Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) improves human brain function for medical treatment, since the cerebral neuronal action potential is evoked by TMS. Because of the complexity of human brain in physiology and geometry, the treatment effectiveness of TMS is significant in brain science and medicine. In this study, the realistic head model will be established by Magnetic Resonance Imaging (MRI) data collected from adult. Based on cloud computing, the electrical potential distribution in brain will be calculated, which stimulated by TMS related to several parameters. We hope this research help to improve the effectiveness and accuracy in brain disease treatment, and reduce the damage on normal tissue..The geometric information of realistic head model comes from adult MRI data. The conductivity and permittivity information of brain tissues could contribute to brain simulation model. Based on cloud computing, the electrical potential distribution stimulated by TMS could be calculated. For the patient’s treatment plan and lesion location, the simulation results would provide targeted suggestions to optimize TMS coil..This study focuses on the large-scale electromagnetic computing of brain with TMS. We hope that the results provide suggestions on TMS in clinical treatment and further investigation of TMS coil optimization.
经颅磁刺激引起大脑局部神经元集体放电,可实现改善大脑功能的治疗作用。由于人脑生理和空间结构复杂,磁刺激如何有效的作用于病灶是脑科学及脑疾病治疗领域关注的重要科学问题。本课题拟以成人核磁共振数据建立真实头模型,基于云计算技术研究经颅磁刺激各项刺激指标对人脑刺激部位的电场作用,以期待提高经颅磁刺激人脑治疗的有效性、准确性,同时降低磁刺激对人脑正常组织的损伤。.研究内容:通过成人头部核磁共振数据建立人头部真实模型,基于人脑各类组织的电特性信息,依靠云计算技术建立经颅磁刺激人脑的电场仿真模型。针对不同脑疾病患者治疗方案所需刺激强度和病灶位置,提出有针对性的线圈优化方案。.本课题以云计算技术进行人头部真实模型在磁刺激作用下的大规模电场计算,以期待形成具有临床治疗指导意义的经颅磁刺激治疗标准,研究线圈优化方案,具有重要的科学价值和应用前景。
经颅磁刺激引起大脑局部神经元集体放电,可实现改善大脑功能的治疗作用。由于人脑生理和空间结构复杂,磁刺激如何有效的作用于病灶是脑科学及脑疾病治疗领域关注的重要科学问题。本课题以成人核磁共振数据建立真实头模型,基于云计算技术研究磁刺激脑内电场的并行数值计算方法,采用粒子群算法对8字形线圈结构参数进行了优化,提高了经颅磁刺激人脑治疗的有效性、准确性,降低了磁刺激对人脑正常组织的损伤。. 本课题主要对经颅磁刺激8字形线圈参数的优化进行了深入研究,建立了电-热耦合大脑有限元仿真模型。通过优化负载均衡,提高了电磁场并行计算效率。以聚焦率、刺激深度以及脑内温度为约束条件,采用粒子群算法对8字形线圈参数进行了优化。通过量化指标分析,验证了折叠角度为30°的8字形线圈具有最优的聚焦性和刺激强度。. 本项目研究结果不仅为磁刺激线圈及阵列优化提供了理论依据及研究思路,而且为从微观角度研究磁刺激改善神经元放电的研究工作提供了探索途径。
{{i.achievement_title}}
数据更新时间:2023-05-31
粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法
主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究
中国参与全球价值链的环境效应分析
基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例
基于细粒度词表示的命名实体识别研究
经颅磁刺激诱导的脑节律挖掘和分析
经颅磁刺激结合脑电技术的情绪加工功能网络研究
基于运动皮层重复经颅磁刺激的脑电信息解析及响应机制研究
基于脑电信号的慢性失眠患者脑老化度研究及重复经颅磁刺激干预