准静态磁正问题的非唯一性及其对源电流重建的影响

我们引入了一种表述，其中电流环的各个线段对无源区中的电准静态磁标势和磁场具有平移非不变的贡献。尽管由这些开线段组成的闭合电流环具有平移不变的贡献，我们的表述表明，将闭合电流环产生的磁场分解为开电流段存在多种方式。通过使用相对于给定原点的径向积分路径定义路径无关的磁标势，我们推导出一个公式，表明只有非径向线电流段具有非零贡献，而径向电流段在磁意义上是静默的。这表明开电流段的磁正模型是非唯一的，因为电流的方向依赖于计算原点的选择。这一发现影响了脑活动生物磁正问题和逆问题中关于主电流/容积电流重要性的传统物理解释，因为我们的表述显示它们的贡献随原点选择而变化。作为一个例子，我们对球形头模型进行简单的脑磁图（MEG）等效电流偶极子（ECD）拟合，采用不同原点选择来定位主电流源。在某些平移原点选择下，主电流可以为零贡献（而容积电流完全贡献于信号）。因此，存在这样的原点，其中 ECD 模型以高置信度拟合数据但主电流段的位置估计错误。在这种情况下，偶极子拟合到容积电流的一段。如果人们未意识到任何原点平移，此类 ECD 拟合可能被错误地解释为主电流源。