Антропоморфные модели мозга на основе изображений магнитно-резонансной томографии

Abstract

Статья посвящена созданию метода генерирования антропоморфных моделей мозга на основе изображений магнитно-резонансной томографии (МPТ). Подбор амплитуды магнитного поля для транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) осуществляется за счет моделировании с использованием метода конечных элементов (FEM). FEM-модели графически демонстрируют информацию о распределении магнитного поля и, следовательно, о возникающих нейрофизиологических и поведенческих изменениях, основанных на дозе ТМС, удельном сопротивлении тканей головы и ее анатомии. Таким образом, данные модели являются неотъемлемым инструментом, используемым для проектирования, настройки и программирования устройств ТМС, а также для исследования таких параметров как сила и напряженность магнитного поля. Отличительным аспектом данной работы является качество получаемых моделей головы. При создании вычисляемых FEM-моделей использовался снимок МРТ головы для проведения сегментации в среде FreeSurfer. Далее производились преобразования изображений в среде Matlab. После была создана сборка модели головы в COMSOL Multiphysics и проведено моделирование ТМС. Результатом преобразований является модель головы, выполненная в виде объемной сетки, которая пригодна для проведения моделирования. Полученные данные можно использовать для персонализации метода ТМС в медицине.