Validierung biomagnetischer Verfahren bei isotroper und anisotroper Volumenleitung in einem Torsophantom

Liehr, Mario GND

In dieser Arbeit wurden die Genauigkeit und die Reproduzierbarkeit von biomagnetischen Verfahren untersucht. Es wurde biomagnetische Messungen mit einem Vektorbiomagnetometer an einem realistischen, komplexen, teils anisotropen Torsophantom durchgeführt. Es konnten verschieden detaillierte Computermodelle untersucht werden. Die Rekonstruktion eines einzelnen Dipols bei gleichzeitiger Aktivität anderer Dipole konnte erfolgreich mit einem Torsophantom durchgeführt werden. Der genutzte RAP-MUSIC Algorithmus konnte als eine aktuelle Methode zur Quellenrekonstruktion erfolgreich validiert werden. Kreis- und spiralförmige Ströme wurden in unterschiedlichen Ausprägungen systematisch als eine mögliche Quelle für Unterschiede in magnetischen und elektrischen Daten untersucht. Dabei konnte aufgezeigt werden, wie die Kreis- bzw. Spiralform die magnetische Flussdichte und die elektrischen Potentiale beeinflusst. Hier wurde erstmals ein anisotroper Volumenleiter für Phantomuntersuchungen zur Modellierung physiologischer Aktivität entwickelt und eingesetzt. Es konnte aufgezeigt werden, dass die Signalstärke und die Orientierung der Potentiale und Magnetfelder nicht vernachlässigbar von anisotropen Bereichen des Volumenleiters beeinflusst werden. Die Form und die Ausdehnung elektrischer Potentiale wurden ebenfalls verändert. Die Ausdehnung der Magnetfelder wurde kaum beeinflusst. Es konnte jedoch gezeigt werden, dass der rekonstruierte Ort einer Dipolquelle nicht merklich von einer anisotropen Struktur beeinflusst wird. Basierend auf dieser Arbeit ist es nun möglich, von der vektoriellen Erfassung der magnetischen Flussdichte zu profitieren, sowohl für die Nutzung bei Verfahren zur Quellenrekonstruktion als auch für neue Möglichkeiten der visuellen Darstellung der Ausbreitung des Magnetfeldes biologischer Quellen im dreidimensionalen Raum.

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Liehr, Mario: Validierung biomagnetischer Verfahren bei isotroper und anisotroper Volumenleitung in einem Torsophantom. 2008.

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