磁刺激顱內(nèi)感應(yīng)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(shù)在腦功能疾病的治療中已經(jīng)越來越受到關(guān)注,因其無創(chuàng)無痛等優(yōu)點(diǎn)受到越來越多的青睞。提高磁刺激線圈的感應(yīng)電場分布特性以及感應(yīng)能量特性的研究可以為磁刺激技術(shù)發(fā)展提供重要支持。
　　 本論文提出運(yùn)用模擬人體頭皮、顱骨、腦脊液、腦灰質(zhì)和腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)的五層同心球模型進(jìn)行仿真研究。在此基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究八字形線圈的感應(yīng)電場強(qiáng)度分布特性以及感應(yīng)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(dǎo)體塊線圈模型進(jìn)行比較,體現(xiàn)了不同建模

2、方式對分析結(jié)果的影響；本文還提出了一種提高八字線圈感應(yīng)電場聚焦性的新方案,在綜合兩方面特性的基礎(chǔ)上對新方案綜合性能進(jìn)行分析；此外,本文建立更接近真實(shí)情況的頭盔模型,并在此基礎(chǔ)上對八字線圈磁刺激進(jìn)行進(jìn)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(shí)際問題；最后,本文將頭盔模型和五層球模型仿真結(jié)果進(jìn)行對比,進(jìn)而闡釋了不同模型對仿真結(jié)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(yīng)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(yīng)電場強(qiáng)度分布特性,建立了綜合考察電場峰值、聚焦體積以及正負(fù)峰比的比較函數(shù),用于更加科學(xué)統(tǒng)一地比較不同線圈的場分布性能,進(jìn)一步優(yōu)化線圈參數(shù)。
　　 感應(yīng)電場能量分布也是線圈優(yōu)化的重點(diǎn)之一,因此本文建立了綜合考慮感應(yīng)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