基于MRI数据的多通道经颅磁刺激帽型线圈单元仿真研究

目的由于多通道经颅磁刺激中帽型线圈阵列结构的复杂性,很难确定激励线圈的数量,以使其产生的电场满足要求,本文基于真实的头模型分析了帽型线圈阵列中3种不同数量的线圈单元对头模型内电场分布的影响。方法首先基于真实的MRI数据建立头模型,然后通过ANSYS有限元软件进行仿真,获得了线圈数量分别为2、4和6的线圈单元在真实头模型中的电场分布,最后对感应电场的衰减度、电场强度和聚焦性进行对比分析。结果4线圈和6线圈单元的电场衰减度相似,都小于2线圈单元;相较于2线圈,4线圈单元的电场强度增加幅度较大,6线圈与4线圈单元电场强度的增益相似;线圈数量的增加会使电场聚焦点下移,更偏向于深层聚焦。结论在帽型多通道经颅磁刺激临床应用中,可为满足具体刺激要求的激励线圈选择提供依据。

经颅磁刺激中刺激线圈的仿真研究

目的设计用于经颅磁刺激的线圈,要求能够对大脑皮质进行多点刺激,且具有聚焦性好、制作简单、使用方便等特点。方法利用电磁仿真方法,以圆形线圈和8字形线圈为基础,计算线圈在均匀人体模型中感应电场的分布情况,比较尺寸、绕法对经颅磁刺激线圈的聚焦性和刺激深度的影响。在此基础上设计了一种多圆相切线圈,并计算该线圈在均匀人体和真实头部模型中的电场分布。结果感应电场强度随刺激深度的增加呈指数式衰减。减小圆形线圈的尺寸,会提高聚焦性,同时可减弱感应电场强度。8字形线圈比圆形线圈具有更好的聚焦性,多层绕法综合效果较好。多圆相切线圈具有8字形线圈的优点,且可以进行多点刺激。结论尺寸、绕法等因素对线圈的聚焦性和刺激深度具有重要影响,多圆相切线圈在经颅磁刺激中具有很好的应用前景。真实头部模型仿真,对于线圈的设计和靶区定位具有重要意义。