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《浙江大学》 2005年
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有限元素法在三维各向异性脑电正问题及皮层成像技术中的应用

张迎春  
【摘要】:脑电研究对探索脑神经活动规律、研究脑的认知功能具有重要的科学意义和临床应用价值。在脑电研究中,有限元素法因可以处理复杂几何形状和边界条件,且能成功地用于多种均质连续介质及非均质连续介质而适用于对真实头模型进行建模。脑电研究领域的两个关键问题是脑电正问题和脑电逆问题。脑电正问题是脑电逆问题的基础,正问题算法的精度和效率是求逆方法成败的关键。本文着眼于有限元素法在脑电正问题和皮层成像正问题中的应用,实现了采用一次四面体和二次四面体的有限元素法来求解三维各向异性的脑电正问题和皮层成像技术中的正问题,获得了令人满意的效果。本文的主要工作如下: 1.第一章简述了选题意义,概述了脑电研究的发展、关键性问题及应用前景,综述了近年来国内外脑电正问题和皮层成像技术的研究进展、存在问题及发展趋势。最后概述了论文的主要研究内容。 2.第二章对利用一次四面体的有限元方法处理三维各向异性的脑电正问题进行了探讨;详细论述了有限元方法三维各向异性脑电正问题的具体实现,并根据目前有限元素法所采用的电流偶极子源处理方式的不足,提出了提高一次四面体有限元计算精度的方法。 3.第三章从采用二次单元的角度出发,探索了提高脑电正问题有限元方法的计算精度和计算效率;提出了一种新的适用于三维各向异性脑电正问题的二次有限元素法刚度矩阵的计算方法,避免了传统方法中繁琐的三维积分的计算,进而实现了采用二次四面体的有限元素法求解三维各向异性的脑电正问题。 4.第四章在综合了几种现有软件功能的基础上,以一种快捷的方式实现了真实头有限元模型的构造工作,避免了传统方法从MRI数据构造真实头模型的复杂的工作。 5.第五章采用有限元方法进行了三维各向异性皮层电位成像正问题的研究,提出了一种避免直接求逆的皮层电位成像的新算法,从而使得复杂的真实头模型或者剖分单元比较多的皮层电位成像的研究得以顺利进行。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 徐鹏;信号的稀疏分解及其在脑电信号处理中的应用研究[D];电子科技大学;2006年
2 刘君;脑电计算中基于医学图像的真实头有限元模型构造研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 姚远;脑电计算中有限元真实头模型的构造研究[D];浙江大学;2006年
2 王向丽;基于有限元对脑内神经元电活动研究[D];郑州大学;2012年
【参考文献】
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1 曲利岩,吴建华,陈永校;有限元网格的自动生成及快速实现[J];电机与控制学报;2002年01期
2 郑旭媛,万柏坤;脑电逆问题的研究进展[J];国外医学.生物医学工程分册;2001年04期
3 邹凌,朱善安,张迎春;关于脑电偶极子源定位问题[J];国外医学.生物医学工程分册;2003年03期
4 张迎春,朱向军,朱善安,贺斌;脑电皮层成像技术[J];国外医学.生物医学工程分册;2004年01期
5 尧德中,孟繁盛;脑电正问题研究的解析法和有限体元法[J];国外医学.生物医学工程分册;1997年03期
6 贺士娟,杨雅妹,王霞,颜威利;脑电磁逆问题中头模型构造方法的研究[J];河北工业大学学报;2001年03期
7 杨雅妹,贺士娟,赵德新,王志欣;基于3D Delaunay定理重构头模型[J];河北工业大学学报;2001年06期
8 赵德新,吴清,杨雅妹,陈玉凤;EEG/MEG计算模型中剖分方法的研究[J];河北工业大学学报;2002年05期
9 谢逢,罗立民,田雪芹;基于知识的人脑三维医学图像分割显示方法[J];生物医学工程学杂志;1997年02期
10 张迎春,邹凌;脑电正问题的模型和算法[J];生物医学工程学杂志;2004年02期
【共引文献】
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1 李民权,吴先良;飞行动目标RCS可视化计算[J];安徽大学学报(自然科学版);2002年03期
2 刘沛津;谷立臣;任继红;;旋转电机磁场计算的有限元法研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2008年05期
3 俞能福;富比尼原理及应用[J];安徽技术师范学院学报;2005年03期
4 朱文婕;;图像分割技术在医学图像分割中的应用[J];安徽科技学院学报;2011年03期
5 王心芬,张秀荣;时变磁场中的感生电场[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2005年01期
6 李江海,孙秦;结构型吸波材料隐身特性的优化设计算法研究[J];兵器材料科学与工程;2004年02期
7 于弋川,何建军,何赛灵,邹勇卓;MSM光探测器直流特性的二维分析[J];半导体学报;2005年04期
8 张友渝,程兆年,张俊岳;原位确定GaAsMESFET沟道的掺杂浓度分布和迁移率分布[J];半导体学报;1998年07期
9 赵爽;吴重庆;;多电偶极子源定位问题的矩阵分析[J];北京交通大学学报;2008年03期
10 邹俊伟,孙维申,邢春景;固体火箭发动机振型计算和实验研究[J];兵工学报;1992年02期
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1 王传礼;丁凡;许贤良;彭天好;;伺服阀用超磁致伸缩转换器驱动磁场的有限元分析[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 唐杰;许会;;二维微波场数值计算中网格剖分方法研究[A];科技创新与产业发展(A卷)——第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛文集[C];2010年
3 刘京生;曾余庚;;电磁场分析的BEM—FEM耦合方法[A];1987年全国微波会议论文集(上)[C];1987年
4 张宪标;汪沨;乐孟常;戴涛;;采用PIC法SF_6/N_2混合气体中绝缘子沿面放电特性仿真[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
5 王海滨;董秀珍;漆家学;;用于人体胸腔阻抗血流图研究的三维有限元程序设计[A];信息科学与微电子技术:中国科协第三届青年学术年会论文集[C];1998年
6 徐光华;;Zemax程序功能的扩展[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
7 马龙华;蒋庆龙;方科杰;;静电除尘器模型数值仿真及软件实现[A];第十二届中国电除尘学术会议论文集[C];2007年
8 唐敏康;马艳玲;;基于有限差分法的线板式电除尘器粒子输送模型的建立[A];第十四届中国电除尘学术会议论文集[C];2011年
9 徐管鑫;何为;;三维颅内血肿动态成像仿真研究[A];“电力大系统灾变防治和经济运行重大课题”部分专题暨第九届全国电工数学学术年会论文集[C];2003年
10 苏晓明;;水面舰船通信系统电磁兼容研讨[A];2010第十五届可靠性学术年会论文集[C];2010年
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1 刘少刚;基于单一平面电容传感器的木材含水率检测系统研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 白会娟;导电材料结构电磁热弹性多场行为的理论研究[D];兰州大学;2010年
3 易煦农;人工电磁材料的光学特性及应用研究[D];华中科技大学;2010年
4 郑罡;频域有限差分方法的改进研究[D];电子科技大学;2010年
5 胡永忠;微波阵列天线成像处理中干扰抑制及快速成像方法的研究[D];电子科技大学;2010年
6 姚善化;复杂矿井巷道中电磁波传播特性及相关技术研究[D];安徽大学;2010年
7 胡亮;基于边界法向磁通密度逐点测量的无旋磁场重构方法及其应用[D];浙江大学;2010年
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9 尹文禄;高阶矢量有限元方法在电磁领域中的研究及应用[D];国防科学技术大学;2010年
10 向道朴;微多普勒回波模拟与微动特征提取技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
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1 刘鹏;煤粉永磁强磁滤器的研究[D];河南理工大学;2010年
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3 李鹏;磁悬浮风力发电机转子系统的研究[D];山东科技大学;2010年
4 袁恒;三维标测技术中的定位电场仿真及实验研究[D];郑州大学;2010年
5 刘兴鹏;基于微波同轴谐振腔物料密度测量技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 刘罡;长行程新型磁力操动机构的研究[D];大连理工大学;2010年
7 朱颖;光子晶体光纤特性分析及其在光滤波器中的应用[D];天津理工大学;2010年
8 高宝庆;基于迭代法的电容层析成像图像重建算法[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 陈晶;高效高压异步电动机铁心损耗和附加损耗的分析计算[D];哈尔滨理工大学;2010年
10 胡海涛;1000MW汽轮发电机定子线棒电场分布的数值计算[D];哈尔滨理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 万柏坤,尹胜琴,綦宏志,赵丽;基于小波变换的事件相关电位少次提取方法[J];北京生物医学工程;2005年05期
2 彭宇,彭喜元,刘兆庆;微粒群算法参数效能的统计分析[J];电子学报;2004年02期
3 傅霆,尧德中;稀疏分解的加权迭代方法及其初步应用[J];电子学报;2004年04期
4 徐鹏;尧德中;陈华富;;一种基于l_p模约束的FOCUSS迭代EEG源定位新方法[J];电子学报;2006年01期
5 时永刚,刘小军,王东峰,杨鸿波,邹谋炎;多模态图像配准的配准测度和性能分析[J];电子与信息学报;2004年11期
6 曹赞,徐管鑫,何为;电阻抗成像中有限元后处理的实现[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年12期
7 周霆;李娟;潘林;余轮;;一种新的脑电逆问题求解方法[J];福州大学学报(自然科学版);2009年04期
8 郑旭媛,万柏坤;脑电逆问题的研究进展[J];国外医学.生物医学工程分册;2001年04期
9 邹凌,朱善安,张迎春;关于脑电偶极子源定位问题[J];国外医学.生物医学工程分册;2003年03期
10 张迎春,朱向军,朱善安,贺斌;脑电皮层成像技术[J];国外医学.生物医学工程分册;2004年01期
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1 吴清;脑电信号源数值解法的研究[D];河北工业大学;2001年
2 傅霆;医学信号与图像的多尺度分析方法研究[D];电子科技大学;2003年
3 高诺;基于磁共振成像系统的头部三维电阻抗成像技术研究[D];浙江大学;2005年
4 邹凌;基于非线性优化及独立分量分析的脑电源定位研究[D];浙江大学;2005年
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1 王喆;应用电场数值计算方法研究三维异常神经电活动正问题[D];河北工业大学;2006年
2 姚远;脑电计算中有限元真实头模型的构造研究[D];浙江大学;2006年
3 刘晓春;脑电磁场及脑内源定位研究[D];贵州大学;2007年
4 张磊;基于非线性维数约减的优化算法在脑电问题中的应用[D];河北工业大学;2007年
5 牛国毅;大脑神经元电活动数值解法的研究[D];天津大学;2007年
6 胡轶群;椭球模型下EEG和MEG正问题数值计算[D];上海师范大学;2010年
【二级引证文献】
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1 李清泉;周尧;乐阳;叶嘉安;;基于压缩传感的交通流量数据压缩方法[J];交通运输工程学报;2012年03期
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1 刘君;脑电计算中基于医学图像的真实头有限元模型构造研究[D];浙江大学;2007年
2 朱明;复杂体制雷达辐射源信号时频原子特征研究[D];西南交通大学;2008年
3 梁巍;管道缺陷检测中超声信号稀疏解卷积及稀疏压缩方法的研究[D];上海交通大学;2008年
4 马广;软计算研究及其在桥梁健康监测与状态评估中的应用[D];中南大学;2010年
5 付金山;基于稀疏分解理论的声矢量阵信号处理[D];哈尔滨工程大学;2012年
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1 吴艳玲;基于匹配追踪的数据压缩与信号识别技术研究[D];北京邮电大学;2011年
2 韩婷彦;三维头部数值模型的建立及DBS电场的分析研究[D];河北工业大学;2011年
3 刘婧玉;基于稀疏分解的地震数据压缩编码[D];西南交通大学;2010年
4 彭一彪;基于有限元的医学图像非刚性配准[D];华中科技大学;2009年
【二级参考文献】
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1 边敦新,郭伟,詹琼华;二维区域剖分的前处理—剖分区域的分解[J];电机与控制学报;2000年02期
2 罗立民;Jean Louis Coatrieux;;医学图象中体积数据的光线跟踪法显示[J];东南大学学报;1992年06期
3 罗立民,鲍旭东;多功能光线追踪方法[J];东南大学学报;1994年05期
4 尧德中,孟繁盛,胡晓;脑电逆问题研究进展[J];电子科技导报;1998年11期
5 贺士娟,杨雅妹,王霞,颜威利;脑电磁逆问题中头模型构造方法的研究[J];河北工业大学学报;2001年03期
6 周本宽,曹中清,陈大鹏;面向对象有限元程序的类设计[J];计算结构力学及其应用;1996年03期
7 严登俊,黄学良,胡敏强,勾磊;有限元网格生成技术分析[J];微特电机;1999年01期
8 詹望,杨福生;一种建立在有限电阻网络模型上的高分辨脑电图的新算法──Ⅰ.同心球头模型[J];中国生物医学工程学报;2000年03期
9 詹望,杨福生,高小榕,孙民贵;一种建立在有限电阻网络模型上的高分辨脑电图的新算法 Ⅱ.实际头型[J];中国生物医学工程学报;2000年04期
10 尧德中;均匀导电球头模型中偶极子电位的一般性解析解[J];中国医疗器械杂志;1994年06期
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1 董毅然;脑电研究破译猴子思维[J];科学与文化;2005年05期
2 杨礼求;;工程计算中的强有力工具——有限元素法[J];机械制造;1981年05期
3 孔祥元;王建国;;测边网有限元素法平差[J];测绘信息与工程;1985年03期
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5 武田洋;唐梓敬;;有限元素法的基本原理和计算程序设计[J];流体机械;1973年02期
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7 张圣华,裴先登;磁阻磁头模型结构参数的设计研究[J];计算机工程与应用;1994年Z3期
8 张勇,杨灿,陈国华;有限元计算结果的可视化处理[J];车用发动机;1995年06期
9 焦培南,李乐伟,肖抗抗,李超峰;长椭球介质人头模型中的场分布[J];电波科学学报;2000年01期
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2 李德松;;国外TM脑电研究[A];全国中医药科研与教学改革研讨会论文集[C];2000年
3 陆云祥;黄秀英;;有限元素法在航天器尾流计算中的应用[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十二次学术会议论文集[C];1999年
4 郑富书;黄国品;谢佑明;;有限元素法边坡分析之安全系数研究[A];海峡两岸土力学及基础工程地工技术学术研讨会论文集[C];1994年
5 方俊;夏育群;郑仙志;廖崇钧;;快速傅立叶转换与有限元素法求解黏性不可压缩流经过圆柱体之比较[A];第四届《海峡两岸计算流体力学学术研讨会》论文集[C];2003年
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9 许晓彦;何敏;;电磁层析成像技术中正问题的有限元研究[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年
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1 布拉德·塞特塞尔;石油企业面临的真正问题[N];第一财经日报;2006年
2 记者 赵良英、通讯员 韩靖桥、实习生 张婷;纠正问题资金20.74亿元[N];湖北日报;2006年
3 济南军区某部政委 王正玉;预备党员工作调动后转正问题应如何处理[N];解放军报;2003年
4 唐荣海;本溪市纠正问题金额1.4亿多元[N];中国审计报;2007年
5 南京禄口国际机场货站 朱利银;安全教育整顿重在“整改”[N];中国民航报;2008年
6 孙梅;湖北预算执行审计整改雷厉风行[N];中国审计报;2006年
7 樊纲;世界经济面临的真正问题是美元高估[N];江苏经济报;2006年
8 郄建荣;56个中央部门纠正百亿问题金额[N];法制日报;2007年
9 通讯员 张杰;一四二团推广使用采头模型护苗器[N];兵团日报(汉);2009年
10 张晓松;审计整改:358.7亿元问题金额得到纠正[N];新华每日电讯;2007年
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1 张迎春;有限元素法在三维各向异性脑电正问题及皮层成像技术中的应用[D];浙江大学;2005年
2 李璟;有限差分法在三维脑电正问题中的应用[D];浙江大学;2007年
3 刘君;脑电计算中基于医学图像的真实头有限元模型构造研究[D];浙江大学;2007年
4 徐桂芝;基于EIT技术的脑内电特性与功能成像研究[D];河北工业大学;2002年
5 解顺强;虚拟轴机床非线性动力学的正问题和逆问题[D];中国农业大学;2003年
6 高诺;基于磁共振成像系统的头部三维电阻抗成像技术研究[D];浙江大学;2005年
7 葛曼玲;脑神经电活动仿真模型的研究[D];河北工业大学;2004年
8 武优西;支持向量机在EIT正逆问题中的应用研究[D];河北工业大学;2006年
9 杨帆;输变电设备工频电场的正、逆问题及电磁环境研究[D];重庆大学;2008年
10 秦明新;检测脑水肿的磁感应成像测量方法研究[D];西安电子科技大学;2005年
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1 姚远;脑电计算中有限元真实头模型的构造研究[D];浙江大学;2006年
2 王喆;应用电场数值计算方法研究三维异常神经电活动正问题[D];河北工业大学;2006年
3 唐继斐;电阻抗断层成像技术[D];南京理工大学;2010年
4 马磊;基于ANSYS的脑部EIT正问题的研究[D];陕西师范大学;2008年
5 王向丽;基于有限元对脑内神经元电活动研究[D];郑州大学;2012年
6 李颖;生物医学电磁逆问题若干方法的研究[D];河北工业大学;2000年
7 吴焕丽;三维EIT正问题的研究[D];河北工业大学;2004年
8 刘志红;基于EIT技术的二维头模型电特性研究[D];河北工业大学;2002年
9 许彬;基于时—空数据的脑电逆问题的研究[D];河北工业大学;2004年
10 胡建;口腔修复学教学及临床三维互动预览平台的初步建立[D];四川大学;2003年
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