KR20160003205A - 중첩 코일 권선들을 갖는 mTMS 코일 디바이스 - Google Patents

Abstract

케이싱 내에 2개 또는 그 초과의 중첩 코일 권선들을 갖는 mTMS(multichannel Transcranial Magnetic Stimulation) 코일 디바이스가 본원에 제공된다. mTMS 코일 디바이스는 mTMS 코일 디바이스 내에서 다수의 코일 권선들의 선택적인 제어를 통해 자계 및 유도된 전계의 자극의 파라미터들을 조절할 수 있다. 추가적으로, mTMS 코일 디바이스들로부터 자계 및 유도된 전계의 위치, 방향 및/또는 배향과 같은 파라미터들을 조절하기 위한 네비게이팅형 TMS를 포함하는 동작의 방법들이 제공된다.

Description

중첩 코일 권선들을 갖는 mTMS 코일 디바이스{mTMS COIL DEVICE WITH OVERLAPPING COIL WINDINGS}

본 발명은 mTMS(multichannel Transcranial Magnetic Stimulation) 코일 디바이스들에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 중첩 코일 권선들을 갖는 mTMS 코일 디바이스에 관한 것이다.

통상적인 TMS 코일 디바이스들은 케이싱 내에 단일의 표준 피겨 8 코일(single, standard figure 8 coil)을 갖는다. TMS 코일 디바이스 내의 회로 또는 TMS 코일 디바이스에 접속된 회로는 주로 자극 펄스(stimulation pulse)들의 진폭 및 주파수를 조절할 수 있다. 포지션을 변경하기 위해, 자극 펄스의 방향 및/또는 배향은 TMS 코일 디바이스가 적절한 포지션으로 물리적으로 이동되기를 요구한다.

현재, TMS 코일 디바이스들은 통상적으로 오퍼레이터에 의해 핸드 홀딩된다. 오퍼레이터가 TMS 코일 디바이스를 정확한 위치에 위치시키고 그리고 이를 그곳에서 유지시키도록 돕기 위해 몇몇 툴들이 존재한다. 그러나, 몇몇 문제들은 지속된다. 하나의 주요 문제는, 정확한 자극을 위한 가장 중요한 파라미터가 TMS 코일 디바이스와 환자의 머리 사이의 관계라는 점이다. TMS 코일 디바이스가 양호한 위치에서 가만히 유지되고 있을 때조차도, 환자가 그의 머리를 이동시킨다면, 심지어 TMS 코일 디바이스가 이동하지 않는다고 하더라도 자극은 더 이상 정확하지 않을 것이다. 환자의 머리를 완벽하게 가만히 유지시키는 것이 어렵기 때문에, TMS 코일 디바이스와 환자의 머리 사이의 관계가 정확성을 위한 주요한 요인으로 남는다면 정확한 자극의 문제는 항상 지속될 것이다.

원하는 자극을 제공하기 위해 TMS 코일 디바이스의 적절한 위치 및 배향 둘 다를 찾는 것이 어렵고, 불편하며, 시간 소모적이기 때문에, 다른 문제들도 지속된다. 따라서, 정확한 자극을 위해 환자의 머리에 대한 TMS 코일 디바이스의 실제 포지션 및 배향에 덜 의존하는 방법에 대한 필요성이 존재한다.

추가적으로, 다수의 코일 권선들이 단일의 케이싱 내에서 이용될 때, 케이싱으로부터 그리고 케이싱으로의 입력 및 리턴 라인들의 수가 증가하여 다루기 힘들어질 수 있어서, 코일 디바이스의 사용을 도전적으로 만든다.

본 발명의 목적은 mTMS(multichannel Transcranial Magnetic Stimulation) 코일 디바이스를 제공하는데 있다.

특정 실시예들의 양상은, 제 1 전력 입력 라인을 갖는 제 1 코일 권선, 제 2 전력 입력 라인을 갖는 제 2 코일 권선을 포함하는 mTMS 코일 디바이스를 제공하는 것이며, 여기서 제 1 코일 권선 및 제 2 코일 권선은 적어도 부분적으로 중첩한다.

특정 예시들에 따르면, mTMS는 케이싱을 더 포함한다. 제 1 코일 권선 및 제 2 코일 권선은 상기 케이싱 내에 하우징될 수 있다. 제 1 코일 권선 및 제 2 코일 권선은 또한 케이싱 내에서 오직 부분적으로 중첩할 수 있다. 게다가, 2개 초과의, 예를 들어, 3개, 4개, 5개 또는 그 초과의 코일 권선들이 본 발명의 실시예들에 따라 조합될 수 있고 중첩될 수 있다.

게다가, 본 발명의 목적은 mTMS 코일을 제어하는 방법을 제공하는데 있다.

특정 실시예들에 따르면, 방법은, 제 1 주(primary) 자계를 생성하기 위해 제 1 전력 라인을 통과하는 제 1 전류를 제어하는 단계를 포함한다. 특정 예시들에 따르면, 방법은 제 2 보조(secondary) 자계를 생성하기 위해 제 2 전력 라인을 통해 제 2 전류를 별도로 제어함으로써 주 자계의 포지션, 방향 및/또는 배향을 수정하는 단계를 더 포함한다. 특정 예시들에 따르면, 방법은, 추가로 또는 대안적으로, 제 1 코일 권선에 대해 제 2 코일 권선의 포지션 및/또는 배향을 조절함으로써 주 자계의 포지션, 방향 및/또는 배향을 수정하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 특정 실시예들의 목적은, 프로세서로 하여금 본원에 개시된 방법들의 단계들을 수행하게 하기 위한 제 1 세트의 컴퓨터 판독가능 명령들이 저장된 컴퓨터 판독가능 매체를 제공하는 것이다.

도 1은 mTMS 코일 디바이스를 나타낸다.
도 2는 표준 피겨 8 코일 권선을 나타낸다.
도 3은 효율적인 피겨 8 코일 권선 예시를 나타낸다.
도 4는 2개의 별도의 피겨 8 코일 권선들 및 그들의 의도된 유도 전계의 미리결정된 방향을 나타낸다.
도 5는, 도 4의 코일 권선들을, 그들 사이에서 90도의 각도로 배향시킨 중첩 구성으로 나타낸다.
도 6은, 도 4의 코일 권선들을, 그들 사이에서 120도의 각도로 배향시킨 중첩 구성으로 나타낸다.
도 7a 내지 도 7g는 적층되지 않은 코일 권선들의 예시의 조합들을 나타낸다.
도 8은 단일 케이싱 내의 한 쌍의 중첩된 피겨 8 코일들의 일례를 나타낸다.

도 1은 mTMS(multichannel Transcranial Magnetic stimulation) 코일 디바이스(10)의 일례를 나타낸다. mTMS 코일 디바이스(10)는 케이싱(14)을 갖는다. 케이싱(14)은 입력/리턴 케이블링(12)을 위한 입력 케이블 개구(16)를 갖는다. mTMS 코일 디바이스(10)는 실제 입력/리턴 케이블링(12)을 포함할 수 있거나 또는 포함하지 않을 수 있다. 추가적으로, 1개 초과의 개구(16) 및/또는 1개 초과의 입력/리턴 케이블링(12)이 존재할 수 있다.

mTMS 코일 디바이스(10)의 케이싱(14) 내에는 적어도 2개의 코일 권선들이 있다. 표준 TMS(Transcranial Magnetic Stimulation) 코일 권선의 일례는 도 2에 제시된다. 실선 및 점선 둘 다는 표준 코일 권선(20)을 함께 형성하는 배선들을 나타낸다. 코일에 감긴(wrapped) 배선들(21)(실선들로 표현됨)은, 코일에 감긴 배선들(22)(점선으로 표현됨)의 방향의 것과 반대 방향으로 이들을 통과하는 전류를 갖는다. 반대로, 이는 전류 흐름의 시계 방향 또는 시계반대 방향을 의미한다. 실선 및 점선의 동일한 규칙은, 달리 언급되지 않는 한, 본 출원 전체에 걸쳐 유지된다.

표준 코일 권선(20)은 입력 라인(24) 및 리턴 라인(26)을 갖는다. 입력 라인(24)은 코일 권선(20)에 전류를 도입하기 위한 것이다. 리턴 라인(26)은, 전류를, 예를 들어, 전력 저장 매체, 예를 들어, 커패시터 또는 커패시터 뱅크에 리턴하기 위한 것이다. 일부 구현들에서, 리턴 라인(26)은, 전류를, 소실 매체(dissipation medium), 예를 들어, 전력 저항기 또는 트랜지스터로 리턴하기 위해 이용될 수 있다. 다른 구현들에서, 전류의 일부는 커패시터 뱅크로 리턴될 수 있는 반면, 그 나머지는 분산 엘리먼트로 전달(pass)된다. 입력 라인(24)은 통상적으로(그러나, 항상은 아님) 교차 배선(23)(crossing wire)에 접속된다. 유사하게, 리턴 라인(26)은 통상적으로 교차 배선(25)에 접속된다. 교차 배선들은 이하 더욱 상세하게 논의될 것이다.

예를 들어, 도 3에 나타낸 바와 같이, 효율적인 코일 권선(30)이 본원에 추가적으로 제시된다. 효율적인 코일 권선(30)은 일반적으로 전술한 표준 코일 권선(20)과 관련하여 논의된 바와 같이 동일한 구성을 갖는다. 효율적인 코일 권선은, 제 1 방향으로 이들을 통해 이동하는 전류를 갖는 제 1 배선들(31) 및 제 1 방향과는 반대인 제 2 방향으로 이들을 통해 이동하는 전류를 갖는 제 2 배선들(32)을 갖는다. 코일들을 형성하는 배선들(31 및 32)은, 통상적으로 교차 배선들(33 및 35)에 의해 각각 입력 라인(34) 및 리턴 라인(36)에 각각 접속된다. 코일 배선들(31 및 32)의 설계는 표준 코일 권선(20)에 비해 증가된 효율을 유도한다. 추가적으로, 교차 배선 설계는, 코일 배선 설계와 함께 또는 그 대신에 개선된 효율을 유도할 수 있다. 이러한 이점들은 이하 더욱 상세하게 논의될 것이다. 대부분의 도면들이 도 3과 관련하여 논의된 것과 같이 효율적인 코일 권선 설계를 나타내지만, 본 발명은 임의의 코일 권선 설계에 적용될 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 간단한 예시를 나타낸다. 도 4는 제 1 코일 권선(40) 및 제 2 코일 권선(42)을 나타낸다. 제 1 및 제 2 코일 권선들은 모두 개별적인 전력 입력 라인들 및 리턴들로 나타난다. 코일 권선(40)에 의해 생성될 자계에 의해 유도되는 전계의 방향은 41로 나타난다. 유사하게, 코일 권선(42)에 의해 생성될 자계에 의해 유도되는 전계의 방향은 43으로 나타난다. 도 4에서, 제 1 코일 권선 및 제 2 코일 권선은 서로에 대하여 90도로 배향된다. 유사하게, 생성될 전계의 방향들은 서로에 대하여 수직이다.

코일 권선(40)에 의해 생성될 자계에 의해 유도되는 전계의 방향(41)은 TMS 코일 디바이스들에서 통상적인 전류 기술의 일례이며, 여기서 코일을 통해 이동하는 전류의 방향은 동작 동안 자유롭게 선택될 수 없다. 다시 말해서, 통상적인 시스템에서 전류 파형은 하나의 펄스에서 다른 펄스로 동일한 극성을 갖지만, 전류 파형 진폭은 변경될 수 있다. 그러나, TMS 디바이스의 회로가 코일 내 전류의 방향으로 하여금 반전되도록 허용하는 일례에서, 이후, 결과 전계의 방향은 또한 현재 나타낸 것으로부터 180도까지 확대할 수 있다. 추가적으로, 간단하게(straight forward) 생성된 자계 및 유도된 전계를 갖는 가장 기본적인 피겨 8 코일 권선 예시들 중 몇몇이 존재한다. 다른 코일 권선 설계들은 유도된 전계들의 상이한 유형들 및 배향들을 생성하며, 이들 중 몇몇이 이하 설명될 것이다.

본원에 논의된 코일 권선들 각각은, 전류가 이들을 통과할 때, 자계 및 유도된 전계를 생성하기 위한 것이다. 추가적으로, 수많은 예시들의 코일 기하학적 형상들이 본원에 논의되지만, mTMS 코일 디바이스 내에서, 약간의 수정이 사용 도중에 발생할 수 있긴 하지만, 각각의 코일의 기하학적 형상은 필수적으로 동일하게 남겨질 것이다. 따라서, 각각의 코일 권선은, 전류가 코일을 통해 통과할 때, 적어도 하나의 미리결정된 방향 및 배향으로 전계를 생성하기 위한 것이다. 앞서 논의된 바와 같이, 코일 권선은 고유한 미리결정된 방향 및/또는 배향을 통해 1개 초과의 전계를 생성하기 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 앞서 논의된 바와 같이, 전류가 코일 내에서 반전될 때, 결과로 나타나는 전계는 미리결정된 방식으로 원래 전계와는 상이할 것이다.

도 5는 제 2 코일 권선(42)을 부분적으로 중첩하는 제 1 코일 권선(40)을 나타낸다. 도 4에 나타낸 바와 같이 서로에 대한 배향으로, 2개의 코일 권선들(40 및 42)의 조합(50)은, 코일 권선들(40 및 42)에서의 전류들의 상대 진폭들에 의존하여, 51로 나타낸 것과 같은 전계 생성의 범위를 초래한다. 추가적으로, 코일 권선들(40 및 42) 각각의 리턴 라인들은 46a 및 46b 각각으로 나타난다.

2개의 코일 권선들(40 및 42)을 부분적으로 중첩시킴으로써, 각각의 코일 권선으로부터 하나씩 2개의 개별적인 전계들을 생성하는 것이 가능하며, 이들은 그후 원하는 결과 전계를 생성한다. 코일 권선들 각각을 별도로 제어함으로써, 수반된 코일 권선들 각각의 미리결정된 방향들 및 배향들 사이에 결과 전계의 사실상 연속 범위(virtually continuous range)를 갖는 것이 가능하다. 코일 권선들(40 및 42)의 예시를 이용하여, 코일 권선들을 통해 전류 방향을 반전시킬 가능성 없이, 코일들이 그들 사이에서 90도로 배향될 때, 결과 범위(51)는 90도가 된다.

유사한 예시가 코일 권선들(40 및 42)의 상이한 조합(60)을 갖는 도 6에 나타난다. 조합(60)에서, 코일 권선(42)은 코일 권선(40)으로부터 120도 회전되며, 이는 61로 나타낸 바와 같이 120도의 결과 전계의 범위를 초래한다.

도 5 및 도 6 둘 다에 나타낸 바와 같이, 코일 권선들 각각은 동일한 기하학적 형상, 예를 들어, 효율적인 피겨 8 기하학적 형상을 필수적으로 갖지만, 상이한 배향들로도 존재한다. 그러나, 상이한 기하학적 형상들을 갖는 코일 권선들은, 이하의 적어도 도 7과 관련하여 논의되는 바와 같이 이용될 수 있다.

도 5 및 도 6의 예시들에서 나타낸 바와 같이, 코일들 각각은 대칭축 및 중심점을 갖는다. 코일 권선들은 통상적으로, 예를 들어, 도 7a 내지 도 7f에서 나타낸 바와 같이, 몇몇 대칭축을 갖는다. 추가적으로, 모든 코일 권선들은 몇몇 중심점을 가질 것이며, 이들은 질량 중심 또는 기하학적 중심일 수 있다.

본 발명의 특정 예시들에 따르면, 코일 권선들의 적어도 2개 또는 각각은 대칭축 및 중심점을 가질 것이다. 코일들의 중첩 조합들은 수많은 방식들로 중첩될 수 있다. 하나의 방식은, 코일 권선들의 중심점들이 중첩하고 있고 그리고 그후 그들의 개별적인 대칭축들 사이에 각도가 존재한다는 것이다. 다른 방식은, 서로로부터 오프셋된 코일 권선들의 중심점들을 통해서이며, 여기서는 예를 들어, 중심점들이 중첩하지 않는다.

전류가 오직 코일(40)을 통해서만 통과하는 경우인 도 5를 예시로서 고려하면, 결과 전계는 방향(41)에 있을 것이다. 유사하게, 전류가 오직 코일(42)을 통해서만 통과되는 경우, 그 결과 전계는 방향(43)에 있을 것이다. 그러나, 전류가 코일들 둘 다를 통해 동시에 통과한다면, 결과 전계는 두 개별적인 전계들의 합산일 것이며 방향들(41 및 43) 사이의 어느 것일 수 있다. 각각의 코일 권선 내의 전류가 동작 동안 반전될 수 있는 예시에서, 결과 전계는 360도 범위 내의 어딘가에서 생성될 수 있다.

코일 권선들이 동일한 기하학적 형상 및 동일한 피쳐들이지만, 이들은 또한 도 7a 내지 도 7g에 나타낸 바와 같이 상이할 수도 있다. 필수적이지는 않지만, 코일 권선들은 본원에서 1차 코일 권선 및 2차 코일 권선으로 논의될 것이다. 그러나, 코일 권선들 중 임의의 것은 본원에서의 그들의 설명과는 관계없이 동작시에 다른 것들과 동일하거나 또는 다른 것들에 종속될 수 있다.

예시로서, 제 1 코일 권선(71)은, 1차 코일 권선이며, 제 1 주 유도 전계를 생성하기 위한 것이다. 도 8의 코일이 TMS 코일 디바이스들에서의 표준 코일이기 때문에, 본원에서는 제 1 코일 권선으로서 이용된다. 그러나, 임의의 다른 코일 권선들은 제 1 코일 권선으로 고려될 수 있다. 그후, 하나 또는 그 초과의 추가적인, 2차, 코일 권선들이 제 1 코일 권선과 중첩될 수 있고, 보조 전계를 생성할 수 있다.

이에 따라, 2차 코일 권선에 의해 생성될 전계의 미리결정된 방향 및/또는 배향은 통상적으로 제 1 코일 권선의 방향 및/또는 배향과는 상이할 것이다. 게다가, 2차 코일 권선들은 제 1의 주 전계의 일부 특성을 변경시키기 위한 전계를 생성하는 것을 위해 고려될 수 있다. 예를 들어, 하나 또는 그 초과의 2차 코일 권선들은 제 1 코일 권선의 전계의 방향, 포지션 및/또는 배향을 함께 또는 따로 변경시키기 위한 것일 수 있다. 유사하게, 코일들이 물리적으로 중첩하고 있지만, 이들은 통상적으로 코일 권선들 중 적어도 하나에 의해 생성될 전계의 적어도 미리결정된 방향에서 중첩하고 있다.

그러나, 이하에 더욱 상세하게 논의된 바와 같이, 도면들에 나타내지 않았지만, 본 발명의 예시들은 서로 완전하게 중첩된 하나 또는 그 초과의 동일한 코일 권선들을 포함할 수 있다. 이를 위한 하나의 잠재적인 이용은, 상이한 이점들에 대해, 상이한 시간들에 및/또는 동시에, 별도로 펄스들을 제어하는 것일 수 있다.

중첩되는 상이한 유형들의 코일들 및 이들이 중첩되는 방식은, 그 조합이 결과 전계를 초과하는 전계를 갖는 제어들의 유형들을 결정한다.

도 7a 내지 도 7g에서, 전류는 점선 배선들에서 시계반대 방향으로 그리고 흑색의 실선 배선들에서 시계방향으로 흐르고 있다. 이러한 배선들은 굴곡진(curved) 표면들에 대해 컴퓨팅되었으며, 방위적 등거리 투영(azimuthal equidistant projection)을 이용하여 평면으로 투영된다. 정확한 코일-권선 형상은 선택된 곡률, 타겟 깊이, 최대 코일 크기, 및 다양한 다른 변수들에 의존할 수 있다. 이러한 의존성은 상이한 세트들에서 제 1차 유도체들에 대해 약간 변동된 형상들에서 가시적일 수 있다. 여기서, 이러한 변동은 코일들을 생성하기 위해 이용된 수치적 알고리즘들로 인한 것이다. 또한, 코일들에서의 권회(turn)들의 수는 원하는 특징들을 갖는 코일들을 생성하기 위해 변경될 수 있다는 점에 주목한다.

도 4 내지 도 6은, 우리가 여기서 0차 유도체 코일 권선들(40 및 42)을 부르는 것을 나타낸다. 이러한 코일 권선들을 조합하는 것은, 논의된 바와 같이, 전계의 회전을 허용한다.

도 7a는 0차 유도체 코일 권선(71) 및 1차 유도체 코일 권선(72)을 나타낸다. 이러한 코일 권선들을 조합하는 것은 결과 전계의 타겟 포지션의 수직 조절들을 허용한다.

도 7b는 0차 유도체 코일 권선(71) 및 상이한 1차 유도체 코일 권선(73)을 나타낸다. 이러한 코일 권선들을 조합하는 것은 결과 전계의 타겟 포지션의 수평 조절들을 허용한다.

도 7c는, 1차 유도체 코일 권선(74)을 사이에 끼우는(sandwiching) 상이한 배향들로, 2개의 0차 유도체 코일 권선들(71 및 75)을 나타낸다. 이러한 3개의 코일 권선들을 조합하는 것은, 결과 전계의 배향 정정 및 타겟 포지션의 수직 조절들을 허용한다.

도 7d는, 1차 유도체 코일 권선(73)과는 상이한 배향들에서, 2개의 0차 유도체 코일 권선들(71 및 75)을 나타낸다. 이러한 3개의 코일 권선들을 조합하는 것은, 결과 전계의 배향 정정과 함께 타겟 포지션의 수평 조절을 허용한다.

도 7e는, 1차 유도체 코일 권선(72)을 사이에 끼우는 그리고 또한 1차 유도체 코일 권선(73)을 갖는 상이한 배향들로, 2개의 0차 유도체 코일 권선들(71 및 75)을 나타낸다. 이러한 4개의 코일 권선들을 조합하는 것은 결과 전계의 배향 정정에 따라 타겟 포지션의 수평 및 수직 조절을 허용한다.

도 7f는, 상이한 배향들의 2개의 0차 유도체 코일 권선들(75 및 71)과 함께, 상이한 배향들의 3개의 1차 유도체 코일 권선들(76, 및 2개의 73들)을 나타낸다. 이러한 5개의 코일 권선들을 조합하는 것은, 전류 회로가 전류 파형 극성들을 반전시킬 수 있는지 또는 그렇지 않은지의 여부에 의존하여, 가능한 배향들의 범위 내에서 결과 전계의 임의의 배향들에 따른 타겟 포지션의 수평 및 수직 조절을 허용한다.

도 7g는 12-코일 직교 층 커버리지 코일 어레이의 일례를 나타낸다. 이 코일 어레이는 크고, 얇은 중첩 코일들을 가질 수 있다. 도면들로부터 관찰될 수 있는 바와 같이, 개별적인 코일들이 모두 대칭축을 갖는 것은 아니지만, 모두 중심은 갖는다.

지금까지의 모든 예시들에서, 코일 권선들의 중첩의 이상적인 방법은, 그들의 중심점들이 실질적으로 중첩하도록 그들의 중심점들을 배열하는 것이다. 도 8은 mTMS 코일 디바이스(80)의 케이싱(81a) 내에 하우징된 조합된 코일들(82)의 일례이다. 도 5에 나타낸 것들과 유사한 조합된 코일들(82)은 각각 입력 라인(84 및 85) 및 리턴 라인들(87 및 86)을 갖는다. 현재의 예시에서, 2개의 케이블들의 리턴 라인들(87 및 86)은 커넥터(88)를 통해 단일 리턴 라인(89)에 접속된다. 단일 리턴 라인 및 입력 라인들은 현재 예시의 mTMS 코일 디바이스(80)의 케이블링(81b) 내에 하우징된다. 단일 리턴은 이하에 더욱 상세하게 설명될 것이다.

도 8의 예시에서 관찰될 수 있는 바와 같이, 제 1 및 제 2 코일 권선들은 케이싱(81a) 내에서 오직 부분적으로 중첩한다. 필수적으로, 코일 권선들은 다른 코일 권선의 상단(top) 상에서 하나의 코일 권선과 적층된다. 통상적으로, 코일 권선들은 서로로부터 전기적으로 분리될 것이다. 그래도, 코일 권선들의 일부분들은, 예를 들어, 조합(82)의 코일 권선들 각각의 리턴 라인들(87 및 86)을 접속하는 커넥터(88)를 통해 전기적으로 접속될 수 있다.

대부분의 경우들에서, 2차 코일들의 포지션 및 배향은 제 1 코일 권선의 포지션 및 배향에 대하여 고정될 것이다. 예를 들어, 네비게이팅형 TMS 자극에서 이용될 때, 생성되는 정확한 전계를 인지하기 위해 자극 동안 코일 디바이스 내의 코일 권선들 모두의 포지션 및 배향을 인지하고 있는 것은 중요하다. 그러나, 하나 또는 그 초과의 코일의 포지션 및/또는 배향은 동작 동안 다른 코일 권선 또는 몇몇 권선들에 대하여 조절될 수 있다. 이러한 예시들에서, 각각의 코일의 포지션 및 배향이 인지되거나 또는 도출될 수 있는 점은 중요하다. 동작 동안 2개 또는 그 초과의 코일들 사이의 물리적인 관계를 조절할 수 있는 것은, 전반적인 결과 전계의 제어에 추가적인 제어의 정도를 부가한다. 이러한 것의 몇몇 예시들이 이하에 설명될 것이다.

추가적으로, 다수의 코일들의 조합이 일반적으로 다수의 코일들의 중심점들을 정렬시키는 것과 이들을 중첩시키는 것을 수반하는 것으로 설명되지만, 중심점들은 또한 오프셋될 수 있다. 중심점들을 중첩시킬 때, 예를 들어, 대칭 중심 또는 무게 중심과 같은 임의의 중심점이 선택될 수 있다.

2개 초과의 코일 권선들과의 조합시에, 모든 코일 권선들이 모든 다른 코일 권선들과의 중첩이 필요한 것은 아니다. 모든 코일 권선들이 중첩할 수 있지만, 하나의 코일은 서로 중첩하지 않는 2개의 별도의 코일들에 중첩할 수 있다. 추가적으로, 추가적인 비-중첩 코일들은 다른 코일들 중 임의의 코일과 중첩하지 않는 mTMS 코일 디바이스의 케이싱 내에 하우징될 수 있다.

1차 및 2차 코일들 및 전계들이 설명되었지만, 통상적인 구현들에서 하나의 코일이 다른 코일들보다 현저하게 더 강한 것은 아니다. 이러한 통상적인 구현들에서, 코일들 모두가 1차 또는 2차로서 간단하게 지칭될 수 있지만, 코일들 모두는 거의 동일하게 중요하다.

코일 조합들은 통상적으로, 어떤 점에서는, 촛점 TMS-코일 유도 2D/3D 벡터 전계의 낮은 차수 공간적 유도체들의 조합 또는 그들의 대략적인 조합이다. 2D의 경우, 이는, 예를 들어, 도 7a 내지 도 7g 또는 유사한 이러한 2D 설계들에서 나타낸 코일 권선들의 임의의 조합일 수 있다. 이 조합은, 선형 조합, 예를 들어, 컴포넌트 코일 권선들의 합산 및 상이한 쌍들일 수 있다. 이 조합은 또한, 비-선형 조합, 예를 들어, 하나의 코일 권선으로부터의 1/2 코일 및 다른 코일 권선으로부터의 다른 1/2 코일일 수 있다. 이 조합은 또한, 기본 코일 형상들의 공간적 유도체들로서 도출되지 않은 코일 권선들로 구성될 수 있다.

조합의 코일 권선들은 하나 또는 그 초과의 다른 코일 권선들에 대하여 직교할 수 있다. 그러나, 코일들의 비-직교 조합들도 또한 가능하다. 직교성은 제로 상호 인덕턴스를 초래할 수 있다. 추가적으로, 직교성은, 유도된 전류 패턴들의 공간에서 직교가 되는 것으로서의 코일 권선의 리드 필드들(lead fields)을 초래할 수 있다.

코일 권선들의 효율성은 코일 권선의 배선들의 형상뿐만 아니라 배선 치수들에 의해 영향을 받을 수 있다. TMS에 더해, 코일 조합들에 대한 다른 용도들도 존재한다. MEG(magnetoencephalography)와 같은 용도들의 경우, 예를 들어, 대략 0.1㎜ 또는 그 미만의 직경을 갖는 얇은 배선이 이상적일 수 있다. TMS와 같은 용도들의 경우, 배선 직경은 높은 전류들을 수용하기에 충분해야만 한다. 그러나, 두꺼운 배선들은, 원하는 타겟으로의 증가된 거리 및 감소된 수의 루프들로 인해, 더 큰 전류를 요구할 수 있다. 따라서, 코일 권선의 직경은 코일 디바이스의 의도된 용도에 기초하여 선택될 수 있다.

추가적으로, 코일 권선의 배선의 치수들은 코일 권선의 경로를 따라 변동될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 더 얇은 교차 배선들, 또는 심지어는 평탄화된 배선이 특정 섹션들에 이용될 수 있다. 따라서, 더 얇은 코일 및/또는 더 많은 적층가능한 코일 권선이 생성될 수 있다.

예를 들어, 특정 부분들에서 더 작은 배선을 갖는 코일 권선들의 단면적은 변동될 수 있다. 게다가, 예를 들어, 교차 배선이 90도만큼 트위스트되는 곳에 비-원형 필라멘트가 이용될 수 있다. 이러한 이용은 원형 필라멘트보다 더 작은 교차 두께를 유지하면서 더 많은 코일 루프들을 허용한다.

본원에 논의된 바와 같이, 배선은 제로가 아닌 컨덕턴스를 갖는 임의의 재료를 의미한다. 추가적으로, 배선은 주변으로부터 절연된 도전성 경로들을 형성하기 위해 이용될 수 있다. 이 재료는 하이 또는 로우 Tc 초전도성 재료 또는 보통의 도전성 재료일 수 있다.

본원에 설명된 mTMS 코일 디바이스들은 환자(subject)의 뇌 상의 또는 내의 타겟 위치를 자극하기 위해 이용될 수 있다. 자극 전자장치들은, IGBT 트랜지스터들, MOSFET들, 사이리스터들 또는 다른 적합한 컴포넌트들을 포함한다. 자극 전자 파형들의 극성은 고정될 수 있거나 또는 이는 제어가능할 수 있다. 만약 제어가능하다면, 예를 들어, 릴레이들 또는 트랜지스터들을 통해 제어가능할 수 있다. 극성 스위칭을 허용하는 회로 설계의 일례는, 2010년 6월 3일자로 출원된 미국 가출원 제61/830,181호의 도 9에 설명되며, 이 가출원은 본 명세서에 그 전체 내용이 포함된다.

자극 전자장치 내의 채널들의 수는 mTMS 디바이스 내의 코일들의 수와 동일하거나 도는 그 미만일 수 있다. 각각의 코일은 자기 소유의 전자장치 및 커패시터(들)을 가질 수 있다. 만약 코일들보다 적은 수의 전자장치 채널들이 존재하는 경우, 이 전자장치는 주어진 시간에 소정의 자극을 전달할 필요가 있는 이러한 코일들에 접속될 수 있다. 원하는 코일들로의 접속들은, 수동으로 또는 전자적으로, 예를 들어, 스위치들을 이용하여 변경될 수 있다.

이 전자장치는 mTMS 코일 디바이스에서 코일들의 조합으로의 전반적인 전류의 흐름을 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다. 하나의 컨트롤러는, 코일 권선 전력 입력 라인 각각에서 전류를 별도로 제어하기 위해 존재할 수 있다. 추가적으로, 적어도 하나의 컨트롤러는 적어도 2개의 코일 권선 전력 입력 라인들 내에서 전류를 제어할 수 있다.

추가적으로, 본 발명의 특정 실시예들에 따르면, 본원에 개시된 실시예들 및 예시들 중 임의의 것에 따라 mTMS 코일을 제어하는 방법이 존재한다.

mTMS 코일은 제 1 전계를 생성하기 위해 제 1 코일 권선의 전력 라인을 통해 제 1 전류를 제어함으로써 제어될 수 있다. 앞서 논의된 바와 같이, 논의를 위해, 제 1 전계는 주 전계로 고려될 수 있다.

추가적으로, 주 전계의 포지션, 방향 및/또는 배향은 적어도 하나의 보조 전계를 유도하는 적어도 하나의 보조 자계를 생성하기 위해 적어도 하나의 2차 전력 라인을 통해 적어도 하나의 제 2 전류를 별도로 제어함으로써 수정될 수 있다.

주 전계의 포지션, 방향 및/또는 배향은 또한 제 1 코일 권선에 대한 제 2 코일 권선의 포지션 및/또는 배향을 조절함으로써 수정될 수 있다.

이 방법들은, 예를 들어, 도 7a 내지 도 7g에서 나타낸 바와 같이, 다수의 코일 권선들의 제어를 포함할 수 있다.

게다가, 이 방법은 상이한 타겟 포인트들 및/또는 배향들을 통해, 적어도 2개의 자기 펄스들을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 이는, 동일한 위치 및/또는 배향에서 mTMS 코일 디바이스를 통해서 행해질 수 있다. 예를 들어, 도 8의 mTMS 코일 디바이스(80)를 이용하여, 도 8의 코일들 둘 다에서의 전류를 제어함으로써, 케이싱의 동일한 포지션 및 배향으로부터의 다수의 펄스들을 점화(fire)시키는 것은 가능하지만, 결과 자계로부터의 유도된 전계는 도 5와 관련하여 논의된 바와 같이 상이한 방향들에 있다.

추가적으로, 다수의, 2개 또는 그 초과의 자기 펄스들은, 짧은 시간 기간, 예를 들어, 200 마이크로초 내지 2초 내에 도입될 수 있다. 코일 권선들은, 그 코일 권선들의 적어도 2개가 동시에 자계를 생성하도록, 제어될 수 있다. 추가적으로, 코일 권선들은, 적어도 2개의 코일 권선들이 동일한 주파수에서 자계를 생성하도록, 제어될 수 있다. 따라서, 적어도 2개의 코일 권선들은 각각의 펄스에 대한 서로의 유도된 전계들에 영향을 줄 것이다. 상이한 펄스들에 대해 상이하게 전류들을 제어함으로써, 유도된 전계는 mTMS 코일 디바이스를 물리적으로 이동시킬 필요 없이 빠르게 변할 수 있다.

추가적으로, 적어도 2개의 코일 권선들은, 그 적어도 2개의 코일 권선들이 상이한 주파수들에서 자계를 생성하도록, 제어될 수 있다. 예를 들어, 하나의 코일 권선은 10Hz에서 펄스들을 생성할 수 있는 동안, 다른 코일 권선이 5Hz에서 펄스들을 생성한다. 따라서, 몇몇 펄스들은 중첩하고 있을 수 있지만 다른 펄스들은 중첩하지 않는다. 게다가, 적어도 2개의 코일 권선들은, 그들의 펄스들이 아예 중첩하지 않거나 또는 거의 중첩하지 않도록, 제어될 수 있다. 이러한 예시는, 2개의 완전히 또는 부분적으로 중첩된 코일들을 스태거링함으로써 펄스들의 레이트를 증가시키기 위해 이용될 수 있다.

추가적인 변동들도 가능하다. 예를 들어, 조합의 몇몇 코일(들)은 이상성(biphasic) 방식으로 제어될 수 있지만, 조합에서의 다른 것(들)은 일상성(monophasic) 방식으로 제어된다. 일부 코일(들)은 더 빠른 펄스들을 생성하는 다른 코일(들)과 비교하여 느린 펄스들을 생성할 수 있다. 필수적으로 진동하거나, 상이한 주파수들, 공진 주파수들을 가지거나, 또는 다른 방식으로 서로 다른 2개의 펄스들이 생성될 수 있다.

방법은 mTMS 코일 디바이스의 위치 및/또는 배향을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 게다가, 방법은 유도된 전계 및/또는 생성된 자계에 대한 타겟의 원하는 위치 및 배향을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 이들은 네비게이팅형 TMS의 통상적인 단계일 수 있다. 다음으로, 다수의 코일 권선으로부터 자계의 생성을 별도로 제어함으로써, 타겟 사이트에서 원하는 배향으로 원하는 자계 및/또는 유도 전계를 생성하는 것이 가능하다.

방법은 또한, 생성될 자계/전계에 대한 새로운 타겟 위치 및/또는 배향을 선택하는 단계, 및 mTMS 코일 디바이스의 위치 또는 배향을 조절하지 않고 새로운 타겟에 대한 원하는 자계/전계를 생성하기 위해 mTMS 코일 디바이스의 제 1 및 제 2 코일 권선들로부터의 자계의 생성을 별도로 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 mTMS 코일 디바이스의 이용 없이, TMS 디바이스를 이용하는 누군가는 원하는 자극을 생성하기 위해 TMS 코일 디바이스의 물리적 포지션 및 물리적 배향 둘 다를 정렬시키는 것이 필요하다. 사용자가 자극 동안 이동하거나, 하나의 포지션에서 TMS 코일 디바이스를 안정화하는데 문제를 가지거나, 또는 그렇지 않으면 그 디바이스를 이용하는 것에 어려움을 갖는다면, 인간 오퍼레이터에게 정확하고 원하는 자극을 제공하는 것은 꽤 문제시될 수 있다. 현재의 디바이스 및 방법을 이용하여, 코일 권선 조합에 따라, 사용자는 오직 원하는 위치 주위에 일반적으로 오직 mTMS 코일 디바이스만을 정렬시킬 필요가 있고, 이 시스템은 상이한 코일 권선들의 제어를 통해 임의의 부적절한 정렬에 대해 보상할 수 있다.

여기에 설명된 방법들은 또한 일시적 또는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 물건에 의해 수행될 수 있다.

추가적인 실시예들은 또한 프로세서 및/또는 컴퓨터를 포함한다. 컴퓨터들의 예시들은, 예를 들어, 통상적인 컴퓨터, 하나 또는 그 초과의 그 변종들로서는 예를 들어 모바일 폰, 태블릿, 또는 고객맞춤형 디바이스가 있다. 자극 타겟 및 파라미터들을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램 물건 및/또는 제어 전자장치가 또한 포함될 수 있다.

자극의 타겟은, 예를 들어, 주어진 자극 배향 및 폭을 갖는 단일 자극 위치, 일 세트의 상이한 자극들(예를 들어, 상이한 방향들, 강도들, 지속기간들, 또는 폭들을 갖는 자극들)을 갖는 단일 자극 위치인 것으로 고려될 수 있거나, 또는 자극의 타겟은 자극된 몇몇 공간적으로 별개의 위치들로 구성되거나 이러한 위치들을 포함할 수 있다. 상이한 타겟들이 동시에 또는 원하는 딜레이들을 두고 자극될 수 있다. 타겟들 중 몇몇은 동시에 자극될 수 있지만 몇몇은 별도로 자극된다. 자극 시퀀스는 사용자에 의해 특정될 수 있거나 또는 알고리즘적으로 컴퓨팅될 수 있다. 반복적인 TMS가 또한 이 프레임워크 내에서 옵션으로서 포함된다.

타겟이 자극될 때, 컴퓨터 프로그램 물건은 원하는 자극을 타겟에 전달하기 위해 필요한 코일 권선 전류들 및/또는 그들의 파형들을 컴퓨팅할 수 있다. 컴퓨테이셔널 절차는, 예를 들어, 구형 헤드 모델, 경계 엘리먼트 방법, 또는 유한의 엘리먼트 방법에 기초할 수 있다. 이러한 컴퓨테이션은 주어진 자극 이전에 필수적으로 온라인으로 행해질 수 있거나, 또는 컴퓨테이션은 룩업 테이블을 이용하는 것 및 (예를 들어, 현재의 진폭들/파형들이 스케일링될 필요가 있다면, 가능한 정정 항들을 이용하여) 사전-컴퓨팅된 파라미터 값들을 이용하는 것에 기초할 수 있는데, 이는 오프라인 컴퓨테이션으로서 고려될 수 있다.

멀티 코일 권선 배열은, 코일(들)을 이동(또는 회전)시키지 않고 자극 타겟(또는 자극 배향)을 변경하는 것을 허용한다. 자극 타겟(들)은 컴퓨터 프로그램 물건, 컴퓨터 프로그램 파라미터를 이용하는 사용자에 의해 또는 코일을 원하는 포지션에 이동시킴으로써 특정될 수 있다. 이는, mTMS 코일이 자극할 수 있는 제한된 범위의 타겟들을 갖는 경우, 예를 들어, mTMS 코일이 오직 특정 방향으로만 자극할 수 있는 경우에만, 자극 영역을 변경하는 것/자극 배향을 변경하는 것을 허용할 수 있다.

컴퓨터 프로그램 물건은, 사용자가 원하는 자극 타겟을 마킹할 수 있는 환자의 머리/뇌의 해부학적 이미지(anatomical image), 예를 들어, MRI, CT 이미지, 포토그래프, 또는 CAD 모델을 포함할 수 있다. 따라서, 컴퓨터 프로그램 물건은, 사용자가 자극되도록 원하는 타겟들을 인지할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 물건은 또한 자극되었던 타겟들의 트랙을 유지할 수 있다.

전자 타겟팅(electronic targeting)은 코일 또는 머리 움직임을 고려할 수 있다. 이는, 머리 및 코일의 개별적인 포지션을 측정하는 것에 기초할 수 있다. 따라서, 코일 및 머리가 서로에 대해 이동할 때, 컴퓨터 프로그램 물건은 이에 따라 자극 파라미터들을 조절하며, 이로 인해 원하는 자극, 예를 들어, 주어진 전계 강도가 타겟으로 전달된다. 이러한 종류의 조절은, 예를 들어, 코일들 또는 포지셔닝 코일 모듈들을 변형시킴으로써 환자의 머리를 고정시키기 위해 코일이 조절될 때도 또한 수행될 수 있다. mTMS 코일, 또는 일 세트의 mTMS 코일들 중 하나가 타겟 영역의 오직 부분적인 커버리지만을 갖는 경우, 컴퓨터 프로그램 물건은 원하는 자극이 타겟에 전달될 수 있도록 타겟에 충분히 가깝게 코일을 포지셔닝하기 위해 사용자를 지원할 수 있다.

앞서 언급된 바와 같이, 자극 시퀀스는 사용자-특정 패턴에 기초할 수 있거나, 또는 자극 시퀀스는, 예를 들어, 시스템으로부터의 피드백, 예를 들어, 근육들로부터의 측정된 EEG(electroencephalography) 데이터 또는 전기 신호들을 이용하여, 알고리즘적으로 설계될 수 있다. mTMS 디바이스는 다른 자극 시스템에 피드백을 제공할 수 있는 EEG 또는 다른 생리학적 측정 모달리티와 함께 이용될 수 있다. 피드백은 (EEG 데이터와 같이) 자동일 수 있거나 또는 오퍼레이터에 의해 주어질 수 있다. 피드백은 또한, 주어진 태스크, 예를 들어, 오브젝트 명명(object naming)에 있어서, 예를 들어, 대상들/환자들의 수행성능에 기초할 수 있다. 피드백 데이터는 다음 자극(또는 시간상으로 나중에 발생하는 자극들 중 일부)을 위해 파라미터들을 조절/선택하는데 이용될 수 있다.

게다가, 앞서 언급된 바와 같이, 복수의 코일 권선들은 단일 리턴 라인을 공유할 수 있다. 예를 들어, mTMS 코일 디바이스는 케이싱 내에 적어도 2개의 코일 권선들을 포함할 수 있다. 각각의 코일 권선은 전력 입력 라인을 가질 수 있다. 각각의 코일 권선의 전력 입력 라인은 분리되어 있을 수 있거나 또는 2개 또는 그 초과의 코일 권선들 사이에서 공유될 수 있다. 게다가, 적어도 2개의 코일 권선들은 단일의, 공유된 전력 리턴 라인을 갖는다.

몇몇 코일 권선들을 갖는 mTMS 코일 디바이스에서, 몇몇은 그들 자신의 리턴 라인들을 가질 수 있고 그리고 몇몇은 공통 리턴 라인을 공유할 수 있다. 도 8은, 2개의 코일 조합(82)을 갖고 그리고 단일 전력 리턴 케이블(89)을 공유하는 mTMS 코일 디바이스의 일례를 나타낸다.

코일 권선들 각각은, 별도의 전력 리턴 라인, 예를 들어, 도 8에서의 리턴 라인들(87 및 86)을 가질 수 있고, 여기서 멀티채널 TMS 코일 디바이스는 별도의 전력 리턴 라인들(86 및 87)을 공유 전력 리턴 라인(89)에 연결하는 적어도 하나의 커넥터(88)를 더 포함한다.

게다가, 도 8에서 관찰될 수 있는 바와 같이, 전력 리턴 라인들(86 및 87)은 서로 가까이에서 배향되고 그리고/또는 중첩하고 있을 수 있다. 전력 리턴 라인들의 경로는 케이싱 내에서 별도로 배열될 수 있고 그리고/또는 코일 권선들 내부에서 그들의 원하는 위치에 설계될 수 있다.

mTMS(multichannel Transcranial Magnetic Stimulation) 코일 디바이스가 본원에 개시되는데, 이 mTMS 코일 디바이스는: 케이싱 내에 적어도 2개의 코일 권선들을 포함하고, 여기서 각각의 코일 권선은 전력 입력 라인을 갖고, 적어도 2개의 코일 권선들은 단일의 공유 전력 리턴 라인을 갖는다. mTMS 코일 디바이스는 또한 동일한 공유 전력 리턴을 공유하는 코일 권선들을 모두 갖는다. mTMS 코일 디바이스는 또한 단일 전력 리턴을 가질 수 있다. mTMS 코일 디바이스는 또한, 코일 권선들 각각이 별도의 전력 리턴 라인을 갖도록 될 수 있고, 여기서 멀티채널 TMS 코일 디바이스는 공유된 전력 리턴 라인에 별도의 전력 리턴 라인들을 연결하는 적어도 하나의 커넥터를 더 포함한다. mTMS 코일 디바이스는 또한, 서로 가까이에서 배향되거나 또는 중첩하는 코일 권선들의 적어도 2개의 전력 리턴 라인들을 가질 수 있다. mTMS 코일 디바이스는 또한 적어도 2개의 코일 권선들을 포함하는 케이싱을 더 포함할 수 있다. mTMS 코일 디바이스는 또한 코일 권선 당 하나의 전력 입력 케이블을 그리고 전력 입력 케이블들보다 적어도 1개 적은 전력 리턴 케이블을 포함하는 케이싱을 가질 수 있다. mTMS 코일 디바이스는 또한 서로로부터 분리된 코일 권선들의 적어도 2개의 전력 입력 케이블들을 가질 수 있다. mTMS 코일 디바이스는 또한 서로의 상단에 적층된 코일 권선들을 가질 수 있다. mTMS 코일 디바이스는 또한 실질적으로 상이한 기하학적 형상들을 갖는 코일 권선들의 적어도 2개를 가질 수 있다.

개시된 본 발명의 실시예들이 본원에 개시된 특정 구조들, 프로세스 단계들, 또는 재료들로 한정되지 않지만, 당업자들에 의해 인식되는 바와 같이 그 동등물들로 확대된다는 점이 이해될 것이다. 또한, 본원에 사용된 기술적 용어는 오직 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적을 위해 이용되며 제한하는 것으로는 의도되지 않는다는 점이 이해되어야 한다.

"일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 본 상세한 설명 전체에 있어서의 참조는, 실시예와 관련하여 설명된 특정한 특성, 구조, 또는 특징이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 상세한 설명 전체에 걸쳐 다양한 위치들에 있는 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"라는 문구들의 출현은 필수적으로 동일한 실시예를 모두 지칭하는 것은 아니다.

본원에 이용되는 바와 같이, 복수의 아이템들, 구조 엘리먼트들, 조성 엘리먼트들, 및/또는 재료들이 편리함을 위해 공통 리스트에 제시될 수 있다. 그러나, 이러한 리스트들은, 리스트의 각각의 부재가 별도의 그리고 고유한 부재로서 개별적으로 식별되는 것과 마찬가지로 해석되어야만 한다. 따라서, 이러한 리스트의 어떠한 개별적인 부재도, 반대의 표시들 없이 공통의 그룹에서 그들의 프리젠테이션에 기초하여 단독으로 동일한 리스트의 임의의 다른 부재의 사실상의 동등물로서 해석되어야만 하는 것은 아니다. 이에 더해, 본 발명의 다양한 실시예들 및 예시는 그 다양한 컴포넌트들에 대한 대안책들에 따라 본원에서 지칭될 수 있다. 이러한 실시예들, 예시들, 및 대안들이 서로에 대한 사실상의 등가물들로서 구성되지 않지만, 본 발명의 별도의 그리고 자율적인 표현들로서 해석되는 것으로서 고려된다는 점이 이해된다.

게다가, 설명된 특징들, 구조들, 또는 특성들이 하나 또는 그 초과의 실시예들에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다. 이하의 설명에서, 수많은 특정 세부사항들이 본 발명의 실시예들의 전반적인 이해를 제공하기 위해 길이들, 폭들, 형상들 등의 예시들로서 제공된다. 그러나, 당업자는, 본 발명이 하나 또는 그 초과의 특정 세부사항들 없이, 또는 다른 방법들, 컴포넌트들, 재료들 등을 통해 실행될 수 있다는 점을 인식할 것이다. 다른 예시들에서, 잘-알려진 구조들, 재료들, 또는 동작들은 본 발명의 모호한 양상들을 회피하기 위해 상세하게 나타내거나 또는 설명되지 않았다.

전술한 예시들은 하나 또는 그 초과의 특정 애플리케이션들에서 본 발명의 원리들을 예시하지만, 구현의 형태, 용도 및 세부사항들에 있어서의 수많은 변형들이 신규의 기능의 행사 없이 그리고 본 발명의 원리들 및 개념들로부터 벗어나지 않고 행해질 수 있다는 점이 당업자들에게 명백하게 될 것이다. 이에 따라, 이하에 설명된 청구항들에 의한 경우를 제외하고는, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.

Claims (23)

1. mTMS(multichannel Transcranial Magnetic Stimulation) 코일 디바이스로서,
   제 1 전력 입력 라인을 갖는 제 1 코일 권선, 및
   제 2 전력 입력 라인을 갖는 제 2 코일 권선을 포함하고,
   상기 제 1 코일 권선 및 상기 제 2 코일 권선은 적어도 부분적으로 중첩하고 있는,
   mTMS 코일 디바이스.
2. 제 1 항에 있어서,
   케이싱을 더 포함하고,
   상기 제 1 코일 권선 및 상기 제 2 코일 권선은 상기 케이싱 내에서 하우징되는,
   mTMS 코일 디바이스.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 코일 권선 및 상기 제 2 코일 권선은 상기 케이싱 내에서 오직 부분적으로만 중첩하는,
   mTMS 코일 디바이스.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 코일 권선들 중 적어도 하나는 피겨 8 코일 권선(figure 8 coil winding)인,
   mTMS 코일 디바이스.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 코일 권선 및 상기 제 2 코일 권선은 각각, 전류가 이들을 통과할 때, 적어도 하나의 미리결정된 방향 및 배향으로, 유도된 전계를 생성하기 위한 것인,
   mTMS 코일 디바이스.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제 2 코일 권선에 의해 생성될 상기 유도된 전계의 미리결정된 방향 및/또는 배향은, 상기 제 1 코일 권선에 의해 생성될 상기 유도된 전계의 미리결정된 방향 및/또는 배향과는 상이한,
   mTMS 코일 디바이스.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   상기 제 2 코일 권선은, 상기 제 1 코일 권선의 전계의 방향, 포지션 및/또는 배향 중 하나를 변경시키기 위한 전계를 생성하기 위한 것인,
   mTMS 코일 디바이스.
8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 코일 권선들은, 상기 코일 권선들 중 적어도 하나에 의해 생성될 전계의 적어도 미리결정된 방향에서 중첩하고 있는,
   mTMS 코일 디바이스.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 코일 권선 및 상기 제 2 코일 권선은 동일한 기하학적 형상을 갖는,
   mTMS 코일 디바이스.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 코일 권선 및 상기 제 2 코일 권선은 상이한 기하학적 형상들을 갖는,
    mTMS 코일 디바이스.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 코일 권선 및 상기 제 2 코일 권선 각각은 대칭축 및 중심점을 갖고,
    상기 제 1 코일 권선 및 상기 제 2 코일 권선은, 중첩하는 자신들의 중심점들을 가지고 그리고 자신들의 개별적인 대칭축들 사이에 각도를 가지고 배열되는,
    mTMS 코일 디바이스.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 코일 권선 및 상기 제 2 코일 권선 각각은 대칭축 및 중심점을 갖고,
    상기 제 1 코일 권선 및 상기 제 2 코일 권선은 중첩하는 그들의 중심점들 없이 배열되는,
    mTMS 코일 디바이스.
13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 코일 권선들 중 하나의 중심점의 포지션은, 다른 코일 권선의 중심점의 포지션에 대하여 조절가능한,
    mTMS 코일 디바이스.
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코일 권선들 중 하나는, 다른 코일 권선의 상단에 적층되지만 상기 다른 코일 권선으로부터 전기적으로 분리되어 있는,
    mTMS 코일 디바이스.
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 코일 권선의 포지션 및 배향은 상기 제 1 코일 권선에 대하여 고정되어 있는,
    mTMS 코일 디바이스.
16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 추가 코일 권선을 갖는,
    mTMS 코일 디바이스.
17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코일 권선들의 전력 입력 라인 각각에서의 전류를 별도로 제어하기 위한 컨트롤러를 더 포함하는,
    mTMS 코일 디바이스.
18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따라 mTMS 코일을 제어하는 방법으로서,
    제 1 주(primary) 전계를 생성하기 위해 제 1 전력 라인을 통해 제 1 전류를 제어하는 단계, 및
    제 2 보조(secondary) 전계를 생성하기 위해 제 2 전력 라인을 통해 제 2 전류를 별도로 제어함으로써 상기 주 전계의 포지션, 방향 및/또는 배향을 수정하는 단계를 포함하는,
    mTMS 코일을 제어하는 방법.
19. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 주 전계를 생성하기 위해 상기 제 1 전력 라인을 통해 제 1 전류를 제어하는 단계, 및
    상기 제 1 코일 권선에 대하여 상기 제 2 코일 권선의 포지션 및/또는 배향을 조절함으로써 상기 주 전계의 포지션, 방향 및/또는 배향을 수정하는 단계를 포함하는,
    mTMS 코일을 제어하는 방법.
20. 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
    동일한 위치 및 동일한 배향에서 상기 mTMS 코일 디바이스를 이용하여 상이한 타겟 포인트들 및/또는 상이한 타겟 배향들을 갖는 적어도 2개의 전자기 펄스들을 생성하는 단계를 더 포함하는,
    mTMS 코일을 제어하는 방법.
21. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 mTMS 코일 디바이스의 위치 및 배향을 결정하는 단계,
    생성될 전계에 대한 타겟의 원하는 위치 및 배향을 결정하는 단계, 및
    상기 타겟에서 원하는 전계를 생성하기 위해 상기 mTMS 코일 디바이스의 상기 제 1 코일 권선 및 상기 제 2 코일 권선으로부터 상기 전계의 생성을 별도로 제어하는 단계를 더 포함하는,
    mTMS 코일을 제어하는 방법.
22. 제 21 항에 있어서,
    생성될 전계에 대한 새로운 타겟 위치 및/또는 배향을 선택하는 단계, 및
    상기 mTMS 코일 디바이스의 상기 위치 또는 상기 배향을 조절하지 않고 상기 새로운 타겟에 대한 원하는 전계를 생성하기 위해 상기 mTMS 코일 디바이스의 상기 제 1 코일 권선 및 상기 제 2 코일 권선으로부터 상기 전계의 생성을 별도로 제어하는 단계를 더 포함하는,
    mTMS 코일을 제어하는 방법.
23. 일 세트의 컴퓨터 판독가능 명령들이 저장된 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    프로세서로 하여금, 상기 명령들은 제 18 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항의 단계들을 수행하게 하는,
    컴퓨터 판독가능 매체.
    

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