生体連続磁気刺激における誘導電流の局所化並びにその刺激応答に関する研究

生物连续磁刺激中感应电流与刺激响应的局部化研究

• 批准号: 08770949
• 负责人: 太田 裕治
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Toyo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08770949/
• 关键词: 生体磁気刺激; 光造形法; 誘導電流; 局所化; 有限要素解析

本研究では、生体磁気刺激における刺激電流である誘導電流の拡散性を克服し、各種材料の植込により局所的な生体刺激を実現する為に以下を行った。Visible HumanプロジェクトによるX線CT像断層データ(アメリカ人男性、スライス間隔1mm)に基づき、腰部を中心に臍〜骨盤程度までの断層像約350層を使用することで、NIH-Image上で体表及び骨の輪郭データを抽出し、光造形法(DENKEN,SLP-5000)により生体モデルを作成した。その際、光造形機の造形可能範囲を考慮し、表皮輪郭で12分割、骨では6分割とモデルを複数に分割して作成した。また1mmの断層間で表面形状が粗くなることを避けるために中間断層像データを作成した。次にこのモデルを生理食塩水で満たし局所化効果を確認した。即ち、刺激コイルには巻数10、インダクタンス6μHの平巻コイルを用い、ファンクションジェネレータにより10kHz、0.2Aの電流で駆動した。モデル外に配置した刺激コイルより発生する変動磁界により生理食塩水中に誘導電流が生じ、その計測の為に微小同軸ケーブルを加工して新たに3次元電流プローブを作成した。誘導電流センサの出力は差動アンプ(MEG-2100日本光電工業株)により増幅された後にオシロスコープにより計測した。以上の実験装置に基づき植込材料を配置する場合としない場合で誘導電流密度の計測を行い、2倍程度の局所化効果を確認した。また連続パルス磁界に対しモデル内部に誘起される誘導電流分布を計測した。更にこの結果を有限要素法(Ansys5.2)に基づき3次元調和磁場解析による誘導電流密度の分布解析を行った結果、実験結果と良好な一致が得られ、誘導電流の局所化の検討に関しては有限要素法によるシミュレーションが有効と考えられた。

In this study, we overcame the dispersion of biological magnetic stimulation and stimulation current and the induced current, and the biological stimulation of various materials was found to be the following. Visible Human プロジェクトによるX-ray CT image cross-section データ(アメリカ人人, スライスinterval 1mm) にbaseづき, waist をcenter umbilicus ~ pelvis level sectional image approximately 350 layersした was created using the body surface on the NIH-Image, the body surface on the NIH-Image and the extraction of the bones of the body, and the light modeling method (DENKEN, SLP-5000). In addition, the molding possibilities of the light molding machine are limited, the skin is divided into 12 divisions, the bones are divided into 6 divisions, and the plurality of divisions are divided into pieces. The surface shape between the faults is 1 mm, and the surface shape is rough and the middle fault image is made of a rough shape. The effect of the physiological ingestion of water has been confirmed. That is, stimulate the number of コイルには廻セ10, インダクタンス6μHの平巻コイルを用い,ファンクションジェネレータにより 10kHz, 0.2A current で駆动した.モデル外にconfigurationしたstimulationコイルより発生 する変moving magnetic world によりphysiological food water inducing current が生じ、そのmeasurement is made by micro coaxial ケーブルを processing and してnew 3-dimensional current しローブを. The induced current output of the differential pressure sensor (MEG-2100 Nippon Optoelectronics Industry Co., Ltd.) is measured after the current is increased. The above-mentioned device was based on the configuration of the plant material, and the induced current density was measured in various situations, and the localization effect of 2 times the degree was confirmed. The measurement of the induced current distribution inside the magnetic field and the magnetic field are carried out. Updated results of finite element method (Ansys5.2), analysis of 3-dimensional harmonic magnetic field, distribution analysis of induced current density, and results of The results were good and consistent, and the induced current was determined by the finite element method and the result was effective.