Consiglio Nazionale delle Ricerche

Tipo di prodottoArticolo in rivista
TitoloFrequency-related effects in the optimization of coils for the magnetic stimulation of the nervous system
Anno di pubblicazione2002
FormatoCartaceo
Autore/iRavazzani, P.; Ruohonen, J.; Tognola, G.; Anfosso, A.; Ollikainen, M.;Ilmoniemi, R. J.; Grandori, F.
Affiliazioni autori1, 3, 4, 6: Centro di Ingegneria Biomedica CNR, Piazza Leonardo da Vinci, 32 20133 Milan, Italy; 2, 5: Nexstim Ltd., FIN-00510 Helsinki, Finland.
Autori CNR e affiliazioni
  • PAOLO GIUSEPPE RAVAZZANI
  • FERDINANDO GRANDORI
  • GABRIELLA TOGNOLA
Lingua/e
  • inglese
AbstractMagnetic stimulation of the nervous system is a non-invasive technique with a large number of applications in neurological diagnosis, brain research, and, recently, therapy. New applications require engineering modifications in order to decrease power consumption and coil heating. This can be accomplished by optimized coils with minimized resistance. In this study the influence of some frequency-related effects (skin and proximity effect) on the coil resistance will be discussed, together with the role played by wire shape, wire section, and twisting effect. The results show that the coil resistance increases with frequency. As an example, for a 20-mm2 circular wire section, the skin effect in the typical frequency range of magnetic stimulator devices (2-4 kHz) increases the coil resistance up to about 45% with respect to its dc value. Moreover, the influence of the frequency is lower for flat wire sections and reasonably small helix twist angle of the coil.
Lingua abstractinglese
Altro abstract-
Lingua altro abstract-
Pagine da463
Pagine a471
Pagine totali-
RivistaIEEE transactions on biomedical engineering (Print)
Attiva dal 1964
Editore: Institute of Electrical and Electronics Engineers, - New York, N.Y.
Paese di pubblicazione: Stati Uniti d'America
Lingua: inglese
ISSN: 0018-9294
Titolo chiave: IEEE transactions on biomedical engineering (Print)
Titolo proprio: IEEE transactions on bio-medical engineering (Print)
Titolo abbreviato: IEEE trans. biomed. eng. (Print)
Titoli alternativi:
  • Institute of Electrical and Electronics Engineers transactions on bio-medical engineering (Print)
  • IEEE transactions on biomedical engineering (Print)
  • Transactions on bio-medical engineering (Print)
Numero volume della rivista49
Fascicolo della rivista5
DOI10.1109/10.995685
Verificato da refereeSì: Internazionale
Stato della pubblicazione-
Indicizzazione (in banche dati controllate)
  • ISI Web of Science (WOS) (Codice:000174969600007)
Parole chiavecoil optimization; magnetic stimulation; proximity effect; skin effect
Link (URL, URI)http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12002178
Titolo parallelo-
Data di accettazione-
Note/Altre informazioniL'’ottimizzazione dei sistemi per la stimolazione magnetica (soprattutto per quanto concerne la potenza impiegata) è da considerarsi un passo fondamentale verso la possibile apertura di tale metodica ad applicazioni innovative (si pensi alla futuribile stimolazione magnetica funzionale), altrimenti irraggiungibili con le apparecchiature convenzionali. I risultati del presente studio, che suggeriscono l’assoluta necessità di tenere in considerazione alcune fra le caratteristiche “non-ideali” delle bobine, sono quindi fondamentali nella progettazione ed ottimizzazione degli stimolatori magnetici di ultima generazione, soprattutto nell’ottica della riduzione delle potenze impiegate.
Strutture CNR
  • IEIIT — Istituto di elettronica e di ingegneria dell'informazione e delle telecomunicazioni
  • ISIB — Istituto di ingegneria biomedica
Moduli CNR
    Progetti Europei-
    Allegati

      Dati storici
      I dati storici non sono modificabili, sono stati ereditati da altri sistemi (es. Gestione Istituti, PUMA, ...) e hanno solo valore storico.
      Area disciplinareMedical Research, Diagnosis & Treatment
      Area valutazione CIVRScienze e tecnologie per una società dell'informazione e della comunicazione
      Rivista ISIIEEE TRANSACTIONS ON BIOMEDICAL ENGINEERING [42636J0]
      Descrizione sintetica del prodottoIn questo studio viene proposta una metodica analitica per la stima dell’influenza di fattori quali l’effetto pelle, l’effetto di prossimità e la torsione del cavo della bobina sulla resistività della bobina stessa utilizzata in dispositivi per stimolazione magnetica del sistema nervoso centrale. Poiché tale parametro è fondamentale nella progettazione degli stimolatori, l’articolo dimostra come il considerare bobine ideali (come usualmente si considera nei dispositivi commerciali) produce una sottostima delle impedenza in gioco ed una conseguente dispersione di potenza. Questo studio si presenta come il primo (in circa 20 anni di diffusione della metodica di stimolazione magnetica) che tiene in considerazione tali effetti troppo superficialmente trascurati in precedenza.