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J-GLOBAL ID：201802264317825029   整理番号：18A0844909

無線電力スイッチトキャパシタ放電刺激システムにおける減衰指数波形による刺激効率【JST・京大機械翻訳】

Stimulation Efficiency With Decaying Exponential Waveforms in a Wirelessly Powered Switched-Capacitor Discharge Stimulation System

著者 (4件)： Lee Hyung-Min (School of Electrical and Computer EngineeringGeorgia Institute of Technology) ,  Howell Bryan (Department of Biomedical EngineeringDuke University) ,  Grill Warren M. (Department of Biomedical EngineeringDuke University) ,  Ghovanloo Maysam (School of Electrical and Computer Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, GA, USA)
資料名： IEEE Transactions on Biomedical Engineering  (IEEE Transactions on Biomedical Engineering)
巻： 65  号： 5  ページ： 1095-1106  発行年： 2018年 
JST資料番号： C0236A  ISSN： 0018-9294  CODEN： IEBEAX  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究の目的は,電気刺激のためのスイッチドキャパシタ放電刺激(SCDS)システムを用いることの実現可能性を試験することであり,次に,従来の刺激装置と比較して全体的なエネルギー節約を決定することである。著者らは,猫頭部の画像ベースの体積導体モデルを皮質脊髄路(CST)軸索のケーブルモデルと組み合わせて計算モデルを構築し,従来およびSCDSシステムによって生成された矩形および減衰指数波形の理論的刺激効率を定量化した。続いて,モデル予測を,後部内部カプセルにおける軸索活性化および対側上腕筋肉における記録誘発筋電図(EMG)によりin vivoで試験した。矩形波形と比較して,時間定数>500μsの減衰指数波形は,CST軸索の直接モデルを活性化するために2%~4%少ない刺激エネルギーと,in vivoでEMG活性を誘発する0.4%~2%少ない刺激エネルギーを必要とすると予測された。刺激システムの計算された無線入力エネルギーとEMG活動を誘発するために必要な測定された刺激エネルギーを用いて,著者らは,SCDS移植可能パルス発生器(IPG)が,ターゲット神経要素を活性化するために従来のIPGより40%少ない入力エネルギーを必要とすることを予測した。従来のIPGよりもエネルギー効率の高い無線SCDS IPGは,インプラントのサイズを低減し,より少ない無線エネルギーが皮膚を通して伝送され,外部電力送信機におけるバッテリーの寿命を延長する必要がある。Copyright 2018 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 二次電池 ,  パルス発生器 ,  計算モデル ,  送信機 ,  電気刺激 ,  *放電 ,  画像 ,  軸索 ,  *電力 ,  *SC回路 ,  エネルギー効率 ,  省エネルギー
準シソーラス用語： 投入エネルギー ,  *刺激装置 ,  *ワイヤレス , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 神経の基礎医学  (GN01020W) ,  脳・神経系モデル  (EL02050C)

タイトルに関連する用語 (8件)： 無線 ,  スイッチトキャパシタ ,  放電 ,  刺激システム ,  減衰 ,  指数 ,  波形 ,  刺激