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このセクションでは、2つのヘッドモデリング例を紹介します。 これらの両方 サンプルは同じ主題を使用します。 最初の例は現実的を生成します 被写体のMR画像を用いたヘッドモデル。 第2の例は警戒します テンプレートヘッドモデルから141桁の電極位置へ。 メッシュ 生成および電極の登録結果は両方のために与えられます これらの例。 各モデリングステージとサイズの計算コスト 結果の出力ファイルも与えられます。

ヘッドモデル生成

最初の例では、被写体に対して4層メッシュが生成されます。 区分および網の生成のステップによって。 網はから成っています scalp、skull、csf、および合計16016ノードと32024の脳層 要素。 個々のレイヤーは図13で見ることができます。

(a)) ツイート … (b) ツイート … (c) ツイート … (d) ) NFTメッシュ生成例

図13:頭皮、頭皮、csf、脳のBEMモデル MRイメージから。 (a)スカルプメッシュ、(b)スカルメッシュ、(c)CSFメッシュ、(d) 脳の網。

メッシュ生成後、電極と現実的なメッシュが 共同登録 共同登録の結果は図14で確認できます。

図14: scalpメッシュに電極の位置を登録しました。

2 番目の例では、利用可能な被写体データのみが利用できると仮定します。 141桁の電極の位置。 テンプレートMNIメッシュを歪めるために 3 つの層および 3000 ノードおよび 5988 要素を持つ使用される。 他のBEMの解決者によってまた使用される標準的な網 文献。 歪みの結果は図15で見ることができます。

(a)) ツイート … (b) ツイート … (c) ツイート … (d) ) NFTソースローカリゼーション例

図15:頭皮、頭蓋骨、歪むことによって得られる脳のBEMモデル 電極の位置へのテンプレートヘッドモデル。 (a)スカルプメッシュ、(b)スカルプ メッシュ、(c) 脳メッシュ、(d) 電極の位置。

現実的なモデルと歪んだモデルが2つの異なることに注意してください 同じ実験のためのモデル。 MNIヘッドのみが含まれているため 口の上の頭の半分は、いくつかの電極が破棄されなければなりませんでした。 現実的なモデルは頭の実際の幾何学を表します 歪んだモデルよりも、歪んだモデル自体が改善 テンプレートのMNIヘッド自体に。

計算の複雑さ

リアルヘッドモデルを用いた計算コストは、 メッシュに依存するBEMのマトリックスのサイズ。 この目的 セクションは、頭の長い異なる段階についての考えを与えることです モデリングとフォワードの問題ソリューションがかかる。

MRイメージで生成される現実的なモデルは4つの層で構成され、 16016 ノード数、合計で 32024 件数。 ローカル 2のLMRの比率を使用して網の精錬は行われます。 顔の数 各表面は次の通りです: 頭皮:6944、頭皮:7084、Csf:9298、 脳:8698要素。

表1は現実的な頭部の模倣のための計算の時間を示します ヘッドモデルをMR画像で取得するとモデル生成を進めます。 表2は、モデル生成前の計算時間を示します。 テンプレートヘッドモデルを歪めることでヘッドモデルが得られる。 ワッピング テンプレートヘッドモデルとソーススペース生成は秒だけかかります。 そのため、テーブルに当てはまりません。 計算は行われます 64ビットOpteronプロセッサ。

プロセス 時間
セグメント 25分
メッシュ生成 38分
参加登録 25分
BEMマトリックスの生成(16016ノード) 2時間
転送行列の計算 3.2時間
リードフィールドマトリックスの計算(6075ダイポール) 1時間
   
プロセス 時間
BEMマトリックスの生成(6006ノード) 19分
転送行列の計算(135センサ) 15分
リードフィールドマトリクスの計算 30分
   

転送行列計算とリードフィールド生成ステップは、 MATLABの並列処理が複数プロセッサで実行される ツールボックスをご用意しました。 生成することで2.6倍のスピードアップを測定しました 単一のコアプロセッサの代わりにクォードコアの行列を転送します。

出力フォルダ

Toolbox は、生成されたメッシュを保存するために Subject フォルダーを使用します。 マトリクス。 出力ファイルの名前は、対象から派生し、 セッション名。 このセクションでは、出力フォルダの内容と 上記の2つの例のファイルのサイズ。

表3は、サブジェクト名がいるときに出力フォルダの内容を表示します コンテンツ Aとセッション名は、テーブル1で指定した例のセッション1です。 表4は、被写体の名前がない場合、表2で指定された場合に示します。 セッション1 に SubjectB とセッション名として入力します。

ファイル サイズ    
件名A_segments.mat 0.4 MB    
演題A_濾過マット 84 MB    
被写体 67 バイト    
対象A.bec 1.2MB    
件名 0.7 MB    
件名モデル 473 件    
件名A.cmt 2.9 GB    
件名A.dmt 844 MB    
演題募集 939 MB    
ソーススペース 581 KB    
セッション1 サブジェクトA ヘッドセンサー 6.9 KB
セッション1サブジェクトA_センサーインデックス 2.2 KB    
セッション1.セッション 4.8 KB    
セッション1.tmte 53.9MB    
セッション1 LFMマット 6.3 MB  
       
       
件名B.bei 52 バイト    
対象B.bec 381 KB    
被写体 240 KB    
件名B ワーピング 2.3 KB  
件名B.model 381バイト    
件名B.cmt 432.1 MB    
件名B.dmt 136.6 MB    
件名B.imt 46.3 MB    
ソーススペース 959 KB    
セッション1 サブジェクトB ヘッドセンサー 6.4 KB
セッション1サブジェクトB_センサーインデックス 2.1 KB    
セッション1.セッション 7.6 KB    
セッション1.tmte 32.7 MB    
セッション1_LFMマット 16.9 MB