Jantzen Iron Core Coil — катушка индуктивности
Данные отзывы написаны реальными покупателями катушек индуктивности Jantzen Iron Core Coil в нашем магазине. Мы не публикуем фамилии клиентов из соображений сохранности персональных данных. Покупая у нас тот или иной товар, вы также имеете возможность добавить свой отзыв.
Отличные катушки!
Отличные катушки, беру уже не первый раз.
На слух проигрывает катушке без сердечника по скорости нарастания сигнала, бас стал гораздо более медленным.
Всё сделано на высшем уровне, скорость, доставка, консультация, качество товара. Катушки подошли, всё работает. Рекомендую если лень бегать по магазинам.
Изделие выполнено отлично. Отклонение по индуктивности и сопротивлению не превышают 2-3%. Если кому-то нужно более точно — берите по индуктивности чуть больше.
Рекомендую, быстро и оперативно)
Хорошие качественные катушки для замены штатных в АС.
Пользовпл такие катушки раньше. Результвт хороший.
Фото соответствует товару. В работе не пробовал. Показателям соответствуют.
Товар соответствует заявленному качеству
Недорого и вполне качественно.
Запакованы хорошо. Хорошие катушки
Хорошие
Хорошие катушки цена/качество, брал для фильтра на мидбасс в машину, результатом остался доволен
все отлично от начала и до конца
Отличные катушки, но очень долго ехали (
Прекрасное отношение цена качество, отличные катушки
Всем привет! Имею весьма спорную АС Магнаты 1002. Кто-то ругает, кто-то хвалит. Хвалят за басы. А вот для меня они убойные. Слишком. Заказал сии катушки индуктивности, что их «занизить». Удалось. Низкие стали мягкие, иногда переходящие в «воздух». До этого пробовал 2 катушки (покупал не в Аудиомании), но с ними было только хуже, 80-100Гц были неукротимы. Сейчас все ок! Теперь не могу спать-музыку слушаю!!! Катушка огонь!!! Советую!
Купил 4 катушки Jantzen Iron Core Coil. Параметры полученных деталей имеют погрешность: индуктивность 0-2,3%, сопротивление 6,7-29,4%.
Заказывал 2 шт. — 4,2 мГн 0,85 Ом и 2 шт. — 3,3 мГн 0, 75 Ом. Получил 2 шт. — 4,22-4,3 мГн 1,1 Ом и 2 шт. — 3,3-3,32 мГн 0,9-0,8 Ом. Заказал 06.04.2019, получил 27.10.2019. Думаю, что все будет работать нормально, но немного на других частотах. Это не критично, изначально хотел более дорогие катушки, а эти рассматривал, как макетный вариант. Благодарю Аудиоманию за выполненный заказ.
Установил в портативные колонки звук классный. Я доволен.
По соотношению цены и качества очень достойное предложение!
Упаковка очень хорошая. Доставка СДЕК , в это раз все отлично доставили быстро. Товар соответствует описанию.
Взял для фильтра на широкополосный динамик. Замечаний нет.
Дешевые катушки с очень большим сопротивлением. Нормально для установки в параллель динамикам или для экспериментов по подбору индуктивности. Отматывать от дорогих катушек жалко
Отличные катушки, наконец то доделал свою полочную акустику, потрясающий звук с этими катушками, слышно каждый огрех кодирования в мп3, использовал их в СЧ и в НЧ звене кроссовера, сопротивление очень низкое в сравнении с советскими катушками без сердечника, размеры маленькие, это большой плюс.
Будет использоваться для обхода контроля жесткости подвески в acura mdx 2008
Товар очень качественный, погрешность примерно 3% от заявленных номиналов. После замены отечественных катушек на данный товар звучание колонок значительно преобразилось. Голос стал звучать чище.
Не ожидал таких не больших размеров, номинал соответствует, всё отлично
Катушку индуктивности Jantzen Iron Core Coil 20 AWG / 0.80 mm 0.600 mH 0.260 Ohm установил в кроссоверы колонок Dali Zensor1 и Dali Zensor Pico, на вч — катушку Jantzen Air Core Wire Coil 0.63 mm 0.20 mH 0.45 Ohm (0854) и конденсаторы Конденсатор Audiocore S-Line. ВЧ тракт приобрел отчетливое звучание, в НЧ тракте исчезло «бубнение», басы стали звучать чисто. К сведению: колонки Dali Zensor1 и Dali Zensor Pico имеют одинаковую конфигурацию кроссоверов, отличающихся только номиналами резисторов и конденсаторов. Я в колонках Dali Zensor Pico применил конфигурацию от Dali Zensor1 и они зазвучали намного лучше.
Отправили очень оперативно, качественно упаковали(как впрочем всегда) для катушек даже излишне ))) Все 4 заказанные катушки идентичные.
Катушки индуктивности от Jantzen покупал неоднократно. Очень хорошее и даже отличное качество изделий и соотношение цена/качество. Данные катушки использовал НЕ в кроссоверах акустических систем, а в накалах ламп, для точной коррекции номинального напряжения в 6,3 В, и ограничения броска тока в момент включения, губительного для холодных накалов любых ламп.
Добротная катушка. То, что мне было нужно для небольших по размеру бюджетных АС. Использовал в Energy CF-30 на СЧ как замену штатной китайской. Класс!
Покупал из-за сердечников. Сердечники очень хороши — это не феррит, а некий «пермит» — что-то вроде распыленного железа. Красивые — хоть как сувенир на полку ставь. Индуктивность стабильна на разных частотах.
Катушки отличные. Уже стоят и работают 🙂
Использовалась для реставрации S90, качество на высоте
Имеет малое сопротивление. Качественно сделана.
Порадовало DCR=0,18 Ом.
Катушка, намотанная тем-же проводом, но с воздушным сердечником имеет почти 0.
4 Ом.
Добротное изделие, установлены на фильтре динамика НЧ в АС.
Катушки этой не было в каталоге компании, но по договоренности мне смогли её привезти, за что большой плюс вам!
Катушка с маленьким сопротевлением сохраняет демпфирование динамика, нон ферит тоже хорошо. Особенно порадовала цена за практически идеальную катушку.
Рассчитанный рейтинг катушки индуктивности Jantzen Iron Core Coil: 4.82 из 5.00, основан на 74 оценках покупателей без отзыва и 40 оценках покупателей, написавших отзыв (суммарно 114 оценок)
Электромагнитные катушки – buy in Moscow. Prices, description, photo in online store bb-engineering.ru
Одной из важных деталей для сборки распределительных систем является электромагнитная катушка. Она используется в клапанах в качестве принадлежности, способной создавать магнитное поле, необходимое для перемещения толкателя клапана. Когда на контакты катушки подается напряжение, толкатель перемещается в рабочее положение, закрывая или наоборот открывая подачу сжатого воздуха или другой рабочей среды.
В интернет-магазине B&B Engineering можно выбрать и купить электромагнитные катушки и другие виды принадлежностей для распределителей и клапанов по доступной цене. Преимущества сервиса:
- Большой выбор продукции известных мировых брендов;
- Осуществляется доставка товаров в любой регион России;
- Можно заказать товары, находясь в Москве или в любом другом населенном пункте;
- Выгодные цены на оборудование и принадлежности.
Опытные специалисты B&B Engineering помогут купить подходящие катушки и дадут свои рекомендации относительно подбора принадлежностей для сборки пневматической системы любой сложности.
Данный тип изделий представляет собой обычную электромагнитную катушку или соленоид, размещенный в герметичном корпусе. Для подключения напряжения предусмотрены соответствующие контакты. Катушка устанавливается на распределитель или клапан, имея стандартные размеры под посадочное место.
Номинальными значениями для обычных и соленоидных катушек являются:
- 5/12/24 В для постоянного тока;
- 110 и 220/230 В для переменного.
Существуют также устройства, рассчитанные на другие параметры напряжения, но они представлены моделями для специального применения, например, для шахт и опасных производств, и в настоящее время серийно не выпускаются.
Разброс напряжения может составлять +/-10% от номинального для типовых катушек, и до +/-30% для специальных. Стандартная потребляемая мощность составляет 0,4-4,5 Вт в распределителях пилотного типа, и до 20 Вт в устройствах прямого действия.
Большинство моделей дополнены системой снижения тока. Соленоидный элемент потребляется номинальный тока в первые 3-5 мс работы, далее, в режиме удержания, ток падает в 2-5 раз.
Мощность катушки подбирают с учетом таких факторов:
- Диаметр каналов питания и выхлопа;
- Диаметр пилота или основного каскада;
- Рабочее давление в системе;
- Сила, создаваемая возвратной пружиной.
Ранее (до появления схем снижения тока), важной считалась продолжительность включения (ПВ), т.
е. время, которое соленоид мог находиться под напряжением:
- 100% — неограниченная продолжительность;
- Менее 100% — время работы, пересчитанное на 10-минутный интервал.
Так, если указывалась ПВ 60%, это означало, что продолжительность должна составлять не более 6 минут. Практически все современные катушки имеют ПВ 100%, поэтому данный показатель обычно не указывается в маркировке.
Важным показателем является класс защиты. Он указан на корпусе после обозначения IP. Указывается степень защиты контактов от попадания пыли и касания персоналом, а также от воды. Стандартными являются классы защиты IP54, IP65.
Что касается взрывозащиты, то она достигается наличием запаянного кабеля и более прочного, полностью герметичного корпуса. На сайте B&B Engineering доступны для покупки электромагнитные катушки без взрывозащиты, а для использования в условиях опасных производств, подразумевающих возможность воспламенения или взрыва, целесообразно приобрести электромагнитные катушки со взрывозащитой.
Также, катушки для пневматических клапанов могут быть дополнены схемами защиты от неправильной полярности подключения и от искрения на контактах. Обычно искра возникает в момент разрыва цепи подачи тока вследствии индуктивности, вызывающей возникновение высокого напряжения и соответственно электрической дуги. Это явление способно быстро разрушать контакты, поэтому одним из вариантов решения является подключение диода параллельно обмотке.
Еще один важный момент – необходимость защиты от перегрева. Особенно это актуально для использования нескольких пневматических распределителей, смонтированных близко друг к другу. При длительном удержании, температура катушки способна достигать более 100°С, что чревато оплавлением корпуса и снижением рабочих характеристик.
Кроме того, в холодном состоянии катушка способна развивать большее усилие, за счет того, что ее сопротивление меньше, чем у нагретой. Чем более высокая мощность катушки, тем лучше должна охлаждаться ее поверхность.
Рабочий диапазон температуры, при котором гарантировано надежное срабатывание катушки обычно указывается производителем.
Имеет значение и род тока. Практически любой соленоид способен работать на постоянном токе. Если подразумевается работа на переменном токе, в магнитный контур катушки вводят короткозамкнутый виток для создания фазового сдвига для сглаживания силы, действующей на якорь толкателя. При работе на переменном токе, возникает не только активное, но и реактивное сопротивление обмотки, которое может зависеть от положения якоря, поэтому придется подать большее напряжение, чем в случае использования постоянного тока. Не рекомендовано подавать переменный ток на катушку без нагрузки, поскольку якорь в этом случае не будет выполнять полное перемещение и станет колебаться с частотой напряжения, вызывая нежелательный нагрев, преждевременный износ и даже разрушение пружины.
Электромагнитные катушки на заказ | Заказные магнитные катушки
Главная > Решения для катушек > Электромагнитная катушка
Электромагнитная ленточная катушка
Электромагнитные катушки используются практически во всех отраслях промышленности, что делает их применение практически безграничным.
Независимо от того, связан ли ваш проект с бытовой электроникой или лабораторными исследованиями, изготовленные на заказ электромагнитные катушки обеспечивают фундаментальные силы, необходимые для многих приложений.
HBR Industries, Inc. производит некоторые из лучшие электромагнитные катушки и магнитные катушки на рынке. Наши производственные возможности позволяют нам создавать катушки, которые идеально соответствуют проектам наших клиентов и отвечают самым высоким стандартам качества.
Электромагнитные катушки для различных отраслей промышленности
Электрические устройства требуют изменяющихся токов, и электромагнитные катушки являются идеальным решением. В отличие от постоянных магнитов, электромагнитные катушки позволяют контролировать силу их магнитного притяжения, что делает их универсальным компонентом, который можно использовать во многих исследовательских и промышленных приложениях.
Бытовые устройства, от мусоропроводов до DVD-плееров, основаны на электромагнитных катушках, а также в промышленном оборудовании, медицинских приборах и линиях электропередач.
Наши катушки эффективны в ряде приложений и отраслей. Работа с проводами размером 2-42 AWG и материалами труб размером от 1/8” до 1-1/4” , они могут использоваться в:
- Трансформаторы
- Электродвигатели
- Индукторы воздушной катушки
- Полупроводники
- Применение солнечной энергии
- Медицинские приборы
HBR Industries, Inc. будет работать с вами над изготовлением электромагнитных катушек по индивидуальному заказу, которые обеспечат оптимальную производительность для вашего приложения. Мы ориентируемся на мелкосерийное производство и прототипы, и мы гордимся нашими быстрыми сроками выполнения работ и превосходным качеством нашей продукции.
У нас есть знания и опыт, чтобы предлагать решения для производства нестандартных катушек, которые точно соответствуют вашим требованиям, сохраняя при этом низкие затраты.
Мы специализируемся на превращении проектов клиентов в материальные продукты.
Если у вас есть проект, требующий сложной конструкции катушки, мы предлагаем идеальное решение. HBR может изготовить электромагнитные катушки на заказ с необычными или нестандартными формами, жесткими допусками и другими уникальными характеристиками в соответствии с вашим дизайном.
Мы работаем с различными материалами и при необходимости можем поставлять центральные сердечники от немагнитных бобин до тороидов из различных магнитных и немагнитных материалов.
Свяжитесь с HBR О наших возможностях электромагнитной катушки сегодня!
HBR Industries, Inc. является экспертом в производстве катушек. Мы производим электромагнитные катушки на заказ, которые могут удовлетворить даже самые сложные требования заказчика.
Если у вас есть вопросы, а у нас есть ответы, свяжитесь с HBR Industries, Inc. или запросите предложение, чтобы получить дополнительную информацию о нестандартных электромагнитных катушках, нестандартных магнитных катушках или любых других наших нестандартных возможностях.
Запросить цену
Катушки в виде восьмерки для магнитной стимуляции: от фокальной стимуляции к глубокой стимуляции
Введение
Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) — это метод транскраниальной стимуляции головного мозга человека с использованием катушки, расположенной на поверхности головы . Катушка приводится в действие импульсными электрическими токами в несколько сотен ампер в течение примерно 50–150 мкс для создания переходных магнитных полей примерно в 1 Тл. Это индуцирует электрические поля в мозгу в соответствии с законом Фарадея. Индуцированные электрические поля воздействуют на нейроны в головном мозге, когда нейроны получают некоторый уровень электрического возбуждения. Впервые о ТМС сообщили более трех десятилетий назад в исследовании с использованием круглой катушки (Barker et al., 19).85), в котором регистрируемый электромиографический ответ был вызван на стимуляцию моторной коры (MC). Эта успешная демонстрация сильно повлияла на научное сообщество.
Однако было трудно локально стимулировать целевые области мозга с помощью круглой катушки. Впоследствии был предложен метод локализованной стимуляции мозга катушкой в виде восьмерки (Ueno et al., 1988), и была достигнута стимуляция ТК человека с разрешением 5 мм (Ueno et al., 1990).
Внедрение ТМС с использованием катушки в виде восьмерки дает преимущества при локальной стимуляции головного мозга. Это привело к быстрому расширению исследований функционального мозга; исследования, касающиеся функциональной организации человеческого мозга, динамической связи нейронов и пластичности нейронов в коре, были успешно проведены с использованием катушек в форме восьмерки. Ввиду отличной эффективности при локальной стимуляции мозга, ТМС с катушкой в виде восьмерки в настоящее время широко используется в базовой и клинической медицине (Ueno, 2021).
Основываясь на успехе ТМС, повторная ТМС (рТМС) с повторяющейся импульсной стимуляцией была введена в клиническую медицину в качестве потенциального средства лечения боли, депрессии, болезни Паркинсона и нейрореабилитации.
Для лечения этих заболеваний необходимо стимулировать определенные области в более глубоких частях мозга. Для достижения этого типа глубокой стимуляции мозга было разработано несколько конфигураций катушек (Roth et al., 2002; Zangen et al., 2005; Crowther et al., 2011; Lu and Ueno, 2015, 2017).
В этой статье мы представляем ТМС с использованием катушки в форме восьмерки и структурных вариантов катушки в форме восьмерки, а также других конфигураций катушек для поверхностной и глубокой стимуляции мозга. Мы обсуждаем преимущества и ограничения этих конфигураций катушек, уделяя особое внимание фокальности, компромиссу между глубиной и фокальностью, а также подходам к увеличению глубины.
Фокус катушек в виде восьмерки
Когда мы используем круглую катушку, индуцированные электрические поля в мозге текут концентрически, как показано на рисунке 1А. Интенсивность электрических полей увеличивается пропорционально радиусу; интенсивность равна нулю в центре катушки и максимальна на краю катушки.
Рисунок 1. (A) Круглая катушка, (B) Плоская восьмерка, (C) Бабочка, (D) Четверная бабочка, (E) гибкая спираль, (F) эксцентриковая восьмерка, (G) двойная D-образная катушка, (H) H6-катушка, (I) катушка клеверного листа и (J) катушка в форме восьмерки с железным сердечником.
Поскольку индуцированные электрические поля или индуцированные электрические токи текут в направлении касательной катушек, направление стимулирующих токов регулируется вращением катушки.
Направленная магнитная стимуляция, или так называемая векторная магнитная стимуляция, осуществляется путем изменения амплитуды и направления раздражающих токов.
Локализованная и направленная стимуляция нейронов головного мозга полезна при изучении как анатомической, так и функциональной организации мозга. Пирамидальные нейроны в коре легче возбуждаются, когда возбуждающие электрические поля или, возбуждающие электрические токи, протекают параллельно аксонам пирамидных нейронов, по сравнению с раздражением токами, протекающими в направлении, перпендикулярном аксонам. Возбуждение нейронов вызывается трансмембранными потенциалами через клеточную мембрану. Трансмембранный потенциал вызывается выходящими токами из нейронов, что приводит к деполяризации мембраны. Когда деполяризация превышает порог возбудимой ткани, нейрон возбуждается. Внешние токи управляются активирующей функцией или отрицательным значением пространственного градиента индуцированных электрических полей (Basser et al.
, 19).92).
Таким образом, ТМС с катушкой в виде восьмерки имеет преимущества в направленной и векторной стимуляции мозга по сравнению с круглой конфигурацией катушки.
Конструктивный вариант катушки-восьмерки
С момента изобретения катушки-восьмерки исследователи постоянно пытались улучшить ее характеристики. В центре внимания этих попыток была геометрия обмоток катушки, поскольку она сильно влияет на характеристики катушки. На протяжении многих лет сообщалось о различных модификациях геометрии катушки и вытекающих из них преимуществах. На рис. 1 показаны основные варианты конструкции катушек в форме восьмерки. На рис. 1В показана простая плоская катушка, состоящая из пары кругов, которая является самой простой формой среди вариантов. Наведенное электрическое поле сходится непосредственно под центром катушки, которая имеет локальную высокую напряженность электрического поля. Катушки-бабочки или катушки с двойным конусом, показанные на рисунке 1C, в настоящее время широко используются в клинических приложениях.
Катушка изогнута под острым углом по центру между левым и правым крыльями. Изгиб заставляет катушку соответствовать форме человеческой головы. Кроме того, это приводит к увеличению глубины индуцированных электрических полей в головном мозге. Четверные катушки-бабочки, показанные на рисунке 1D, также согнуты в центре катушки, но под тупым углом (Rastogi et al., 2017). Эта катушка обеспечивает высокую напряженность электрического поля на пересечении крыльев. Кроме того, изогнутая форма приводит к снижению плотности тока в окружающих областях. Таким образом, эта катушка усиливает фокальность индуцируемого электрического поля. Спиральные катушки, показанные на рисунке 1E, представляют собой еще один вариант катушек в форме восьмерки (Krasteva et al., 2002). Из-за вклада элементов катушки, имеющих тупые углы, катушка обеспечивает распределение электрического поля с повышенной фокусностью. Эксцентриковые катушки в форме восьмерки, показанные на рисунке 1F, могут обеспечить повышенную напряженность электрического поля благодаря их измененной геометрии обмотки в плоскости (Sekino et al.
, 2015). Центры намотки левой и правой катушек смещены к середине, образуя в середине плотный проводник катушки. Его высокая эффективность в создании электрических полей приводит к уменьшению размера схемы возбуждения. Более того, плотные проводники посередине усиливают очаговость стимуляции. Катушки Double-D, показанные на рисунке 1G, предназначены для стимуляции более широких областей мозга (Sekino et al., 2017). Эта катушка имеет деформацию в направлении, противоположном направлению эксцентричных катушек в виде восьмерки. Двойные D-образные катушки имеют прямые проводники посередине с промежутками между проводниками. Из-за расширенной области стимуляции стимулирующий эффект более стабилен, несмотря на небольшие смещения катушки, которые естественным образом возникают при повторных стимуляциях. H-катушки предлагают ряд геометрий катушек, предназначенных для создания более глубоких электрических полей, чем у типичных катушек TMS, которые стимулируют только более поверхностные слои коры (Tendler et al.
, 2016). Как показано на рисунке 1H, несколько геометрий катушек в серии H-катушек основаны на катушках в форме восьмерки. Эти H-катушки имеют характеристики, аналогичные характеристикам катушек-бабочек, и в настоящее время широко применяются при лечении депрессии. На рисунке 1I представлена комбинация двух катушек в форме восьмерки, которые генерируют электрические поля в ортогональных направлениях (Rotem et al., 2014). Когда двухфазные импульсные токи подаются на две катушки со сдвигом фаз на четверть периода, результирующее электрическое поле вращается в плоскости катушки. Возбудимость корковых тканей зависит от направления электрического поля. Таким образом, вращающиеся электрические поля обеспечивают стабильное стимулирующее воздействие независимо от ориентации катушки. Электрическая эффективность катушек в форме восьмерки может быть улучшена за счет использования железного сердечника, как показано на рисунке 1J. Это позволяет генерировать сильные магнитные поля с меньшими управляющими токами (Yamamoto et al.
, 2016). Повышение энергоэффективности полезно для терапевтических применений, требующих повторных стимуляций с частотой более 5 Гц. Однако железный сердечник должен быть сконструирован таким образом, чтобы свести к минимуму вихревые токи в сердечнике.
Компромисс между глубиной и фокусом
Поскольку электромагнитные поля, генерируемые катушкой, ослабевают по мере удаления от катушки, поверхностные области мозга, такие как кора головного мозга, сильнее стимулируются ТМС. Это приводит к возбуждению или торможению более глубоких областей мозга в зависимости от функциональной связи в мозге. Такая нейромодуляция более глубоких областей считается ключом к получению терапевтических эффектов. Были проведены обширные исследования и разработки для увеличения глубины электрических полей. Несколько клинических исследований по лечению ТМС убедительно продемонстрировали, что более глубокие стимуляции обеспечивают лучший терапевтический эффект (Shimizu et al., 2017). Однако прямая стимуляция более глубоких областей мозга продолжает оставаться одной из самых больших технических проблем в ТМС.
На рис. 2 показано численное моделирование электрических токов, индуцируемых катушками в форме восьмерки с четырьмя различными диаметрами в диапазоне от 40 до 100 мм. Увеличение диаметра катушки приводит к увеличению глубины индуцированных электрических полей, что позволяет предположить, что катушки большего размера подходят для более глубокой стимуляции. Однако более крупные катушки демонстрируют расширенную область стимуляции, что приводит к стимуляции за пределами целевой области, что увеличивает потенциальный риск побочных эффектов. Для обеспечения эффективной и безопасной ТМС предпочтительны катушки как с глубиной, так и с фокусом. Это моделирование показывает, что существует компромисс между глубиной и фокусом индуцированных электрических полей.
Рис. 2. Численное моделирование электрических полей, создаваемых катушками в форме восьмерки четырех различных диаметров. Электрический ток в катушке составлял 1 кА для четырех диаметров.
В исследовании было проведено сравнение электрических полей в мозге человека, индуцированных катушкой-бабочкой, катушкой H, катушкой Halo и плоской катушкой в форме восьмерки (Lu and Ueno, 2017).
Катушки бабочка, H- и Halo имеют значительно более глубокое проникновение поля по сравнению с плоской катушкой в форме восьмерки за счет фокальности. Напряженность электрических полей в таламусе составила 86,2, 28,7, 47,7 и 21,7 В/м для катушек бабочка, H-, Halo и плоская восьмерка соответственно. Интересно, что катушки «бабочка» и «гало» лучше стимулируют глубокие подобласти мозга по сравнению с катушкой Н. Поэтому катушка-бабочка имеет соответствующий баланс глубины и фокуса.
Был проведен систематический контрольный анализ катушек TMS путем сравнения распределения электрического поля 50 различных катушек (Deng et al., 2013). Результаты показали, что существует явный компромисс между глубиной и фокусом, а катушки с более глубоким проникновением демонстрируют более широкие зоны стимуляции. Катушки «восьмерка» и H-катушки наиболее подходят для направленной и широкой стимуляции соответственно. Катушка-бабочка показала как умеренную глубину, так и фокус. Важным наблюдением этого исследования было то, что угол изгиба между двумя крыльями катушки-бабочки влиял на баланс между глубиной и фокусом.
В исследовании максимальная глубина поля была получена при угле изгиба 110°.
Последние подходы к увеличению глубины
Понимая важность более глубокого проникновения индуцированного электрического поля в ТМС, недавние исследования предложили новые подходы к этой проблеме.
Математические методы решения обратных задач играют важную роль в биомагнетике, в частности в магнитоэнцефалографии. Эти методологии недавно были применены к конструкции катушки TMS. За всю историю ТМС исследователи изобрели различные катушки. Характеристики этих катушек можно сравнить, чтобы определить, какая из них лучше всего подходит для конкретных приложений. Обратный анализ обеспечивает основу для оптимизации геометрии и размера обмоток катушки для заданного целевого распределения электрического поля в мозге (Peeren, 2003; Liu et al., 2020). Гипотетический потенциал задается на двумерной криволинейной поверхности, на которой сформированы обмотки катушки. Частные производные потенциала обеспечивают распределение тока в катушке.
Закон Био–Савара и закон индукции Фарадея описывают линейную зависимость между потенциалом на поверхности катушки и распределением электрического поля внутри плоскости. Функция стоимости определяется как пространственно интегрированная разница между заданным целевым электрическим полем и электрическим полем, создаваемым потенциалом катушки. Затем оптимальный потенциал катушки для целевого электрического поля может быть получен путем минимизации функции стоимости. Примечательно, что сфокусированное целевое электрическое поле привело к решению о катушках в форме восьмерки, хотя алгоритм не имел предварительных знаний о катушках в форме восьмерки (Liu et al., 2020). Этот результат с математической точки зрения свидетельствует о том, что катушка в форме восьмерки пригодна для обеспечения фокальной стимуляции. Эта структура будет использоваться в будущем для систематического изучения конструкций катушек для более глубокой стимуляции мозга.
Недавнее исследование показало концепцию временной интерферирующей электрической стимуляции, в которой используется пара электрических полей с немного разными частотами (Grossman et al.
, 2017). Одновременное приложение двух электрических полей генерирует огибающую сигналов, которые изменяются в зависимости от разности частот между двумя несущими частотами. Когда несущие частоты превышали 10 3 Гц, нейроны не реагировали. Однако частота огибающей составляет примерно 10 Гц, что вызывает возбуждение нейронов. Интересно, что максимальная величина оболочки может проявляться в глубоких отделах мозга. Этот метод позволяет проводить локальную стимуляцию глубоких областей с помощью электродов, прикрепленных к поверхности головы. Концепция временной интерференции также может быть введена в TMS. Индуктивная временная интерференционная стимуляция с помощью катушек в виде восьмерки обеспечивает более глубокую и целенаправленную стимуляцию, чем та, которая достигается в вышеупомянутом компромиссе (Xin et al., 2021).
Нейронаучное применение
Транскраниальная магнитная стимуляция с помощью катушки в форме восьмерки стимулирует человеческий мозг с высоким пространственным разрешением.
Например, мы стимулировали моторную кору человека, относящуюся к областям рук и ног, с разрешением 5 мм. Мы накладываем электроды на пять мышц руки, таких как короткая отводящая большой палец (APB), первая тыльная межкостная (FDI), отводящая минимальную цифру (ADM), плечелучевая (BR), двуглавая мышца плеча (BB) и передняя большеберцовая (TA) мышцы. , и мы наблюдали моторные вызванные потенциалы (МВП) этих мышц в ответ на стимуляцию мозга. Мы получили функциональную карту в этой моторной коре (Ueno et al., 19).90). Расстояние между точками сетки на функциональной карте составляет 5 мм. Каждая функциональная зона имеет свое оптимальное направление для стимуляции мозга. Когда мы стимулируем точку, относящуюся к большому пальцу, с направлением, противоположным оптимальному, большой палец не реагирует. На функциональной карте, полученной методом ТМС с катушкой-восьмеркой, региональная и направленная зависимости возбудимости отражают извилины и борозды головного мозга.
Таким образом, ТМС с катушкой в виде восьмерки позволяет неинвазивно изучать динамическую пространственно-временную нейронную сеть в мозге человека.
Мы можем создать так называемое виртуальное поражение временно. Другими словами, ТМС с катушкой в виде восьмерки может вызвать временное локальное нарушение в головном мозге в течение короткого периода времени. Подход виртуального поражения с использованием ТМС является мощным инструментом для изучения динамических механизмов мозга человека, поскольку пространственно-временная обработка информации в мозге еще недостаточно изучена.
Эпштейн провел интересное исследование эпизодической памяти, используя подход виртуального поражения, когда посетил нашу лабораторию (Epstein et al., 2002). Десять японских испытуемых подверглись последовательным визуальным стимулам, которые содержали 18 наборов простых слов кандзи и незнакомые абстрактные узоры, а мозг был нарушен ТМС с катушкой в виде восьмерки между визуальными стимулами. Катушка TMS была помещена в левую дорсолатеральную префронтальную кору (DLPFC), правую DLPFC, центральную макушку и вне головы в качестве контроля. После набора стимулов испытуемые проходили тест на проверку правильности запоминания пары кандзи и абстрактных образов.
Результаты показывают, что правильный DLPFC играет важную роль в создании эпизодической памяти. Как и в этом примере, ТМС с катушкой в виде восьмерки может пролить свет на динамические механизмы высших функций мозга человека.
Применение в медицине
Клинические исследования показали, что рТМС эффективна при различных психических и неврологических заболеваниях. Использование катушек в форме восьмерки позволило нам эффективно индуцировать электрические поля в целевой области, сводя к минимуму потенциальный риск побочных эффектов, вызванных стимуляцией окружающих областей. Магнитные стимуляторы, оснащенные катушками в виде восьмерки, получили одобрение регулирующих органов во многих странах и теперь доступны для приобретения. Было опубликовано руководство по терапевтическому использованию рТМС, основанное на обзоре клинических исследований рТМС (Lefaucheur et al., 2020). В этом руководстве оценивалась эффективность рТМС при различных психических и неврологических заболеваниях, а ее эффективность при лечении депрессии, моторного инсульта и невропатической боли была отнесена к уровню А, что указывает на определенную эффективность.
Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США одобрило лечение депрессии в 2008 году. ДЛПФК является основной мишенью при лечении депрессии. Лечение рТМС эффективно в случаях с лекарственной устойчивостью.
Об успешном лечении невропатической боли также сообщалось в нескольких клинических исследованиях. Стимуляция первичной моторной коры положительно повлияла на лечение. Эксцентрическая катушка в форме восьмерки, показанная на рисунке 1F, была разработана и применена для лечения невропатической боли (Hosomi et al., 2020). Клинические исследования показали, что терапевтический эффект сильно зависит от условий и протокола стимуляции.
Заключительные замечания
Катушки в форме восьмерки изначально были изобретены для достижения неинвазивной и очаговой стимуляции мозга. Кроме того, его способность функционального картирования мозга внесла значительный вклад в нейробиологию. В тандеме с неврологическими приложениями терапевтическое применение rTMS также расширилось в последние годы.
Систематические исследования катушек продемонстрировали способность катушки в форме восьмерки уравновешивать фокус и глубину индуцированных полей. В заключение можно предположить, что катушки в форме восьмерки будут продолжать играть важную роль как в неврологии, так и в медицине, включая дальнейшие технологические обновления.
Вклад автора
SU написал введение, фокальность катушек в форме восьмерки и применение в неврологии. М.С. писал о структурных вариациях катушек в форме восьмерки, компромиссе между глубиной и фокусом, последних подходах к увеличению глубины и применениях в медицине. Оба автора внесли свой вклад в статью и одобрили представленную версию.
Финансирование
Эта работа была поддержана грантом JSPS KAKENHI номер 20H05759.
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Примечание издателя
Все утверждения, изложенные в этой статье, принадлежат исключительно авторам и не обязательно представляют претензии их дочерних организаций или издателя, редакторов и рецензентов. Любой продукт, который может быть оценен в этой статье, или претензии, которые могут быть сделаны его производителем, не гарантируются и не поддерживаются издателем.
Ссылки
Баркер А.Т., Джалинус Р. и Фристон И.Л. (1985). Неинвазивная магнитная стимуляция моторной коры человека. Ланцет 1, 1106–1107. doi: 10.1016/s0140-6736(85)92413-4
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Basser, P.J., Wijesinghe, R.S., и Roth, B.J. (1992). Активирующая функция для магнитной стимуляции получена из трехмерной модели объемного проводника. IEEE Trans. Биомед. англ. 39, 1207–1210. doi: 10.1109/10.168686
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Кроутер Л. Дж., Маркетос П., Уильямс П. И., Мелихов Ю.
и Джайлс Д. К. (2011). Транскраниальная магнитная стимуляция: улучшенная конструкция катушки для глубокого исследования мозга. J. Appl. физ. 109:07B314. doi: 10.1063/1.3563076
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Дэн З.Д., Лисанби С.Х., Петерчев А.В. (2013). Компромисс между глубиной и фокусом электрического поля при транскраниальной магнитной стимуляции: сравнение моделирования 50 конструкций катушек. Стимуляция мозга. 6, 1–13. doi: 10.1016/j.brs.2012.02.005
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Эпштейн К.М., Секино М., Ямагучи К., Камия С. и Уэно С. (2002). Асимметрии префронтальной коры в эпизодической памяти человека: влияние транскраниальной магнитной стимуляции на изучение абстрактных паттернов. Неврологи. лат. 320, 5–8. doi: 10.1016/s0304-3940(01)02573-3
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Гроссман Н., Боно Д., Дедич Н., Кодандарамайя С. Б., Руденко А., Сук Х. Дж. и др.
(2017). Неинвазивная глубокая стимуляция мозга с помощью временных интерферирующих электрических полей. Мобильный 169, 1029–1041. doi: 10.1016/j.cell.2017.05.024
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Хосоми К., Сугияма К., Накамура Ю., Симокава Т., Ошино С., Гото Ю. и др. (2020). Рандомизированное контролируемое исследование 5 ежедневных сеансов и непрерывное исследование 4 еженедельных сеансов повторяющейся транскраниальной магнитной стимуляции при невропатической боли. Боль 161, 351–360. doi: 10.1097/j.pain.0000000000001712
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google
Крастева В.Т., Папазов С.П., Даскалов И.К. (2002). Магнитная стимуляция неоднородных биологических структур. Биомед. англ. Онлайн 1:3. doi: 10.1186/1475-925X-1-3
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Lefaucheur, J. P., Aleman, A., Baeken, C., Benninger, D. H.
, Brunelin, J., Di Lazzaro, V., et al. (2020). Основанные на фактических данных рекомендации по терапевтическому использованию повторяющейся транскраниальной магнитной стимуляции (рТМС): обновление (2014–2018 гг.). клин. Нейрофизиол. 131, 474–528. doi: 10.1016/j.clinph.2019.11.002
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Лю С., Кувахата А. и Секино М. (2020). Конструкция мультилокусной транскраниальной катушки магнитной стимуляции с одним драйвером. УРСИ Радио Наука. лат. 2, 1–5. doi: 10.46620/20-0057
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Лу, М., и Уэно, С. (2015). Компьютерное исследование глубокой транскраниальной магнитной стимуляции с использованием коаксиальных круглых катушек. IEEE Trans. Биомед. англ. 62, 2911–2919. doi: 10.1109/tbme.2015.2452261
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Лу, М., и Уэно, С. (2017). Сравнение индуцированных полей с использованием различных конфигураций катушек во время глубокой транскраниальной магнитной стимуляции.
PLoS One 12:e0178422. doi: 10.1371/journal.pone.0178422
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Пирен, Г. Н. (2003). Подход функции тока для определения оптимальных поверхностных течений. Дж. Вычисл. физ. 191, 305–321. doi: 10.1016/S0021-9991(03)00320-6
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Растоги, П., Ли, Э. Г., Хадимани, Р. Л., и Джайлс, округ Колумбия (2017). Транскраниальная конструкция катушки магнитной стимуляции с улучшенной фокальностью. AIP Adv. 7:056705. doi: 10.1063/1.4973604
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Ротем А., Ниф А., Ниф Н. Э., Агудело-Торо А., Рахмилевич Д., Паулюс В. и др. (2014). Решение ориентационных ограничений при транскраниальной магнитной стимуляции вращающимися полями. PLoS One 9:e86794. doi: 10.1371/journal.pone.0086794
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Рот Ю., Занген А. и Халлетт М.
(2002). Конструкция катушки для транскраниальной магнитной стимуляции глубоких отделов мозга. Дж. Клин. Нейрофизиол. 19, 361–370. doi: 10.1097/0000469-200208000-00008
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Секино М. и Уэно С. (2004a). Методом МКЭ определение оптимального распределения тока при транскраниальной магнитной стимуляции как альтернативе электросудорожной терапии. IEEE Trans. Магн. 40, 2167–2169. doi: 10.1109/TMAG.2004.828982
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Секино М. и Уэно С. (2004b). Численный расчет вихревых токов при транскраниальной магнитной стимуляции для психиатрического лечения. Нейрол. клин. Нейрофизиол. 88, 1–5.
Google Scholar
Секино М., Осаки Х., Такияма Ю., Ямамото К., Мацудзаки Т., Ясумуро Ю. и др. (2015). Эксцентриковые катушки в форме восьмерки для транскраниальной магнитной стимуляции. Биоэлектромагнетизм 36, 55–65. doi: 10.1002/bem.21886
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Секино М.
, Ямамото К. и Кавасаки Ю. (2017). Катушка и магнитный стимулятор, использующие то же самое. Номер публикации международного патента: WO2017/150490. Женева: ВОИС.
Google Scholar
Симидзу Т., Хосоми К., Маруо Т., Гото Ю., Йокоэ М., Кагеяма Ю. и др. (2017). Эффективность глубокой рТМС при нейропатической боли в нижних конечностях: рандомизированное двойное слепое перекрестное исследование H-катушки и катушки в виде восьмерки. Дж. Нейрохирург. 127, 1172–1180. doi: 10.3171/2016.9.JNS16815
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Тендлер А., Игаэль Н. Б., Рот Ю. и Занген А. (2016). Глубокая транскраниальная магнитная стимуляция (ГТМС) – вне депрессии. Эксперт Преподобный Мед. Приборы 13, 987–1000. doi: 10.1080/17434440.2016.1233812
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Уэно, С. (2021). Новые горизонты электромагнетизма в медицине и биологии. Радионауч. 56, 1–17.
doi: 10.1029/2020RS007152
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Уэно С., Мацуда Т. и Фуджики М. (1990). Функциональное картирование моторной коры человека, полученное при фокальной и векторной магнитной стимуляции головного мозга. IEEE Trans. Магн. 26, 1539–1544. doi: 10.1109/20.104438
Полный текст CrossRef | Google Scholar
Уэно С., Таширо Т. и Харада К. (1988). Локализованная стимуляция нервных тканей головного мозга с помощью парной конфигурации изменяющихся во времени магнитных полей. J. Appl. физ. 64, 5862–5864. doi: 10.1063/1.342181
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Синь З., Кувахата А., Лю С. и Секино М. (2021). Магнитно-индуцированная временная интерференция для фокальной и глубокой стимуляции мозга. Перед. Гум. Неврологи. 15:693207. doi: 10.3389/fnhum.2021.693207
PubMed Abstract | Полный текст перекрестной ссылки | Google Scholar
Ямамото К., Мияваки Ю., Сайто Ю. и Секино М. (2016).
