Bewertungen von Quellenrekonstruktionsverfahren in der Elektroenzephalographie und Berechnungen von Stromverteilungen bei der transkranialen elektrischen Stimulation erfordern eine Verifikation basierend auf Konfigurationen, die ein Grundwahrheit liefern, wie sie von physikalischen Kopfphantomen implementiert werden. Für diese Phantome werden synthetische Materialien benötigt, die mechanisch und elektrochemisch stabil sind und ähnliche Leitfähigkeitswerte aufweisen, wie die modellierten menschlichen Kopfgewebe. Die elektrische Leitfähigkeit von synthetischen Materialien wurde charakterisiert, um ein realistisch geformtes physikalisches Kopfphantom mit einer wohldefinierten Volumenleitungskonfiguration zu etablieren. Agarose, Gips und NaCl-Lösung wurden als stabile Repräsentationen der drei Hauptleitfähigkeitskompartimente des Kopfes, Kopfhaut, Schädel und intrakranielles Volumen, charakterisiert. Weiterhin haben die Ergebnisse der vorliegenden Studie gezeigt, dass Schilfröhrchen eine anisotrope Leitfähigkeitsstruktur innerhalb eines Volumenleiters modellieren können, wie sie z.B. in der weißen Substanz im Gehirn vorkommt.

Alexander Hunold, René Machts, Jens Haueisen:
Head phantoms for bioelectromagnetic applications: a material study

BioMed Eng OnLine (2020) 19:87

https://rdcu.be/cbdG0
https://doi.org/10.1186/s12938-020-00830-y