偶极子定位法

2024-02-23

    偶极子定位法 :

1914年,英国神经学家M.布雷热提出球体表面上的电位来源与其内部的偶极子有关,利用电场理论分析球体表面的电位波型,可以推断其内部偶极子的位置和方向。1950年,英国神经生理学家F.N.威尔逊和R.H.贝利利用数学方程式详细描述了电势偶极子浸泡在一个同质传导介质的球体中,球体表面电位与其内部偶极子之间的关系。1972年,德国神经生理学家W.施耐德用球体模拟人体的头颅,重复了威尔逊和贝利的研究。此后,许多研究者采用各种球体尽量模拟真实人体头颅的解剖及生理学特点,对脑内病灶进行了准确定位,并在颅内监测与外科手术中得到证实。从此,这一技术得到蓬勃发展,定位精度不断提高。

偶极子指相距很近、符号相反的一对电荷或磁荷,其周围形成许多不同的等电位线构成的电场。偶极子定位法假设脑电活动来源于一个或几个偶极子。利用相关电磁场理论与数学原理,描述偶极子与表面电位关系为正演运算;根据球表面电位推算球内偶极子的位置、方向和大小为反演运算。偶极子定位法基于反演运算的原理,利用计算机软件对头皮脑电进行分析处理后,推算得到偶极子的位置、方向及大小,并进行反复推算,运用多种修正方法进行修正,得到与真实病灶的误差最小的位置信息。

与计算机断层、光电子与正电子发射等定位诊断方法相比较,偶极子定位法在定位的准确性、敏感性、无创性与费用等方面都有明显优势,在临床上有诸多应用,尤其是在癫痫诊断领域。癫痫是大脑神经元突发异常放电所致的短暂性、反复发生的脑功能障碍性临床综合征。相较于普通脑电,偶极子定位法能够提供更好的癫痫样放电病灶的定位信息,是癫痫诊断的有力手段之一。而如何建立更真实的头颅和脑组织模型,更好地确定个体化偶极子模拟参数是今后研究的主要方向。