مدلسازی میدان های بیوالکترومغناطیسی مغز با روش هایبرید اجزای محدود و اجزای مرزی

مدلسازی میدانهای بیوالکترومغناطیسی مغز در تشخیص و درمان بیماری های مغز ضروری است. در این مدلسازی با مسائل پیشرو و معکوس الکتروانسفالوگرافی (eeg) و مگنتوانسفالوگرافی (meg) مواجه هستیم. منابع تولید میدان های بیوالکترومغناطیسی مغز، نورون های فعال در داخل مغز می باشد که این نورون ها می توانند با دوقطبی های جریان مدل شوند. منظور از مسأله معکوس، تعیین منابع تولید این میدان ها از روی سیگنا لهای الکتریکی اندازه گیری شده می باشد. مسئله پیشرو eeg و megهمان محاسبه میدان های الکتریکی و مغناطیسی بر روی سطح سر با معلوم بودن مکان و انداز? منبع دو قطبی جریان، مدل هندسی سر و ضرایب رسانایی بافت ها می باشد. چند روش های تحلیلی و عددی برای حل میدانها پیشنهاد شده است. مسائل با هندسه ساده می توانند به روش تحلیلی حل شوند در حالی که برای حل مسائل با هندسه پیچیده باید از روش های عددی از جمله روش اجزای محدود (fe) و روش اجزای مرزی (be) استفاده کرد. روش fe دارای مزایایی از جمله توانایی مدل سازی محیط های با رسانایی ناهمگن و ناهمسانگرد می باشد، اما این روش نیاز به گسسته سازی تمام ناحیه دارد در حالی که روش be تنها نیاز به گسسته سازی مرزها دارد. عیب عمده روش be این است که برای نواحی با رسانایی ناهمسانگرد نمی تواند استفاده شود. با توجه به اینکه در مدل سر واقعی هم لا یه های همسانگرد و هم لایه های ناهمسانگرد وجود دارد، از یک روش ترکیبی fe و be می تواند برای مدلسازی سر استفاده شود تا بتوان از مزایای هر دو روش بهره برد. در این پایان نامه بک روش ترکیبی fe و be برای حل مساله پیشرو بصورت دو بعدی ارائه شده است. برای رسیدن به این مهم، مسائلی با روش های fe و be و ترکیبی fe و be حل شده و با نتایج fe بدست آمده از نرم افزار comsol مقایسه شده است. استفاده از روش ترکیبی be-fe در حل کردن مساله پیشرو نتایج قابل قبولی را بدست می دهد.