椭球脑模型下EEG、MEG正反问题研究及其数值模拟

发布时间：2021-05-06 21:11

　　随着医学影像技术的飞速发展,脑科学研究已跃入世界前沿领域,EEG（electroencephalography脑电图）和MEG（magnetoencephalography脑磁影像）是研究人脑神经电流生理活动的重要医学影像技术,它们具有极高的时间分辨率和无损伤测量法等优势,是未来医学影像技术的发展趋势。本文研究EEG和MEG中的数学问题,即EEG/MEG正问题和反问题。EEG/MEG正问题是分别根据脑内部神经电流源来确定脑皮电位势和脑外磁场,EEG/MEG反问题则是分别根据脑皮电位势测量和脑外磁场测量来确定内部神经电流源分布。我们给出基于准稳态的麦克斯韦方程组建立的EEG/MEG积分形式的场方程,采用旋转椭球和一般椭球几何模型近似人脑,针对两种神经电流源模型,即偶极子电流源和连续分布的电流源,首先针对偶极子源模型通过将EEG和MEG相结合,建立了电位势和磁场的解析表达式,由此通过外部电位势和磁场的测量可唯一确定脑内部偶极子电流源。针对连续分布的电流源模型,通过将神经原电流在球坐标系下进行分解,建立了磁位势与源电流的解析关系,由此得知利用椭球非球模型由外部磁场测量能够比球模型反映出更多的... 

【文章来源】：上海师范大学上海市

【文章页数】：44 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 前言
    1.1 EEG和MEG的发展过程
    1.2 EEG、MEG工作原理及相关设备
    1.3 EEG、MEG与其他影像技术的比较及优势
    1.4 本文的工作
2 脑电磁场的基本理论和模型
    2.1 脑模型与源模型
    2.2 EEG,MEG中的场方程
    2.3 电位势和磁场强度的计算公式
    2.4 偶极子模型下的反问题
3 不同椭球模型磁场与原电流的解析关系
    3.1 单层均匀椭球模型解析关系
    3.2 单层任意椭球模型磁场解析关系
4 MEG数值模拟及其结论
    4.1 单层均匀椭球模型数值模拟
    4.2 单层任意椭球模型数值模拟
5 总结
参考文献
致谢
附件



本文编号：3172623