日本大学生産工学部　生産工学部研究報告A51-2

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─ 17 ─ここで，Vpeakは最大誘導起電力の大きさである。ゆえに，サーチコイルに生じる最大誘導起電力の大きさVpeak および周期Tを，オシロスコープの出力情報から読み取ることで，最大磁束密度Bpeakは式（6）から計算できる。3.2　実験内容各脳底部（海馬；Hippocampusの左右およびその周辺の視床；Thalamusの左右，視床下部；Hypothalamus）を想定した５カ所の位置での，z軸成分の磁束密度を計測した。Fig.４に実験装置の概観を示す。磁気特性は，式（1）から透磁率に依存する。生体の透磁率は真空の透磁率（4π×10−7 H/m）であるため，実験装置も生体と同じ透磁率の材料（アクリル材など）で構成することで，生体の磁気特性を模擬した。サーチコイルは，Fig.５に示す脳底部各部位の位置関係となるように，それぞれ設置した。サーチコイルはφ6 mmのアクリル棒にφ0.3 mmのホルマル線を２層，計17回巻いて製作した。サーチコイルの有効半径は，巻厚の中央までとし，r＝3.3 mmとした。口腔内コイルには電流値が1923 A，周波数が3 kHz（実測値）の単発パルス電流を印加した。電源装置は東京大学工学研究科関野研究室のTMS用電源装置（MagVenture製，MAGPRO COMPACT）を使用した。ここでは，口腔内コイルのコイル角θを０～90 deg.の範囲で10 deg.毎に変化させ，各コイル角での磁束密度を計測した。3.3　実験結果磁束密度の計測結果をFig.６に示す。ここで，図には２次関数の近似曲線を加えた。全ての脳底部位置について磁束密度の最大値は，コイル角が35～39 deg.の時に10.3～17.2×10−3 Tが得られた。ここで左右の海馬で磁束密度の値に顕著な差が出た。この原因として，口腔内コイルの製造過程で左右の非対称性が生じたことが，１つの要因として考えられる。Fig. 6　Magnetic flux densities for various coil angles at each brain parts in the experiment.４．頭部モデルを用いた数値シミュレーション4.1　シミュレーション内容解析用の頭部モデルは，独立行政法人情報通信研究機構が開発した数値人体モデルベース６）を使用した（Fig.７）。この頭部モデルは皮膚や骨，脳の視床および視床下部など計26カ所の頭部部位で構成されている。ここで，海馬は頭部モデル中に存在しないため灰白質中の一部分とした。各部位それぞれに対して導電率および比透磁率を設定した。導電率はGabrielの文献３）を基にして，Table ２に示す値を与えた。比透磁率は全ての部位で１である。Fig. 4　Overview of the experimental equipment.Fig. 5　Positions of each parts of the base of brain.Fig. 7　Numerical analysis model.