Fast and high-quality simulation of Transcranial direct current stimulation
General Material Designation
Dissertation
First Statement of Responsibility
Amjed Yousif Sahib
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
Electrical & Computer Engineering
Date of Publication, Distribution, etc.
1401
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
37p.
Other Physical Details
cd
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
PH.D.
Discipline of degree
Telecommunication Engineering
Date of degree
1401/06/19
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
In neuro-stimulation devices, such as Transcranial Magnetic Stimulation (TMS) and Transcranial Direct Current Stimulation (tDCS), the quality of the tetrahedron mesh is a critical criterion for obtaining accurate simulation results of electric field distribution. Although several software packages and algorithms are proposed for achieving this goal, most have challenges in terms of use or quality issues in the final mesh. Even with the generation of quality mesh, there are still quality issues present in the final tetrahedron mesh, which impairs the accuracy of the final result. This dissertation presents a developed MATLAB toolbox that employs several practical algorithms and new algorithm methods to generate quality tetrahedron mesh for head models. The proposed method makes it easy in terms of use and reduces the difficulties. The user interface is designed with MATLAB language to minimize the complexity of creating electrodes even with non-standard geometrical shapes, thereby providing the basis for investigating the effect of geometrical electrode shapes on the applied electric field in the target brain area. The proposed pipeline is tested and compared with popular active pipelines. The results show a developing quality of the final model and confirm the superiority of the proposed toolbox.
Text of Note
در دستگاههای تعدیلکننده عصبی مانند تحریک جریان مستقیم ترانس کرانیال (tDCS) و تحریک مغناطیسی ترانس کرانیال (TMS)، کیفیت مش چهاروجهی یک معیار مهم برای دستیابی به نتایج دقیق در شبیهسازی توزیع میدان الکتریکی در مغز است. اگرچه الگوریتمها و محصولات نرمافزاری مختلفی برای دستیابی به این هدف پیشنهاد شدهاند، اما اکثر آنها چالشهایی در سهولت استفاده یا کیفیت دارند. در اکثر آن-ها، کمبودی در کیفیت مش چهاروجهی وجود دارد که منجر به کاهش دقت در نتیجه نهایی می¬شود. در این مقاله، جعبه ابزار جدیدی در محیط MATLAB ارائه شده است که چندین الگوریتم مفید را بکار می¬برد و روش¬های جدیدی برای تولید مش¬های با کیفیت برای مدل سر استفاده می-کند. روش پیشنهادی سعی در کاهش چالش¬ها دارد و استفاده از آن را آسان می¬کند. رابط کاربری پیاده سازی شده در MATLAB طراحی آسان الکترودها را (حتی با اشکال غیرعادی) فراهم می¬کند و از این رو شرایطی را فراهم می¬کند که بتوان تأثیر شکل الکترودها بر توزیع میدان الکتریکی ناحیه مورد نظر بررسی کرد. روش پیشنهادی بر روی مدل¬های مختلف سر آزمایش شده و با جعبه ابزارهای موفق در این زمینه مقایسه شده است. نتایج، برتری روش پیشنهادی را تایید میکند و بهبود کیفیت مش نهایی را نشان میدهد.
OTHER VARIANT TITLES
Variant Title
شبيه سازى سريع و باكيفت بالا براى تحريك جريان مستقيم فرا جمجمه اى
UNCONTROLLED SUBJECT TERMS
Subject Term
tDCS modeling, MRI processing, segmentation, finite element method.
Subject Term
مدلسازی tDCS، پردازش MRI، تقسیم بندی، روش اجزای محدود(FEM).