Forward problem solution of EMSI of the human brain using a new FEM formulation with realistic head model
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 1998
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: MEHMET KEMAL ÖZDEMİR
Danışman: NEVZAT GÜNERİ GENÇER
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. Anahtar Kelimeler: Kaynak Yerleştirme, EEG, MEG, İleri Problem, Sonlu Elemanlar Metodu, Bölütleme.