Utilizing computer-aided design for modeling and documenting the cabling of 5-channel mTMS prototype
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Perustieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2022-12-16
Department
Major/Subject
Biomedical Engineering
Mcode
SCI3059
Degree programme
Master’s Programme in Life Science Technologies
Language
en
Pages
58 + 9
Series
Abstract
Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a method used for studying brain functionality. Multi-locus TMS (mTMS) aims to overcome the spatiotemporal limitations of current TMS technologies by integrating multiple coils into a single transducer. This new technology allows the stimulation of nearby cortical sites in succession. Furthermore, the stimulation locus, orientation, and intensity can be controlled electronically. mTMS technology is currently developed in the European Research Council (ERC) Synergy project ConnectToBrain (C2B) managed by Aalto University in collaboration with Eberhard Karls University of Tübingen (EKUT), Germany, and University Chieti-Pescara, Italy. For exploring the commercial potential of this technology, a research-to-business (R2B) project “mTMS-TUTLI” is also ongoing and is funded by Business Finland. During the C2B project, mTMS prototypes are built and deployed to clinical research settings for demonstrating feasibility. There is an incentive to outsource the time-consuming assembly of the prototypes to release research personnel for technology-improving activities. To achieve this, comprehensive documentation of the current mTMS system and its assembly is needed. Furthermore, all design documentation produced in the prototyping phase lays a foundation for faster market entry and regulatory approvals. In this thesis, the cabling design of the 5-channel mTMS prototype was implemented in the existing 3D computer-aided design (CAD) model and cabling documentation was created to describe the internal connectivity of the device. The documentation contains connectivity diagrams, reports, terminal drawings, and routing track documents. The CAD model describes the connectivity of the mTMS system in 3D. The outputs of this thesis are intended to support the outsourcing of the assembly process of future mTMS device prototypes as well as contribute to the post-C2B commercialization processes.Transkraniaalinen magneettistimulaatio (TMS) on aivojen toiminnan tutkimiseen käytetty menetelmä. Monen paikan TMS (mTMS) vähentää TMS:n spatiotemporaalisia rajoitteita yhdistämällä useamman stimulointikelan. Teknologia mahdollistaa vierekkäisten aivoalueiden nopean perättäisen stimuloinnin. Lisäksi stimuloinnin paikkaa, orientaatiota ja intensiteettiä voidaan säätää elektronisesti. Closed-loop mTMS -teknologiaa kehitetään tällä hetkellä Aalto yliopiston johtamassa Euroopan tutkimusneuvoston rahoittamassa ConnectToBrain (C2B) synergiaprojektissa yhteistyössä Tübingenin yliopiston ja Chieti-Pescaran yliopiston kanssa. Projektin päätyttyä kehitetty teknologia voidaan kaupallistaa, minkä vuoksi Business Finlandin rahoittama research-to-business (R2B) projekti mTMS-TUTLI perustettiin. C2B-projektin aikana rakennetaan mTMSprototyyppejä, jotka otetaan käyttöön kliinisissä tutkimusympäristöissä. Prototyyppien kokoonpano vie tutkimushenkilöstön voimavaroja ja siksi olisi hyödyllistä ulkoistaa tulevien prototyyppien kokoaminen. Ulkoistaminen vaatii kattavan dokumentoinnin nykyisestä mTMS-systeemistä ja sen kokoamisesta. Lisäksi prototyyppivaiheessa tuotettu dokumentaatio edesauttaa pääsyä tiukasti reguloidulle lääkinnällisten laitteiden markkinoille. Tässä diplomityössä kaapelointi mallinnettiin viisikanavaisen mTMS-prototyypin kolmiulotteiseen malliin tietokoneavusteisella suunnittelulla (CAD) ja laitteen sisäinen liitännäisyys dokumentoitiin. Dokumentit sisältävät liitännäisyyskaavioita ja -raportteja, komponenttien terminaalipiirroksia sekä reititysratoja kuvailevia dokumentteja. CAD-malli puolestaan visualisoi liitännäisyyden kolmiulotteisessa tilassa. Liitännäisyysdokumentoinnin ja CAD-mallin on tarkoitus edesauttaa tulevien prototyyppien kokoonpanon ulkoistamista sekä edistää C2B:n jälkeistä kaupallistamisprosessia.Description
Supervisor
Ilmoniemi, RistoThesis advisor
Kicic, DubravkoKeywords
TMS, mTMS, computer-aided design, medical device development