Forward Modelling for Magnetospinography: Systematic Comparison of Boundary Element and Finite Element Methods
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Le résumé fourni par la source
ABSTRACT Magnetospinography (MSG) enables non-invasive measurement of spinal cord electrophysiology, but accurate interpretation of these signals depends critically on forward modelling assumptions. We compared four vertebral bone representations: continuous, homogeneous-toroidal, inhomogeneous-toroidal, and MRI-derived-realistic, implemented within both boundary element method (BEM) and finite element method (FEM) frameworks. Lead-fields were computed across the full spinal cord for three orthogonal source orientations. When comparing matched model pairs, BEM and FEM produced consistent forward solutions, with median relative errors below 3.1% and median squared correlation coefficients exceeding 0.998 across all bone geometries. Vertebral bone geometry exerted a systematic and orientation-dependent influence on predicted lead fields. The dominant distinction was between continuous and segmented bone representations rather than between simplified and anatomically detailed segmented models. For left–right oriented sources, segmented geometries produced substantially higher field amplitudes (fT/nAm) than the continuous model throughout the cord (35–72%), while toroidal and MRI-derived realistic models produced comparable results across both frameworks, with median r2 exceeding 0.97 between segmented models compared to 0.67–0.85 for continuous versus segmented comparisons. Sensor placement further modulated sensitivity profiles, with posterior arrays exhibiting greater sensitivity lower down the cord, but anterior and posterior sensors showing comparable sensitivity in the cervical region.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Forward Modelling for Magnetospinography: Systematic Comparison of Boundary Element and Finite Element Methods
- Date Crossref
- 12/06/2026
- Éditeur
- openRxiv
- Type
- posted-content
Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.
Où se fait cette recherche
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Queen Mary University of London pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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UCL Queen Square Institute of Neurology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University College London Department of Imaging Neuroscience pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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St. Anne Hospital in Burien pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Institute for Biomedical Engineering pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Universitätsklinik Balgrist pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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FieldLine Medical pays non établi dans la noticeInstitution
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Balgrist University Hospital Spinal Cord Injury Center pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Zurich and ETH Zurich Institute for Biomedical Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Queen Mary University of London, UCL Queen Square Institute of Neurology et Department of Imaging Neuroscience — University College London, avec 6 autres affiliations.
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