Forward problem solution of EMSI of the human brain using a new FEM formulation with realistic head model
İnsan beyninin elektro-manyetik kaynak görüntülemesi için ileri problem çözümünün yeni bir sonlu elemanlar yöntemi ve gerçekçi kafa modeli ile çözülmesi
- Tez No: 75794
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NEVZAT GÜNERİ GENÇER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kaynak Yerleştirme, EEG, MEG, İleri Problem, Sonlu Elemanlar Metodu, Bölütleme, Beyin, Elektroensefalografi, Sonlu elemanlar yöntemi, Source Localization, EEG, MEG, Forward Problem, Finite Element Method, Segmentation, Brain, Electroencephalography
- Yıl: 1998
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Aktif hücre gruplarındaki hücre içi elektrik akımının iki modlu veriye dayalı gösterimine elektro-manyetik kaynak görüntülenmesi (EMKG) adı verilir. Son zamanlarda manyetik sensör dizinlerinin ve kafa yüzeyinden 200 noktadan potansiyel ölçümü almaya imkan sağlayan sistemlerin geliştirilmesi ile kafanın elektriksel özelliklerini içeren modeller oluşturmak ve bunu sayısal metodlar kullanarak analiz etmek artık gerçekleştirilebilir hale gelmiştir. Bu tez beyin fonksiyonlarının EMKG'nin çözümü için yeni bir Sonlu Elemanlar Metodu (SEM) yöntemi sunmaktadır. Metod, kafanın elektriksel iletkenliğni ve geometri bilgisini de gözönüne almaktadır. Yöntem kullanılarak, farklı ağlarla, yeri bilinen kaynaklar için elektriksel potansiyel ve manyetik alan hesaplandı. 49801 düğüm noktalı ve 12096 elemanlı bir örnek ağ için, elektriksel potansiyel ve manyetik alan % l'in altında hata payı ile hesaplandı. Elektrik ve manyetik alanların çözümü, hafızası 128MB hızı 166 MHz olan bir PC ile30 dakikada elde edilebilmektedir. Geliştirilen yeni SEM formülasyonu daha sonra matris formu haline getirildi. Böylelikle geri problem çözümü için lineer metodların kullanılması sağlanılmış oldu. Bu adımlardan sonra, gerçekçi kafa modeli oluşturmak için, MR görüntüleri kullanılarak kafa derisi, kafatası, beyin özsıvısı ve beyin yarı-otomatik bir algoritmayla bölütlendi. Görsel amaçlar için bölütlenen dokuların her biri için yüzeyler oluşturuldu. Daha sonra bu sonuçlarla gerçekçi bir kafa modeli meydana getirildi. Bu modelle elektrik potansiyeli ve manyetik alan çözümleri yapılarak formülasyonun gerçekçi kafa üzerinde denenimi sağlandı.
Özet (Çeviri)
The representations of the intracellular electric current of active cell popula tions based on bimodal data are called electro-magnetic source image (EMSI). With the recent development of large arrays of magnetic sensors, and systems for measuring scalp voltages at more than 200 locations, it is now feasible to implement computational methods that employ numerical models which incor porate the correct geometry and electrical properties of the head. This thesis introduces a new Finite Element Method formulation for the solution of EM- SIs of human brain. The method takes into account both the geometry and electrical properties of the head. Using the method, the solutions of electric potentials and magnetic fields for a known source configuration are obtained. It has been shown that electric potential and magnetic field can be solved with an error below 1 % for a mesh having 49801 nodes and 12096 elements. By a 166 MHz PC having a memory of 128 MB, the solution time for electric potential and magnetic field is approximately 30 minutes. In order simplify the problem and solve faster, forward problem is put in a matrix form. This mwill enable the linear inversion methods to be applied to the solution of in verse problem. In order to obtain the solution of fields for a human head, the development of a realistic head model from MR images by a semi-automated algorithm is introduced. Scalp, skull, cerebrospinal fluid and brain tissues are segmented and labeled. Surfaces corresponding to scalp, skull and brain are obtained for visualization purposes. A realistic head model is then developed using segmented tissues. Using this model, the solutions for electric potentials and magnetic fields are obtained.
Benzer Tezler
- Forward problem solution of electromagnetic source imaging of the human brain using a new boundary element method formulation with realistic head model
Yeni bir sınır elemanı metodu formülasyonu ve gerçekçi kafa modeli kullanarak elektro-manyetik kaynak görüntülemesinin ileri problem çözümü
İHSAN OĞUZ TANZER
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEVZAT GÜNERİ GENÇER
- Analysis of three-dimensional software eit phahtoms by the finite element method
Başlık çevirisi yok
MOHİD SAİD MAHMOUD
Yüksek Lisans
İngilizce
1991
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF.DR. YUSUF ZİYA İDER
- Gömülü iletken cisimlerin elektromagnetik dalgalar yardımı ile zaman domeninde algılanması
Başlık çevirisi yok
SELÇUK PAKER
Doktora
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİNGÜL YAZGAN
- Ekstraselüler kayıt ve“Suction”yöntemleri kullanılarak kaydedilen siyatik siniri bileşik aksiyon potansiyellerinden iletim hız dağılımı belirlenmesinin karşılaştırmalı olarak araştırılması
The Comparative investigation of conduction velocity distribution of compound action potentials of sciatic nerve trunk recorded by extracellular and suction recording techniques
NİZAMETTİN DALKILIÇ
- Software interface development for electrical impedance tomography image reconstruction under windows environment
Elektriksel empedans tomografi görüntülerinin oluşturulması için windows ortamında çalışan yazılım arayüzünün geliştirilmesi
BERKE ÖNCÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2000
Tıbbi BiyolojiBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Ana Bilim Dalı
PROF. YEKTA ÜLGEN