八字线圈激励下五层球头模型感应电场能量的分布

研究经颅磁刺激(TMS)下人体头部组织内感应电场能量的分布状况,即组织内焦耳热能损耗情况。提出通过感应电能分配率及感应电能集中性两方面因素,研究蚊香型八字线圈激励下头部模型感应电场能量分布情况。利用ANSYS有限元方法建立蚊香型八字线圈,及包含了头皮、头骨、脑脊液、脑灰质和脑白质的五层球头模型,用瞬态分析方法研究感应电场能量分布。仿真结果表明,对线圈施以8 000 A交流电流时,感应电场能量的63.37%消耗于头皮层,其次是脑脊液层上的30.82%,而脑灰质层仅分配了2.6%,而该层能量集中度为15.72%。运用所建立的方法,可为建立逼近于真实条件的头部模型,提高脑神经磁刺激技术聚焦性能和定位性能,提供更加精确的仿真研究结果。

均匀导电球头模型中偶极子电位的一般性解析解

位于均匀容积电体球中的偶极子电位的计算是脑电、脑磁理论研究中的基础性工作，文献中尚未给出一般情况下的解析解。本文导出了以Ｌｅｇｅｎｄｒｅ级数和直角坐标两种方式表示的这一问题的一般性解析解，所得公式既适合于球面上也适合于球内位场的计算，而且没有任何不确定性，从而为进一步开展有关研究奠定了基础。

经颅直流电刺激电极面积对球头模型中空间电场分布的影响

采用广泛使用的三层球头模型,分别固定阴极和阳极矩形电极的面积为25 cm2,再分别从1 cm2到45 cm2增大阳极和阴极的电极的面积,得到阳极和阴极电极面积与靶点位置处电场分布的关系。最终得到特定靶点处的电场分布与阳极和阴极电极面积关系的曲线。结果表明,不同的阴阳极电极面积对特定靶点位置的电场分布有明显的影响。

脑部磁刺激场的理论模型

作为脑部磁刺激研究的一项基础工作,建立了刺激磁场中的球形头模型、对方形线圈在其内产生的时变磁场和感应电场进行了理论研究.导出(?).(?).(?)的解析表达式,分析了场的特性和刺激强度的分布规律.为进一步探索时变磁场对人脑的最佳刺激方式和作用机理提供了初步的理论基础.

经颅直流电刺激中阴极参数对电场分布的影响

经颅直流电刺激是一种非介入式的刺激方法。为了解电刺激中阴极电极数与位置对头脑模型中空间电场分布的影响,基于人体头部解剖结构,通过COMSOL仿真软件,建立3层同心球体有限元头模型,通过数值计算方法,研究不同偏转角度下阴极电极数对头脑组织电场分布的影响,并得到头脑模型中不同偏转角度下电极个数与电场强度的关系曲线。结果表明:阴极个数及偏转角度对头脑组织中电场分布的影响趋势不同;阴极偏转角度的增加,使电场更易分布在较深的脑组织中;放置2个或3个阴极可使大脑皮层获得更为良好的刺激效果。在实际应用中,需根据刺激靶点的位置及刺激强度的要求,综合选择合理的电极数及阴极偏转角度。