磁刺激顱內感應電場分布及能量分布仿真與線圈優(yōu)化研究.pdf

1、經(jīng)顱磁刺激技術在腦功能疾病的治療中已經(jīng)越來越受到關注,因其無創(chuàng)無痛等優(yōu)點受到越來越多的青睞。提高磁刺激線圈的感應電場分布特性以及感應能量特性的研究可以為磁刺激技術發(fā)展提供重要支持。
　　 本論文提出運用模擬人體頭皮、顱骨、腦脊液、腦灰質和腦白質結構的五層同心球模型進行仿真研究。在此基礎上,重點研究八字形線圈的感應電場強度分布特性以及感應電場能量分布特性,并通過建立蚊香型八字線圈,與傳統(tǒng)的簡單導體塊線圈模型進行比較,體現(xiàn)了不同建模

2、方式對分析結果的影響；本文還提出了一種提高八字線圈感應電場聚焦性的新方案,在綜合兩方面特性的基礎上對新方案綜合性能進行分析；此外,本文建立更接近真實情況的頭盔模型,并在此基礎上對八字線圈磁刺激進行進一步仿真研究,考慮到刺激閾值參數(shù),討論了磁刺激研究中涉及到的實際問題；最后,本文將頭盔模型和五層球模型仿真結果進行對比,進而闡釋了不同模型對仿真結果的影響。本文仿真使用的工具是大型有限元分析軟件ANSYS11.0。
　　 在感應電場分

3、布特性研究中,本文本文提出使用聚焦體積的概念反映聚焦性；本文為評價線圈感應電場強度分布特性,建立了綜合考察電場峰值、聚焦體積以及正負峰比的比較函數(shù),用于更加科學統(tǒng)一地比較不同線圈的場分布性能,進一步優(yōu)化線圈參數(shù)。
　　 感應電場能量分布也是線圈優(yōu)化的重點之一,因此本文建立了綜合考慮感應能量分配率、集中度和利用率三方面因素的比較函數(shù)以綜合評價線圈的能量分布特性；同時,為綜合評價線圈的性能,本文建立了包含場分布和能量分布特性的比較函