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講演抄録/キーワード
講演名 2019-12-06 13:25
マイクロ磁気刺激におけるコイル誘導電場の数値解析と神経誘発応答に基づく評価
須貝俊介西川 淳舘野 高北大MBE2019-51 NC2019-42
抄録 (和) 磁気刺激法は近年神経疾患の治療法として広く注目されている.一般に,微小電極を用いた電気刺激法に比較して,経頭蓋磁気刺激法の刺激印加部は大型であるために,刺激における正確な脳領域とその誘発機序について不明な点が多い.本研究では,刺入型マイクロコイルを製作し,脳を数10マイクロスケールで局所的に刺激し,その神経活動誘発の機序を明らかにすることを目指している.まず,そのコイル形状が神経活動の誘発応答に及ぼす影響を知るため,直径が異なる半円形状コイルにおける誘導電場を有限要素法で数値計算した.次に,数値計算結果から異なるコイル形状における,神経活動を誘発可能な最低閾値以上の神経組織の空間領域を比較し,誘発刺激に最適なコイル形状を検討した.最後に,in vivo動物実験において,自家蛍光タンパク質イメージング法を用いて誘発応答が生じる脳領域を計測し,その妥当性を評価した. 
(英) Magnetic stimulation has widely attracted attention as a treatment for neurological diseases. In general, the size reduction of magnetic stimulation devices is desirable because the size is relatively large, compared with electrode stimulation devices. In transcranial magnetic stimulation, the exact brain regions and their triggering mechanisms of neural activity are largely unknown because of the large size of the devices. This study aims to develop a new implantable microcoil device, which stimulates the brain locally on the order of several tens of microscales, as well as clarifying the mechanisms of neural activity induction. First, to know the effects of the coil shape on the evoked neural responses, the induced electric field in semicircular coils with different diameters was numerically calculated using the finite element method. Next, from the obtained numerical results, we compared the spatial regions of the neural tissue above the minimum threshold that can induce neural activity in different coil shapes and examined the optimal coil shape for the effective stimulation to the neural tissue. Finally, we measured the brain areas where evoked responses through autofluorescent flavoprotein imaging and evaluated the validity.
キーワード (和) 微小磁気刺激法 / 有限要素法 / コイル形状 / 自家蛍光イメージング / / / /  
(英) Autofluorescence imaging / Brain stimulation / Coil design / Finite element method / Micro-magnetic stimulation / / /  
文献情報 信学技報, vol. 119, no. 328, NC2019-42, pp. 37-42, 2019年12月.
資料番号 NC2019-42 
発行日 2019-11-29 (MBE, NC) 
ISSN Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード MBE2019-51 NC2019-42

研究会情報
研究会 NC MBE  
開催期間 2019-12-06 - 2019-12-06 
開催地(和) 豊橋技術科学大学 
開催地(英) Toyohashi Tech 
テーマ(和) NC, ME, 一般 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 NC 
会議コード 2019-12-NC-MBE 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) マイクロ磁気刺激におけるコイル誘導電場の数値解析と神経誘発応答に基づく評価 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Numerical analysis of coil-induced electric field in micro magnetic stimulation and its evaluation on the basis of evoked neural responses 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 微小磁気刺激法 / Autofluorescence imaging  
キーワード(2)(和/英) 有限要素法 / Brain stimulation  
キーワード(3)(和/英) コイル形状 / Coil design  
キーワード(4)(和/英) 自家蛍光イメージング / Finite element method  
キーワード(5)(和/英) / Micro-magnetic stimulation  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 須貝 俊介 / Shunsuke Sugai / スガイ シュンスケ
第1著者 所属(和/英) 北海道大学 (略称: 北大)
Hokkaido University (略称: Hokkaido Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 西川 淳 / Jun Nishikawa / ニシカワ ジュン
第2著者 所属(和/英) 北海道大学 (略称: 北大)
Hokkaido University (略称: Hokkaido Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 舘野 高 / Takashi Tateno / タテノ タカシ
第3著者 所属(和/英) 北海道大学 (略称: 北大)
Hokkaido University (略称: Hokkaido Univ.)
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講演者 第1著者 
発表日時 2019-12-06 13:25:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 NC 
資料番号 MBE2019-51, NC2019-42 
巻番号(vol) vol.119 
号番号(no) no.327(MBE), no.328(NC) 
ページ範囲 pp.37-42 
ページ数
発行日 2019-11-29 (MBE, NC) 


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