Stohastičko-determinističko modeliranje graničnih elemenata transkranijalne električne stimulacije korištenjem troslojnog modela glave

Sažetak

Ovaj se rad bavi pristupom graničnih elemenata (BE) modeliranju transkranijalne električne stimulacije kao alternativom široko korištenoj metodi konačnih elemenata (FEM). Prednosti BE pristupa navedene su u radu i demonstrirane na računskom primjeru. Formulacija se temelji na kvazistatičkoj aproksimaciji struja i napona induciranih u živim tkivima dok je glava predstavljena troslojnim modelom koji se sastoji od tkiva kože, lubanje i mozga. Drugi doprinos je činjenica da je nesigurnost prisutna u vrijednostima vodljivosti tkiva uzeta u obzir modeliranjem kao jednoliko raspodijeljenih slučajnih varijabli. Metoda stohastičke kolokacije (SCM) primjenjuje se za širenje nesigurnosti na izlazni električni skalarni potencijal. U skladu s tim, izračunavaju se stohastički momenti i provodi se analiza osjetljivosti korištenjem pristupa Aanaliza varijance (ANOVA). Rezultati dani u radu pokazuju učinkovitost kombinacije BE-SCM. Pregledom rezultata dobivenih predloženim BE-SCM pristupom jasno je da su intervali pouzdanosti znatno veći u unutarnjim tkivima. Pokazalo se da je utjecaj vodljivosti lubanje zanemariv za većinu točaka promatranja, dok vodljivost kože i mozga imaju značajan utjecaj na izlaznu vrijednost.

Mario Cvetković

Izvanredni profesor | Katedra za osnove elektrotehnike

Izvanredni profesor na Fakultetu elektrotehnike, elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje u Splitu, s istraživanjem usmjerenim na bioelektromagnetizam, matematičko modeliranje površinskim integralnim jednadžbama, modeliranje prijenosa topline te numeričke metode.