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Practical Identification of Dipolar Sources in Human Brain

人脑偶极源的实际识别

基本信息

批准号：
14550059
负责人：
OHNAKA Kohzaburo
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14550059/
关键词：
Inverse Source Problem Dipole Model Poisson Equation Maxwell Equation Numerical Method Charge Simulation Method Magnetoencephalogram ボアソン方程式ヘルムホルツ方程式 3次元ポアソン方程式

项目摘要

In various fields of science and engineering, many problems can be considered as inverse problems for partial differential equations. One of such problems is to identify the electrical activity in the human brain from observation data of electric and magnetic fields called ElectroEncephaloGram and Magneto-EncephaloGram. Many researchers assume spherically symmetric conductor model for the human head and dipole model for the electrical activity of human brain. Our problem is to identify locations, moments, and number of dipolar sources in the human brain from observations of electric and magnetic fields outside of the human head.Before this project, we have already proposed two identification methods for a quasi-static case using magnetic observations. In this project, we extend our investigations of such problems. The main results of our project are shown as follows :1. Improvement of our method which is mentioned in our previous research. Without using a-priori information, improved method gives reasonable results with these error estimates.2. By using electric and magnetic observations, we can obtain all components of dipolar sources.3. Extension of governing equation such that Poisson equation is extended to Helmholtz equation or time harmonic Maxwell equation.4. Uniqueness and convergence of numerical solution obtained by Charge Simulation Method.The results are shown in references, and we are preparing two papers at the present time. Further discussions are needed for the analytical and numerical stability of identified results.

在科学和工程的各个领域中，许多问题都可以看作是偏微分方程的反问题。其中一个问题是从被称为脑电图（ElectroEncephalogram）和脑磁图（Magneto-Encephalogram）的电场和磁场的观测数据识别人脑中的电活动。许多研究者假设人的头部为球对称导体模型，而人脑的电活动为偶极子模型。我们的问题是识别的位置，时刻，和偶极子源在人脑中的数量从观察的电场和磁场的人头部。在这个项目之前，我们已经提出了两个识别方法，准静态的情况下，使用磁观测。在这个项目中，我们扩展了我们对这些问题的调查。本课题的主要研究成果如下：1.改进了我们在以前的研究中提到的方法。在不使用先验信息的情况下，改进方法给出了合理的误差估计.利用电磁观测，我们可以得到偶极源的所有分量.对控制方程进行了扩展，将泊松方程推广到亥姆霍兹方程或时谐麦克斯韦方程.用模拟电荷法得到的数值解的唯一性和收敛性，结果已在文献中给出，目前我们正在准备两篇论文。需要进一步讨论的分析和数值稳定性的识别结果。

项目成果

期刊论文数量（24）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

3次元Helmholtz方程式に対する重み付き積分に基づいた複数点ソースの推定

基于 3D 亥姆霍兹方程加权积分的多点源估计

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
日本応用数理学会論文誌 14巻
影响因子：
0
作者：
乾裕一
通讯作者：
乾裕一

A Reliable Identification of Electric Current Dipoles using Harmonic Functions

使用谐波函数可靠地识别电流偶极子

DOI：
发表时间：
2003
期刊：
Journal of Computational and Applied Mathematics Vol.157
影响因子：
0
作者：
T.Ohe;K.Ohnaka;乾裕一;A.Favini;T.Ohe;H.Inui
通讯作者：
H.Inui

M.Aida: "Global Attractor for Approximate System of Chemotaxis and Growth"Dynamics of Continuous, Discrete and Impulsive Systems, Series A. Vol.10 Nos.1-3. 309-315 (2003)

M.Aida：“趋化和生长近似系统的全局吸引子”连续、离散和脉冲系统动力学，A 系列。第 10 卷第 1-3 期。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

On the solvability of complete abstract differential equations of elliptic type

椭圆型完全抽象微分方程的可解性

DOI：
发表时间：
2004
期刊：
Funkcialaj Ekvacioj 47・2
影响因子：
0
作者：
Y.Giga;S.Matsui;S.Sasayama;早川貴之;Seiichiro Wakabayashi;早川貴之;Tatsuro Ito;Atsushi Yagi
通讯作者：
Atsushi Yagi

3次元Helmholtz方程式に対する重み付き積分に基づいた複数点ソースの椎定

基于 3D 亥姆霍兹方程加权积分的多点源确定