4.1. Программы
4.1. Программы, основанные на методе дипольной локализации.
4.1.1. Программа BrainLoc (Brain Localization system)
Описанная выше процедура многошаговой дипольной локализации реализова-
на в полной мере в системе BrainLoc, предназначенной для картирования и диполь-
ной локализации электрической активности мозга по одномоментным сечениям
интересующих электрографических феноменов. Первая версия на базе персональ-
ного компьютера появилась в конце 80-х годов (Коптелов, Гнездицкий, 1989). Ос-
новы метода и некоторые его возможные приложения изложены в более ранних
статьях (Гнездицкий с соавт., 1980, 1981). Одна из первых версий BL 4 имела доволь-
но простое меню из 12 иконок, в которых отражены основные необходимые функ-
ции: выбор файла данных с интересующей информацией- анализ потенциальных
карт интересующей активности- выбор модели- расчет параметров дипольной мо-
дели для интересующего сечения- показ его в ортогональных проекциях- добавле-
ние результатов локализации для других срезов- информация о программе- вывод
результирующих данных на печать (рис. 4.1).
В более новой версии программы BL 5 добавлены пиктограммы, указывающие
на дополнительную обработку входных данных, возможность отображения резуль-
татов на идеализированных или реальных срезах КТ или МРТ, различные условия
отображения источников, задание нужного коэффициента дипольности и некото-
рые другие.
Применяемые алгоритмы. Параметры эквивалентных дипольных источников то-
ка (пространственные координаты в объеме мозга, а также векторные моменты, ха-
рактеризующие интенсивность и ориентацию источников) определяются в резуль-
тате решения обратной задачи путем последовательного изменения параметров ди-
польной модели с целью минимизации суммы квадратов отклонений вычисляемых
потенциалов на поверхности головы для дипольной модели от измеренных одно-
моментных значений ЭЭГ. Поиск минимума суммы квадратов отклонений осуще-
ствляется при помощи комбинированных алгоритмов минимизации с ограничени-
ями. Область изменения пространственных координат дипольных источников при
поиске минимума ограничивается геометрической поверхностью, аппроксимиру-
ющей поверхность мозга. Для вычисления потенциала дипольной модели на по-
верхности головы, а также для пересчета потенциалов ЭЭГ с поверхности головы на
поверхность коры больших полушарий мозга используется неоднородно-проводя-
щая восьмислойная модель головы. Кроме того, для построения потенциальных
карт применяются алгоритмы сферического анализа, аналитического продолжения
потенциала и линейной интерполяции.
В последней версии BL5 имеются также расширенные возможности для анали-
за данных: модель с одним или двумя подвижными диполями с поиском наилучше-
го решения по всему объему мозга- модель с фиксированными центрами диполей,
когда можно расположить до восьми диполей в функционально значимых зонах
мозга и исследовать динамику активности этих зон во времени, аналогично про-
грамме BESA Др. Шерга. Предусмотрены дополнительные возможности отображе-
ния не только на ортогональных проекциях, но и при послойном отображении дан-
ных локализации на идеализированные и реальные томограммы. Предлагается
справка-подсказка по анатомии головного мозга для ориентирования в тех структу-
рах, на которые попадает локализация анализируемой активности.
см.далее