經(jīng)顱磁刺激電磁場分析及線圈設(shè)計的研究.pdf

1、經(jīng)顱磁刺激技術(shù)通過將磁場施加于人腦來影響大腦的機能，從而達(dá)到診斷或治療的目的。隨著經(jīng)顱磁刺激技術(shù)在各個領(lǐng)域內(nèi)的廣泛應(yīng)用，研究經(jīng)顱磁刺激中電磁場便顯得尤為必要。針對經(jīng)顱磁刺激特點，本文主要在經(jīng)顱磁刺激電磁場環(huán)境仿真，線圈不同繞法和參數(shù)分析，線圈組電磁場研究三個方面進行了深入研究。
　　 首先是模擬電磁場環(huán)境。這涉及到3個主要部分的建模問題：人的頭部，線圈，電路。利用真人頭部核磁共振圖像作為原始數(shù)據(jù)，按照灰度閾值將不同人體組織輪廓提

2、取出來構(gòu)成真實頭模型，再經(jīng)過后期平滑處理和有限元網(wǎng)格剖分將其轉(zhuǎn)化為頭部有限元模型。提出一種螺旋線式建模方法對各種不同繞法線圈進行有限元建模。磁刺激儀電路也被轉(zhuǎn)化為有限元模型，與由頭部有限元模型和線圈有限元模型組成的電磁場一起進行電路電磁場耦合分析。
　　 其次通過詳細(xì)分析蚊香型，螺旋線型，混合式線圈，八字形線圈的電磁場表現(xiàn)，總結(jié)出它們的相同點和不同點，并得出混合式線圈性能最優(yōu)且能替代八字形線圈的結(jié)論。然后對混合式線圈的各個參數(shù)在

3、電磁場的作用進行總結(jié)，并以此為理論基礎(chǔ)設(shè)計出經(jīng)顱磁刺激電磁場分析系統(tǒng)，實現(xiàn)對經(jīng)顱磁刺激電磁場的自動分析，并根據(jù)使用者的需求自動提供可用于實際制作的線圈參數(shù)。
　　 最后通過分析線圈組的電磁場，發(fā)現(xiàn)線圈組在控制磁刺激范圍，提高磁刺激深度方面要優(yōu)于單線圈系統(tǒng)。119導(dǎo)腦部磁刺激儀的設(shè)計便充分利用了線圈組的優(yōu)勢。將119個小線圈按照刺激部位密布于頭部周圍，通過控制需要的線圈組工作，從而實現(xiàn)不同的功能。
　　 線圈磁場檢驗試驗表