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基于无网格有限元方法的心磁场计算仿真研究 被引量：2
1
作者 李重视 闫丹丹 +1 位作者 朱善安 Bin He 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期463-467,共5页
利用无网格有限元方法求解毕奥-萨伐定律来计算电流偶极子源在任意形状均质容积导体外产生的磁场分布.通过毕奥-萨伐定律计算容积导体外产生的磁场分布须先得到整个媒质中的电流密度分布,依据相应的边界条件,采用无网格有限元方法求解... 利用无网格有限元方法求解毕奥-萨伐定律来计算电流偶极子源在任意形状均质容积导体外产生的磁场分布.通过毕奥-萨伐定律计算容积导体外产生的磁场分布须先得到整个媒质中的电流密度分布,依据相应的边界条件,采用无网格有限元方法求解媒质容积导体有限元模型中各节点的电势;通过对电势求梯度得到媒质内部的电流密度分布;媒质内部感应磁场分布的各个分量可通过对电流密度进行数值积分计算来实现.为了验证提出的无网格有限元方法的有效性,在单层均质球模型上进行了仿真研究,并将该方法应用于从核磁共振成像(MRI)得到的真实形状的心脏-躯干心脏模型上,取得了令人满意的计算结果,表明了算法的有效性及其在心磁图(MEG)和磁场分布(MCG)上的潜在应用前景. 展开更多
关键词 无网格有限元 心磁 正问题 容积导体 毕奥-萨伐定律
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各向异性头部组织感应电流磁共振电阻抗成像 被引量：1
2
作者 刘阳 吴占雄 +1 位作者 朱善安 贺斌 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期168-172,共5页
为了对人体头部组织各向异性电导率分布进行成像,借助扩散张量核磁共振成像(DT-MRI)技术,提出一种新的感应电流磁共振电阻抗成像(IC-MREIT)算法.采用IC-MREIT J-substitution算法,重构头皮、颅骨、脑脊液、灰质组织的各向同性电导率及... 为了对人体头部组织各向异性电导率分布进行成像,借助扩散张量核磁共振成像(DT-MRI)技术,提出一种新的感应电流磁共振电阻抗成像(IC-MREIT)算法.采用IC-MREIT J-substitution算法,重构头皮、颅骨、脑脊液、灰质组织的各向同性电导率及白质组织的等效各向同性电导率分布,以该等效各向同性电导率分布作为初始信息,迭代重构脑白质各向异性电导率分布.基于磁共振成像(MRI)数据,构建包含5种组织的真实头模型,在该模型上对重构算法的可行性进行验证.在无噪声及15%的噪声水平下,重构电导率的相对误差分别小于15%和24%.仿真结果表明,该算法具有较高的抗噪声能力和成像精度. 展开更多
关键词 磁共振成像(MRI) 电阻抗成像 头部组织 各向异性
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细胞内低镁诱发皮质丘脑神经元网络过度兴奋及（癎）样放电的产生
3
作者 谢涵 张月华 +5 位作者 张平平 王静敏 吴晔 吴希如 Theoden Netoff 姜玉武 《中华实用儿科临床杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期627-631,共5页
目的 探讨细胞内低镁对皮质丘脑神经元网络兴奋性的影响.方法 通过计算机模型生物学模拟结合大鼠皮质丘脑脑片电生理记录实验,观测细胞内低镁对大电导的钾离子通道（BK通道）、N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDA受体）和皮质丘脑网络放电的影... 目的 探讨细胞内低镁对皮质丘脑神经元网络兴奋性的影响.方法 通过计算机模型生物学模拟结合大鼠皮质丘脑脑片电生理记录实验,观测细胞内低镁对大电导的钾离子通道（BK通道）、N-甲基-D-天冬氨酸受体（NMDA受体）和皮质丘脑网络放电的影响.结果 1.在BK通道模型上,细胞内低镁并未显著削弱BK通道电流,未引发神经元兴奋性的改变.2.在NMDA受体模型上,细胞内低镁可引发NMDA电流的显著增强,从而导致兴奋性突触后膜电位（EPSPs）的显著增加.3.在大鼠的皮质丘脑脑片上,可以观察到细胞内低镁情况下皮质丘脑神经元网络的兴奋性突触后电位显著增加并产生（癎）样放电,在应用特异性的NMDA受体阻断剂后,兴奋性突触后电位减小,（癎）样放电消失.结论 细胞内镁离子浓度的降低将增强NMDA受体相关电流,从而引发皮质丘脑神经元网络的过度兴奋,最终导致（癎）样放电的产生.已证实一种高选择性镁离子转运体相关基因NIPA2与儿童失神癫（癎）密切相关,因此本研究发现的细胞内低镁导致（癎）样放电的机制可能提示儿童失神癫（癎）的发病机制. 展开更多
关键词 细胞内低镁 大电导钾通道 N-甲基-D-天冬氨酸受体 皮质丘脑网络 (癎)样放电
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头部异物两步核磁共振电阻抗成像仿真研究 被引量：4
4
作者 闫丹丹 张孝通 +1 位作者 朱善安 贺斌 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期661-666,共6页
在三层球和真实形状头模型(包括头皮、颅骨和大脑)上,采用基于径向基函数(RBF)神经网络的两步核磁共振电阻抗成像(MREIT)算法,对颅内病变组织阻抗成像进行了仿真研究.使用高分辨率的核磁共振成像系统对人体头部进行三维构建和不同组织... 在三层球和真实形状头模型(包括头皮、颅骨和大脑)上,采用基于径向基函数(RBF)神经网络的两步核磁共振电阻抗成像(MREIT)算法,对颅内病变组织阻抗成像进行了仿真研究.使用高分辨率的核磁共振成像系统对人体头部进行三维构建和不同组织边界区分,利用两步基于径向基函数神经网络的MREIT算法分别对颅内病变组织均匀阻抗和非均匀阻抗(每个单元的电阻抗值)分布进行估计.该两步MREIT算法适用于人体头部复杂组织结构的阻抗成像,仿真实验表明,采用MREIT技术对颅内占位性病变组织(血肿或脑瘤)的阻抗成像过程简单,重构的阻抗图像具有较高的精确性,算法具有一定的抗噪性能. 展开更多
关键词 核磁共振电阻抗成像 电阻抗断层成像 径向基函数神经网络 颅内病变组织
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FEM与FDM在脑电正问题求解中的比较 被引量：4
5
作者 李璟 李重视 +2 位作者 张迎春 朱善安 贺斌 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期647-650,719,共5页
从算法的精度、效率和复杂性3个方面对三维各向同性脑电正问题求解中的有限元法(FEM)和有限差分法(FDM)进行了比较,分别采用三层同心球模型和偶极子源模拟具有3种组织的头和大脑活动神经元,研究了头模型的网格细化程度、对称性和偶极子... 从算法的精度、效率和复杂性3个方面对三维各向同性脑电正问题求解中的有限元法(FEM)和有限差分法(FDM)进行了比较,分别采用三层同心球模型和偶极子源模拟具有3种组织的头和大脑活动神经元,研究了头模型的网格细化程度、对称性和偶极子源方向、偏心率对有限差分法和有限元法精度和效率的影响.仿真计算结果表明,有限元法的精度易受切向偶极子的影响,而有限差分法的精度易受径向偶极子的影响,在相同的网格细化程度下,两种算法需要同样的耗机时间;由于有限元法精度易受网格模型对称性的影响,有限差分法的真实头模型网格构建比有限元法简单、直观. 展开更多
关键词 脑电 有限元法 有限差分法 正问题
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基于边缘比对的MR-PET配准算法 被引量：3
6
作者 刘君 朱善安 贺斌 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期627-631,共5页
采用待配准图像的边缘梯度相关性代替传统的灰度相关性作为配准的目标函数,利用轮廓点比对的方法将待配准图像的轮廓像素点描述成具有时延关系的两组二维序列,并通过最小二乘法从两组序列的配对样本中求取最优变换参数.通过在颅脑MR-PE... 采用待配准图像的边缘梯度相关性代替传统的灰度相关性作为配准的目标函数,利用轮廓点比对的方法将待配准图像的轮廓像素点描述成具有时延关系的两组二维序列,并通过最小二乘法从两组序列的配对样本中求取最优变换参数.通过在颅脑MR-PET图像上进行的配准实验表明,采用边缘梯度相关性作为目标函数比直接利用灰度相关性作为目标函数获得了更好的配准结果,而采用轮廓点比对的方法进行参数寻优在保证了配准精度的情况下,较采用诸如遍历式搜索和遗传算法等方式,大大缩短了配准时间. 展开更多
关键词 图像配准 边缘检测 互相关函数
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基于模糊神经网络的磁共振电阻抗成像算法 被引量：1
7
作者 张孝通 闫丹丹 +1 位作者 朱善安 贺斌 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1212-1217,共6页
针对人体头部组织电导率成像问题,提出了一种新的磁共振电阻抗成像技术(MREIT)算法.该算法仅利用单方向磁感应强度信息,利用基于自适应网络的模糊推理系统(ANFIS)对测量与计算得到的磁感应强度分布间不匹配程度的目标函数进行优化,通过... 针对人体头部组织电导率成像问题,提出了一种新的磁共振电阻抗成像技术(MREIT)算法.该算法仅利用单方向磁感应强度信息,利用基于自适应网络的模糊推理系统(ANFIS)对测量与计算得到的磁感应强度分布间不匹配程度的目标函数进行优化,通过函数寻优得到重建的目标电导率.在球状及真实头模型上的仿真实验证明,该算法可以准确地对颅骨-大脑的电导率比值进行重建,其估计误差分别小于1.10%与0.25%;对电极位置发生偏移情况进行仿真实验,其在真实头模型上的估计误差小于0.35%.通过与同类算法的结果比较发现,对于具有多层组织、电导率各向同性且分层连续体模型的阻抗重建,ANFIS-MREIT算法具有较大的优越性. 展开更多
关键词 磁共振成像 磁共振电阻抗成像 有限元法
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