經(jīng)顱磁刺激系統(tǒng)聚焦性的研究.pdf

1、經(jīng)顱磁刺激技術(shù)(transcranial magnetic stimulation，TMS)是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種無(wú)痛、無(wú)創(chuàng)、綠色的治療和檢測(cè)方法，在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域以及神經(jīng)醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域方面具有非常大的發(fā)展?jié)撃?。然而由于刺激系統(tǒng)效率變化差異很大，該技術(shù)并沒(méi)有被廣泛應(yīng)用。而磁場(chǎng)的聚焦性是影響磁刺激效率的關(guān)鍵問(wèn)題之一。聚焦性差的表現(xiàn)是不能精確刺激病變的靶位置，刺激重復(fù)性差。如果不能很好地解決聚焦性問(wèn)題，那么TMS技術(shù)的發(fā)展將會(huì)受到制約。因此

2、聚焦性的研究成為近幾年的熱點(diǎn)。為了研究經(jīng)顱磁刺激的聚焦性，課題主要工作包括:
　　1、本文在一種簡(jiǎn)化而高效的粒子群算法和模擬退火算法基礎(chǔ)上，提出混合粒子群-模擬退火優(yōu)化算法，利用測(cè)試函數(shù)測(cè)試了算法的收斂性和收斂速度;利用COMSOL與MATLAB聯(lián)合仿真計(jì)算，對(duì)通入線圈的電流組態(tài)進(jìn)行優(yōu)化求解。仿真結(jié)果表明:利用混合粒子群-模擬退火優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu)化，可以提高線圈陣列模型的聚焦性;COMSOL與MATLAB聯(lián)合仿真應(yīng)用于聚焦性能優(yōu)化能

3、夠提高優(yōu)化準(zhǔn)確性，并取得良好效果。
　　2、分析了放電回路參數(shù)中電阻值、電容值、電感值對(duì)脈沖電流特性的影響和對(duì)頭部模型中磁場(chǎng)分布的影響;研究了“8”字形線圈繞坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)不同角度對(duì)頭部模型中磁場(chǎng)聚焦特性的影響。利用研究結(jié)果，建立5線圈陣列，并配置其相關(guān)參數(shù):線圈內(nèi)電流大小及方向、放電回路參數(shù)、線圈模型相對(duì)于頭部模型的置放角度。最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)所建模型聚焦效果的優(yōu)化，優(yōu)化后大于80％ Bmax的區(qū)域面積明顯小于未優(yōu)化時(shí)，聚焦波形更為陡峭，