發(fā)布時(shí)間：2020-11-14 11:37

　　 EEG(腦電圖)/MEG(腦磁圖)是腦功能研究及腦疾病臨床診斷的兩個(gè)重要影像技術(shù)。與其它影像技術(shù)相比,EEG/MEG具有時(shí)間分辨率高及無(wú)損傷的優(yōu)勢(shì),能夠以毫秒級(jí)的速度跟蹤神經(jīng)元的生理變化,適于研究人腦功能的動(dòng)態(tài)變化。EEG/MEG是集生物醫(yī)學(xué)工程、超導(dǎo)技術(shù)、數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域?yàn)橐惑w的交叉學(xué)科問(wèn)題,分為理論、儀器設(shè)備及應(yīng)用等方面。為定量地分析解釋EEG/MEG測(cè)量數(shù)據(jù),理論上我們需要研究生物電磁反問(wèn)題,即由外部電位勢(shì)和磁場(chǎng)的測(cè)量來(lái)確定腦內(nèi)部神經(jīng)電流元。因而數(shù)學(xué)模型的建立,數(shù)學(xué)方法及數(shù)值模擬是必不可少的研究手段。在EEG/MEG問(wèn)題的理論研究中,電偶極子常用作局部神經(jīng)電流源的近似源模型,電偶極子定位研究可應(yīng)用于診斷腦病灶位置和功能區(qū)域的劃分,已得到廣泛關(guān)注。 本文針對(duì)電偶極子源模型,在Maxwell方程的擬穩(wěn)態(tài)的假設(shè)下,研究了非球腦模型下EEG/MEG正問(wèn)題的數(shù)值計(jì)算,它是研究偶極子定位反問(wèn)題的一個(gè)重要組成部分。EEG和MEG正問(wèn)題即是在假定的電流源分布條件下分別計(jì)算腦皮層上的電位勢(shì)和腦外部磁場(chǎng)。偶極子的精確定位取決于腦模型及所采用的數(shù)學(xué)方法。以往的腦模型大多采用的是球模型,近年來(lái)研究結(jié)果表明球模型用于近似人腦有一些不足之處,醫(yī)學(xué)生物界提出了研究非球模型的需求。目前基于MRI或CT影像所建立真實(shí)腦形的數(shù)值腦模型開(kāi)始用于EEG/MEG問(wèn)題的研究中,但過(guò)大的計(jì)算量難于適于反問(wèn)題的研究,而且不利于作理論分析。我們則采用解析的橢球腦模型建立了基于邊界元的EEG/MEG正問(wèn)題的數(shù)值計(jì)算方法。針對(duì)偶極子在三個(gè)坐標(biāo)軸上的不同位置和三個(gè)不同的方向,對(duì)橢球腦模型及球模型實(shí)施了數(shù)值模擬,分析比較了兩種模型下的EEG/MEG計(jì)算結(jié)果以及EEG/MEG正問(wèn)題的解相對(duì)偶極子參數(shù)變化情況。 全文分為四個(gè)部分: 第一章前言 第二章基本理論 第三章EEG/MEG正問(wèn)題的計(jì)算 第四章數(shù)值模擬 第一章主要介紹了EEG/MEG影像技術(shù)的研究發(fā)展歷史、測(cè)量?jī)x器及EEG/MEG生理基礎(chǔ)。第二章給出了在擬穩(wěn)態(tài)Maxwell方程假設(shè)下,EEG/MEG各自的場(chǎng)方程。在第三章中,我們利用邊界元法分別建立了EEG/MEG正問(wèn)題計(jì)算公式。第四章,分別針對(duì)橢球模型和球模型,實(shí)施了數(shù)值模擬,檢驗(yàn)了我們的方法的可靠性和誤差,針對(duì)偶極子位于三個(gè)坐標(biāo)軸上的不同位置和三個(gè)不同方向,比較分析了兩種模型下,電位勢(shì)和磁場(chǎng)與偶極子參數(shù)之間的變化情況。
【學(xué)位單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2010
【中圖分類(lèi)】：R445
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT（英文摘要）
第一章 前言
    1.1 EEG和MEG的研究歷史
    1.2 影像診斷技術(shù)的發(fā)展
    1.3 EEG和MEG的測(cè)量?jī)x器
    1.4 人腦的神經(jīng)生理學(xué)基礎(chǔ)
第二章 基本理論
    2.1 EEG和MEG正問(wèn)題的陳述
    2.2 EEG和MEG的場(chǎng)方程
    2.3 腦模型
第三章 EEG/MEG正問(wèn)題的計(jì)算
    3.1 EEG正問(wèn)題的算法
    3.2 MEG正問(wèn)題的計(jì)算
第四章 數(shù)值模擬
    4.1 數(shù)值模擬和結(jié)果
    4.2 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間完成論文情況

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王向麗;基于有限元對(duì)腦內(nèi)神經(jīng)元電活動(dòng)研究[D];鄭州大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2883430