JP2021512690A - 電磁コイルアセンブリ - Google Patents
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Abstract
【選択図】図14
Description
Claims (43)
- 治療対象の頭の領域に電磁場を誘導するための電磁コイルアセンブリであって、
治療対象の頭に近接配置して電磁場を誘導するように構成された作用コイル部分と、治療対象の頭から比較的離れて通り、それによって生成された電磁場が治療対象の頭から実質的に離れて生成されて、前記作用コイル部分によって生成された電磁場と干渉するのが防がれ、これにより前記作用コイル部分によって生成される電磁場を、治療対象の頭の所望の内部領域に実質的に正確に向けられるように構成された高架コイル部分とを規定するように構成された複数の巻線と、
コイルの巻線の少なくとも一部を囲んで固定するように構成された支持構造であって、当該支持構造によって保持されていない巻線の他の部分の弾性移動を可能にするように構成され、それによって治療対象の頭の領域にフィットするように前記コイルのサイズ調整を可能にする支持構造と、
支持構造に形成されたエアギャップであって、前記作用コイル部分の巻線に沿って、またはその間に冷却媒体を流すために、前記作用コイル部分と遠隔コイル部分との間の開放通路を維持するエアギャップとを具えることを特徴とする電磁コイルアセンブリ。 - 前記電磁コイルが、約7〜10mm2の断面積、約500〜800cmの長さ、および約0.01〜0.04オームの総電気抵抗を有するワイヤから作製される、請求項1に記載のコイルアセンブリ。
- 前記コイルの複数の巻線のインダクタンスが約13〜20μHである、請求項1または2に記載のコイルアセンブリ。
- 前記作用コイル部分の巻線が、治療対象の頭の内側で0.05〜2テスラの範囲の電磁場を生成し、前記電磁コイルの巻線から約0.5〜3cmの距離で約100〜200V/mの電場を確立するように構成され動作可能である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のコイルアセンブリ。
- 中間ワイヤによって電気的に接続され、治療対象の頭の領域を覆うように取り付けるための半球ボリュームを画定するように構成された2つのドーム型コイル構造を具え、前記支持構造は、前記ドーム型コイルの上方部分に取り付けられ、それにより、前記ドーム型コイルの横方向の弾性移動が可能になる、請求項1〜4のいずれか一項に記載のコイルアセンブリ。
- 前記支持構造が、前記ドーム型コイルの上方に比較的離れて配置され、前記高架コイル部分を受け入れて保持し、それにより、前記高架コイル部分と前記ドーム型コイルとの間にエアギャップを規定するように構成される配線アセンブリを具え、前記エアギャップは前記コイルを冷却するための冷却媒体を通すように構成されている、請求項5に記載のコイルアセンブリ。
- 前記ドーム型コイルの少なくとも一方に結合された1以上の温度センサを具える、請求項1〜6のいずれか一項に記載のコイルアセンブリ。
- 前記ドーム型コイルのそれぞれが、最も内側のループ、最も外側のループ、および前記最も内側のループと最も外側のループとの間で螺旋状に延びる少なくとも1つのワイヤセグメントを含む、請求項5〜7のいずれか一項に記載のコイルアセンブリ。
- 前記中間ワイヤは、一方のドーム型コイルの最も内側のループと他方のドーム型コイルの最も外側のループとの間を接続するように構成され、これらのドーム型コイルの螺旋状ワイヤセグメントは反対方向に巻かれている、請求項8に記載のコイルアセンブリ。
- 前記最も内側のループの直径が7〜7.5cmの範囲である、請求項8または9に記載のコイルアセンブリ。
- 前記最も外側のループの直径が12〜14cmの範囲である、請求項8〜10のいずれかに記載のコイルアセンブリ。
- 各ドーム型コイルが同心ループのグループを含み、各ループは実質的に同じ直径を有する2以上の同心巻線を含む、請求項8〜11のいずれか一項に記載のコイルアセンブリ。
- 隣接配置された同心ループのグループ間の間隔は、0.3〜1cmの範囲である、請求項12に記載のコイルアセンブリ。
- 前記ドーム型コイルのループが楕円形状を有し、最も内側のループの長軸および短軸がそれぞれ6.5〜7.5cmおよび7.5〜9cmであり、最も外側のループの長軸および短軸がそれぞれ約11〜13cmおよび13〜15cmである、請求項8〜11のいずれか一項に記載のコイルアセンブリ。
- 前記支持構造が、ドーム型コイルの上部を保持して固定し、前記ドーム型コイル間の角度を約120°〜140°に維持するように構成された固定構造を具える、請求項1〜14のいずれか一項に記載のコイルアセンブリ。
- 前記ドーム型コイル間の距離が2〜7cmの範囲である、請求項15に記載のコイルアセンブリ。
- 前記ドーム型コイルの上方セクション間の距離が、1.5〜2.5cmの範囲である、請求項15または16に記載のコイルアセンブリ。
- 前記ドーム型コイルの下部セクション間の距離が16〜18cmの範囲である、請求項15〜17のいずれか一項に記載のコイルアセンブリ。
- 前記支持構造は、前記配線センブリを前記固定構造に取り付け、かつその間にエアギャップを維持するように構成された1以上の支持部材を具え、前記1以上の支持部材は、電磁場の干渉を防止するために、前記配線アセンブリを前記巻線ローブの後方に取り付けるように構成された傾斜構成を有する、請求項15〜18のいずれか一項に記載のコイルアセンブリ。
- 前記作用コイル部分を、作用部分から離れた横水平面を通る高架コイル部分に電気的に接続する中間コイル部分を具え、前記コイルアセンブリが、その作用部分が前記対象の頭の内側領域を横断するように構成されている1つまたは複数の内側ループと、その作用部分が前記対象の頭の周辺領域を横断し、それにより前記内側ループの一部を少なくとも部分的に横切るように構成された1つまたは複数の周辺ループとを具え、前記支持構造は、第1の横断面における前記周辺ループの高架部分と、前記第1の横断面に実質的に平行な第2の横断面における前記内側ループの高架部分とを保持し固定し、一方で、前記ループの中間部分と作用部分の弾性運動が可能になるように構成されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載のコイルアセンブリ。
- 前記第1の横断面は、前記第2の横断面の上に近接配置され、前記第1の横断面を通る周辺ループの遠隔部分は、前記治療対象の前頭面にほぼ平行である、請求項20に記載のコイルアセンブリ。
- 前記内側ループのそれぞれの高架部分が弧状であり、それにより高架された周辺および内側ループ部分の異なる向きに影響を与える、請求項20および21のいずれかに記載のコイルアセンブリ。
- 前記1つまたは複数の内側ループが、その作用部分が前記対象の頭の上部内側領域を横断するように構成された1または複数の上部中間ループと、その作用部分が前記対象の頭の下部内側領域を横断するように構成された1または複数の下部内側ループとを含む、請求項22に記載のコイルアセンブリ。
- 前記上部内側ループの弧状の高架部分が、前記下部内側ループの弧状の高架部分に少なくとも部分的に収容される、請求項23に記載のコイルアセンブリ。
- 前記支持構造が、前記周辺ループの高架部分を収容するように構成された細長いチャネルによって接続された2つの側方開口部と、前記細長いチャネルの下を通る複数の弧状チャネルによって接続され前記上部内側ループおよび下部内側ループの遠隔部分を収容するように構成された2つの正面開口部とを含む固定構造を具える、請求項24に記載のコイルアセンブリ
- 前記周辺ループ、前記下部内側ループ、および前記上部内側ループの作用部分のワイヤセグメントが、前記対象の頭の側方領域を通過するように構成される、請求項23〜25のいずれか一項に記載のコイルアセンブリ。
- 前記ループは、各ループによって規定される直径に関して降順で上下に配置される、請求項26に記載のコイルアセンブリ。
- 前記対象の頭の側方領域を通過するワイヤセグメントは、前記周辺ループのワイヤセグメントが前記下部内側ループのワイヤセグメントの下に位置し、前記下部内側ループが前記上部内側ループのワイヤセグメントの下に位置するように構成される、請求項27に記載のコイルアセンブリ。
- 7つの周辺ループおよび2つの上部内側ループを具える、請求項20〜28のいずれか一項に記載のコイルアセンブリ。
- 前記ループのワイヤの断面積が7〜10mm2の範囲であり、前記周辺および中間ループが、700〜800cmの範囲の長さを有する連続ワイヤから作製され、前記コイルの電気抵抗は0.01〜0.02オームの範囲である、請求項20〜29のいずれか一項に記載のコイルアセンブリ。
- 前記コイルのインダクタンスが19.4〜19.6μHの範囲であり、前記ループの作用部分が、前記対象の頭の内側深部で0.4〜3.2テスラの範囲の磁場を生成するように構成される、請求項30に記載のコイルアセンブリ。
- 前記ループの作用部分が、100〜200V/mの範囲の電界を誘導するように構成されている、請求項31に記載のコイルアセンブリ。
- 前記支持構造によって保持されていない巻線部分の弾性運動を維持しながら、ヘルメット構造の内側に取り付けるように構成されている、請求項1〜32のいずれか一項に記載のコイルアセンブリ。
- 経頭蓋磁気刺激を適用するためのヘルメットであって、装着可能なハウジングと;当該ハウジングの内側に封入された電磁コイルアセンブリであって、治療対象の頭に近接配置され電磁場を誘導するように構成された作用コイル部分と、治療対象の頭から比較的離れて通り、それによって生成される電磁場が治療対象の頭から実質的に離れて生成され、それらが前記コイルの作用部分によって生成される電磁場と干渉するのを防ぎ、それによって前記作用コイル部分によって生成される電磁場を前記治療対象の頭の所望の内側領域に実質的に正確に誘導できるように構成された高架コイル部分とを規定する複数の巻線を含む電磁コイルアセンブリと;前記コイルの巻線の少なくとも一部を囲んで固定するように構成された支持構造であって、当該支持構造によって保持されていない巻線の他の部分の弾性運動を可能にし、それによって治療対象の頭の領域にフィットするように前記コイルのサイズ調整を実現する支持構造と、前記作用コイル部分の巻線に沿ってまたはその間に冷却媒体を流すために前記作用コイル部分と遠隔コイル部分との間に開放通路を維持するために、前記支持構造とともに形成されたエアギャップと、前記冷却媒体を受け取り、前記コイルアセンブリの巻線に沿って、およびその間に流すように構成された少なくとも1つの空気入口とを具えることを特徴とするヘルメット。
- 前記コイルの巻線によって実質的に生成される熱を吸収する領域で、前記コイルアセンブリの1または複数のワイヤに結合された1または複数の温度センサを具える、請求項34に記載のヘルメット。
- 前記電磁コイルが、約7〜10mm2の断面積、約500〜800cmの長さ、および約0.01〜0.04オームの総電気抵抗を有するワイヤから作製される、請求項34または35に記載のヘルメット。
- 前記コイルの複数の巻線のインダクタンスが約13〜20mHである、請求項34〜36のいずれか一項に記載のヘルメット。
- 前記作用コイル部分の巻線は、治療対象の頭の内側で0.05〜2テスラの範囲の電磁場を生成し、前記電磁コイルの巻線から約0.5〜3cmの距離で約100〜200V/m約の電場を確立するように構成され動作可能である、請求項34〜37のいずれか一項に記載のヘルメット。
- 前記コイルアセンブリが、前記作用部分と高架部分との間の所定のギャップを維持しながら、作用部前記分と隆起部分との間を電気的に接続する中間部分を具える、請求項34〜38のいずれか一項に記載のヘルメット。
- 請求項34〜39のいずれか一項に記載のヘルメットにおいて、前記コイルアセンブリは、請求項5〜19のいずれか一項に規定されたように構成される、ヘルメット。
- 請求項34〜39のいずれか一項に記載のヘルメットにおいて、前記コイルアセンブリは、請求項20〜33のいずれか一項に規定されたように構成される、ヘルメット。
- 脳刺激システムであって、請求項34〜41のいずれか一項に記載の経頭蓋磁気刺激を適用するためのヘルメットと、対象の頭の内側に電磁場を誘導するためにコイルアセンブリを駆動するように構成された信号発生器と、冷却液をコイルアセンブリに流すように構成された電気ポンプと、動作コイル部分に関連する少なくとも1つの特性または状態を測定し、それを示す測定データを生成するように構成されたセンサデバイスと、前記測定データに少なくとも部分的に基づいて、前記ポンプおよび信号発生器を動作させるための信号を生成するように構成され動作可能である制御ユニットとを具えることを特徴とするシステム。
- 対象の脳の電気的活動を測定し、それを示す測定された脳波データを生成するために対象の頭に取り付けられた1つまたは複数のセンサ要素を具え、前記制御ユニットは、前記脳波データを処理し、前記信号発生器によって生成される活性化信号を調整するための制御信号を生成するように構成され動作可能である、請求項42に記載の脳刺激システム。
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