a real nerve. The proposed modelhas been implemented and verified through ProprioStim, a strategy for planning biomimeticstimulation to restore a natural sense of proprioception.One of the research results is an algorithm capable of successfully recognizing and reconstructingnerve contours based on an unordered set of points in 2D space. The innovation ofthis approach lies in the combination of non-parametric clustering, adaptive Kalman filter,and nearest neighbor classification methods. The proposed approach has shown superiority incertain aspects compared to existing techniques. Certain refinements and adjustments couldtailor this algorithm for application in various other domains where such reconstruction isrequired.The third segment of this thesis explores the phenomenon of sensory adaptation, aimingto develop a method capable of modeling it. In this way, it could predict and, in perspective,prevent unplanned and unwanted fluctuations in response to the given direct electrical neurostimulation

Jezik

srpski

Datum

2024

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-ND 3.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Bez prerada 3.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/at/legalcode

Predmet

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Biomedicinska tehnika

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Aplikativno orijentisane tehnike

computational modeling, neurostimulation, nerve geometry, neuroprosthetics, peripheral nerves, curve reconstruction, unorganized points, sensory adaptation, proprioception

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Biomedicinska tehnika

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Aplikativno orijentisane tehnike

рачунарско моделирање, неуростимулација, нервна геометрија, неу- ропростетика, периферни нерви, реконструкција кривих, неорганизоване тачке, сензорна адаптација, проприоцепција