基于混合遗传算法的经颅磁刺激线圈阵列优化设计

发布时间：2018-10-05 15:38

【摘要】：目的实现并改善经颅磁刺激(transcranial magnetic stimulation,TMS)的磁聚焦特性。方法构建8个线圈和20个线圈的圆环面线圈阵列模型,结合改进的粒子群算法设计了自适应混合遗传算法,对影响线圈阵列模型磁聚焦性的各种参数进行优化求解。结果在不同平面产生的磁场优化表明了改进的优化算法具有很好的全局搜索与局部搜索能力,在算法的优化下,显示了线圈阵列在优化电流组态下在计算区域内的归一化幅值分布和二维等高线图。结论两种线圈阵列模型在平面上产生了明显的聚焦区域,在目标区域内产生了具有良好磁聚焦性能的磁场分布;在深度方向上有较好的聚焦性能,磁场变化梯度大,更有利于磁刺激兴奋位定点;并且20个子线圈的线圈模型基本上实现了点聚焦,同时具有可聚焦多个靶目标的能力。
[Abstract]:Objective to achieve and improve the magnetic focusing characteristics of transcranial magnetic stimulation (transcranial magnetic stimulation,TMS). Methods the annular coil array model with 8 coils and 20 coils was constructed, and an adaptive hybrid genetic algorithm was designed with the improved particle swarm optimization algorithm. The parameters affecting the magnetic focusing of the coil array model were optimized and solved. Results the magnetic field optimization in different plane shows that the improved optimization algorithm has good global and local search ability. The normalized value distribution and two-dimensional contour diagram of the coil array in the calculation region under the optimized current configuration are shown. Conclusion the two kinds of coil array models have obvious focusing region on the plane, magnetic field distribution with good magnetic focusing performance in the target area, good focusing performance in the depth direction and large magnetic field gradient. The coil model of 20 subcoils basically realizes point focusing and has the ability to focus multiple target targets.
【作者单位】： 成都信息工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(60971043) 四川省教育厅重点项目(08ZA098)
【分类号】：R318.6

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：2253938