經顱磁刺激系統(tǒng)聚焦性的研究.pdf

1、經顱磁刺激技術(transcranial magnetic stimulation，TMS)是近幾年發(fā)展起來的一種無痛、無創(chuàng)、綠色的治療和檢測方法，在生物醫(yī)學研究領域以及神經醫(yī)學研究領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，該技術并沒有被廣泛應用。而磁場的聚焦性是影響磁刺激效率的關鍵問題之一。聚焦性差的表現是不能精確刺激病變的靶位置，刺激重復性差。如果不能很好地解決聚焦性問題，那么TMS技術的發(fā)展將會受到制約。因此

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

3、夠提高優(yōu)化準確性，并取得良好效果。
　　2、分析了放電回路參數中電阻值、電容值、電感值對脈沖電流特性的影響和對頭部模型中磁場分布的影響;研究了“8”字形線圈繞坐標軸旋轉不同角度對頭部模型中磁場聚焦特性的影響。利用研究結果，建立5線圈陣列，并配置其相關參數:線圈內電流大小及方向、放電回路參數、線圈模型相對于頭部模型的置放角度。最終實現了對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，聚焦波形更為陡峭，