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1.
Rev. mex. ing. bioméd ; 35(2): 115-124, abr. 2014. ilus, tab
Article in English | LILACS-Express | LILACS | ID: lil-740168

ABSTRACT

Objective: To analyze the parameter identification problem for volumetric dipolar sources in the brain from measurement of the EEG on the scalp using a simplification which reduces the multilayer conductive medium problem to one homogeneous medium problem with a null Neumann boundary condition. Methodology: The minimum squares technique is used for parameter identification of the dipolar sources. The simple case in which the head is modelled by concentric circles is developed. This case was chosen because we were able to obtain the solution of the forward problem in exact form and for the simplicity of the exposition. Results: The parameter of the dipolar sources can be identified from the EEG on the scalp using the simplification. For the theoretical analysis the results developed for one homogeneous region are used. The numerical implementation is simpler than the multilayer case and the numerical computation requires minor computational cost. Conclusion: The feasibility for solving the parameter identification problem using the simplification is shown. These results can be extended to the case of concentric spheres and complex geometries but the solution cannot be found in exact form.


Objetivo: Analizar el problema de identificación de los parámetros para fuentes dipolares volumétricas en el cerebro a partir de la medición del EEG en el cuero cabelludo mediante una simplificación que reduce el problema de un medio conductor de múltiples capas a un problema en un medio homogéneo con una condición de Neumann nula en su frontera. Metodología: Se utiliza la técnica de mínimos cuadrados para identificar los parámetros de las fuentes dipolares. Se desarrolla el caso simple en el que la cabeza está modelada por círculos concéntricos debido a que la solución del problema directo se puede calcular en forma exacta y por la sencillez de la exposición. Resultados: Se identifican los parámetros de la fuente dipolar a partir del EEG sobre el cuero cabelludo usando la simplificación. Para el análisis teórico se utilizan los resultados desarrollados para una región homogénea. La implementación numérica es más simple y el cálculo numérico requiere menor costo computacional. Conclusión: Se muestra la factibilidad para resolver el problema de identificar los parámetros de una fuente dipolar por medio de la simplificación. Los resultados pueden ser extendidos al caso de esferas concéntricas y al de geometrías complejas pero la solución del problema directo no puede hallarse en forma exacta.

2.
Rev. mex. ing. bioméd ; 34(1): 41-51, abr. 2013. ilus, tab
Article in Spanish | LILACS-Express | LILACS | ID: lil-740146

ABSTRACT

Objetivo: Presentar una simplificación del Problema Inverso Electroencefalográfico (PIE) del caso de varias capas conductoras a una región homogénea con condición de Neumann Nula. Metodología: Se divide el PIE en tres problemas, dos de los cuales se resuelven usando el potencial medido en el cuero cabelludo y con estas soluciones y el tercer problema se lleva a cabo la simplificación. Para validar la simplificación se genera un ejemplo sintético usando el modelo de esferas concéntricas. Resultados: Por medio de la simplificación la fuente se determina a partir de la ecuación de Poisson con una condición de Neumann nula y un dato adicional sobre la frontera de la región homogénea, el cual se obtiene de la medición. Esto es válido para regiones generales con fronteras suficientemente suaves. Adicionalmente, para el caso de esferas concéntricas, se plantea el PIE para el caso de una fuente dipolar (que representa a focos epilépticos) usando esta simplificación y la técnica de la función de Green. Conclusión: La simplificación presentada aquí permite analizar el PIE en una región lo cual simplifica su estudio teórico y numérico. En particular, puede ser útil para el análisis del problema de identificación de los parámetros de una fuente dipolar.


Objective: To give a simplification of the Inverse Electroencephalographic Problem (IEP) from the case of multilayer conductive medium to the case of a homogeneous region with null Neumann condition. Methodology: IEP is divided in three problems, two of which are resolved using the measurements of potential on the scalp and with these solutions and the third problem the simplification is carried out. In order to validate the simplification a synthetic example is generated using the model of concentric spheres. Results: Through of simplification, the source is determined from the Poisson equation with null Neumann condition and an additional data on the boundary of the homogeneous region, which is obtained from the measurement. This is valid for regions with smooth boundary. Additionally, in the case of concentric spheres, it is statement the identification problem for dipolar sources (representing epileptic focus) using this simplification and Green function. Conclusion: The simplification presented here allows us to analyze the inverse problem in one region, which simplifies the theoretical and numerical study. In particular it may be useful to analyze the problem of parameter identification of a dipolar source.

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