Kim, Jae-Chang;Kyeong, Sunghyon;Lee, Jong Doo;Park, Hae-Jeong
Investigative Magnetic Resonance Imaging
/
v.17
no.3
/
pp.169-180
/
2013
Purpose : The purpose of this study was to setup a concuurent transcranial magnetic stimulation (TMS)-functional MRI (fMRI) system for understanding causality of the functional brain network. Materials and Methods: We manufactured a TMS coil holder using nonmagnetic polyether ether ketone (PEEK). We simulated magnetic field distributions in the MR scanner according to TMS coil positions and angles. To minimize image distortions caused by TMS application, we controlled fMRI acquisition and TMS sequences to trigger TMS during inter-volume intervals. Results: Simulation showed that the magnetic field below the center of the coil was dramatically decreased with distance. Through the MR phantom study, we confirmed that TMS application around inter-volume acquisition time = 100 miliseconds reduced imaging distortion. Finally, the applicability of the concurrent TMS-fMRI was tested in preliminary studies with a healthy subject conducting a motor task within TMS-fMRI and passive motor movement induced by TMS in fMRI. Conclusion: In this study, we confirmed that the developed system allows use of TMS inside an fMRI system, which would contribute to the research of brain activation changes and causality in brain connectivity.
International Journal of Control, Automation, and Systems
/
v.5
no.3
/
pp.337-342
/
2007
This paper proposes a helmet-type whole-head brain stimulator system considering a realistic head geometry. For more accurate design and computer simulations, a realistic volume conductor model was adopted and the current evoked on human cerebral cortex was analyzed using the boundary element method (BEM). To obtain a more focalized evoked current around the target points, various coil configurations were tested and an average targeting error of about 10 mm was obtained.
TMS and tDCS are non-invasive devices that treat the diseases of patients or individual users, and manage or improve their health by applying stimulation to a brain through magnetism and electricity. The effect and safety of these devices have proved to be valid in several diseases, but research in this area is still much going on. Despite increasing cases of their application, legislations directly regulating TMS and tDCS are hard to find. Legal regulation regarding TMS and tDCS in the United States, Germany and Japan reveals that while TMS has been approved as a medical device with a moderate risk, tDCS has not yet earned approval as a medical device. However, the recent FDA guidance, European MDR changes, recalls in the US, and relevant legal provisions of Germany and Japan, as well as recommendations from expert groups all show signs of tDCS growing closer to getting approved as a medical device. Of course, safety and efficacy of tDCS can still be regulated as a general product instead of as a medical device. Considering multiple potential impacts on a human brain, however, the need for independent regulation is urgent. South Korea also lacks legal provisions explicitly regulating TMS and tDCS, but they fall into the category of the grade 3 medical devices according to the notifications of the Korean Ministry of Food and Drug Safety. And safety and efficacy of TMS are to be evaluated in compliance with the US FDA guidance. But no specific guidelines exist for tDCS yet. Given that tDCS devices are used in some hospitals in reality, and also at home by individual buyers, such a regulatory gap must quickly be addressed. In a longer term, legal system needs to be in place capable of independently regulating non-invasive brain stimulating devices.
Purpose : Transcranial electromagnetic stimulation(TMS) is a noninvasive method which stimulates the central nervous system through pulsed magnetic fields without direct effect on the neurons. Although the neurobiologic mechanisms of magnetic stimulation are unknown, the effects on the brain are variable according to the diverse stimulation protocols. This study aims to observe the effect of the magnetic stimulation with two different stimulation methods on the cultured hippocampal slices. Methods : We obtained brains from 8-days-old Spague-Dawley rats and dissected the hippocampal tissue under the microscope. Then we chopped the tissue into 450 µm thickness slices and cultured the hippocampal tissue by Stoppini's method. We divided the inserts, which contained five healthy cultured hippocampal slices respectively, into magnetic stimulation groups and a control group. To compare the different effects according to the frequency of magnetic stimulation, stimulation was done every three days from five days in vitro at 0.67 Hz in the low stimulation group and at 50 Hz in the high stimulation group. After N-methyl-D-aspartate exposure to the hippocampal slices at 14 days in vitro, magnetic stimulation was done every three days in one and was not done in another group. To evaluate the neuronal activity after magnetic stimulation, the $NeuN/{\beta}$-actin ratio was calculated after western blotting in each group. Results : The expression of NeuN in the magnetic stimulation group was stronger than that of the control group, especially in the high frequency stimulation group. After N-methyl-D-aspartate exposure to hippocampal slices, the expression of NeuN in the magnetic stimulation group was similar to that of the control group, whereas the expression in the magnetic non-stimulation group was lower than that of the control group. Conclusion : We suggest that magnetic stimulation increases the neuronal activity in cultured hippocamal slices, in proportion to the stimulating frequency, and has a neuroprotective effect on neuronal damage.
Background & Objectives: Hyperexcitablity of motor system is a well-established characteristic pathophysiologic finding of amyotrophic lateral sclerosis (ALS). Whereas little is known about the source of excitability according to the progression of the disease. We evaluated the excitability and its source in advanced ALS patients using transcranial magnetic stimulation (TMS). Meterial & Methods: Motor evoked potentials (MEP) by TMS were recorded for abductor pollicis brevis muscles in 20 patients, 11 men and 9 women, with ALS. Mean age was $54.2{\pm}12.1years$, and mean disease duration was $13.9{\pm}13.4years$. Serial magnetic stimulations were applied to get the parameters; excitability threshold (ET), amplitude and latency of MEP. We also had a facilitated MEP (fMEP). Results: The parameters were analyzed according to the clinical settings. ET was higher in ALS(mean $63.5{\pm}18.1$) than normal control (mean $46.0{\pm}8.4$, p<0.01). Amplitudes of MEP were reduced in ALS ($2.6{\pm}3.6mV$; control $6.5{\pm}3.1mV$, p<0.01). Duration of the disease and ET showed significant inverse correlation (Spearson correlation coefficient = -0.57, p<0.01). Duration of the disease and fMEP/MEP ratio showed less but also significant inverse correlation (Spearson correlation coefficient, r = -0.52, p < 0.05). Conclusions: Lower ET in advanced ALS patients, in spite of decreased fMEP/MEP ratio, may indicate the hyperexcitability of lower motor neurons in these patients. This study suggests that lower motor neurons is hyperexcitable due to upper motor neuron dysfunction at advanced stage.
The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
/
v.12
no.6
/
pp.657-665
/
2019
In this study, we conducted a study on the transcranial magnetic electrode, a method for the study of dementia and muscle pain, a neurodegenerative disease caused by an aging society, which is becoming a problem worldwide. In particular, transcranial magnetic electrodes have been studied to improve their ability to be deteriorated by dementia symptoms such as speech, cognitive ability, and memory by outputting magnetism deep into the brain using coils on the head epidermis. In this study, simulation was performed using Maxwell 3D program for the design of coil, the core of transcranial magnetic electrode. As a result of the simulation comparison between the coil designed by the previous research and the coil through the research and development, the output was found to be superior to the conventional designed coil. The graphs of the coil outputs of B-Field and H-Field are found to be symmetrical, but the symmetry between each coil is pseudo-symmetrical and not accurate. Based on these results, an experiment was conducted to confirm whether the output of the head epidermis through both coils is possible. In the magnitude field of the reverse-coil 2-coil analysis, the maximum output was 3.3920e + 004 H [A_per_meter], and the vector field showed the strongest magnetic field around 35 to 165 degrees. It was confirmed that the magnetic output canceled due to the magnetic output. In the case of the forward 2-coil, a maximum of 3.2348e + 004H [A_per_meter] similar to the reverse coil was observed, but in the case of the vector field, the magnetic output regarding the forward output and the head skin output was confirmed. However, when the height change in the output coil, the magnetic output was reduced.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
/
v.15
no.12
/
pp.7239-7247
/
2014
This study repeated low-frequency transcranial magnetic stimulation (rTMS) to evaluate the effects on cognitive function in chronic stroke patients. Among the chronic stroke patients, 30 patients selected by MMSE-K and BCRS-K were divided randomly into 3 groups. Group I (n=10) had only sound applied, group II (n=10) were applied 1 Hz rTMS on the damaged side and group III (n=10) were applied to 1 Hz rTMS on the opposite side for total 2 weeks, 20 minutes per a day, five times per a week. To examine the change in cognitive function, CREAD-K scores were measured before, 1 week, 2 weeks, and then 3 months after the intervention. The CREAD-K scores were measured before and 1 week, 2 weeks and 3 months after the interventions. The immediate recall memory showed a significant difference after 2 weeks and 3 months in groups II and III (p<.05), The recognition memory showed a significant difference after 2 weeks and 3 months in group III (p<.05). The delayed recall memory showed significant differences after 3 months in group III than in group I (p<.05). Therefore, the application of low-frequency rTMS has a positive influence on the cognitive rehabilitation of chronic stroke patients.
The motor recovery mechanism of a 21-year-old male monoparetic patient with cerebral palsy, who had complained of a mild weakness on his right hand since infancy, was examined using functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) and Transcranial Magnetic Stimulation (TMS). The patient showed mild motor impairment on the right hand. MRI located the main lesion on the left precentral knob of the brain. fMRI was performed on this patient as well as 8 control subjects using the Blood Oxygen Level Dependent technique at 1.5 T with a standard head coil. The motor activation task consisted of finger flexionextension exercises at 1 Hz cycles. TMS was carried out using a round coil. The anterior portion of the coil was applied tangentially to the scalp at a 1.0 cm separation. Magnetic stimulation was carried out with the maximal output. The Motor Evoked Potentials (MEPs) from both Abductor Pollicis Brevis muscles (APB) were obtained simultaneously. fMRI revealed that the unaffected (right) primary sensori-motor cortex (SM1), which was centered on precentral knob, was activated by the hand movements of the control subjects as well as by the unaffected (left) hand movements of the patient. However, the affected(right) hand movements of the patient activated the medial portion of the injured precentral knob of the left SM1. The optimal scalp site for the affected (right) APB was located at 1 cm medial to that of the unaffected (left) APB. When the optimal scalp site was stimulated, the MEP characteristics from the affected (right) APB showed a delayed latency, lower amplitude, and a distorted figure compared with that of the unaffected (left) APB. Therefore, the motor function of the affected (right) hand was shown to be reorganized in the medial portion of the injured precentral knob.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.