DE102022103914A1

DE102022103914A1 - coil and stimulation system

Info

Publication number: DE102022103914A1
Application number: DE102022103914.5A
Authority: DE
Inventors: Stefan Götz; Max Köhler
Original assignee: Technische Univ Kaiserslautern Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts; Technische Universitaet Kaiserslautern Koerperschaft Des Oeffentlichen Rechts
Current assignee: Rheinland Pfaelzische Technische Universitaet De
Priority date: 2022-02-18
Filing date: 2022-02-18
Publication date: 2023-08-24

Abstract

Spule für die transkraniale Magnetstimulation eines menschlichen Gehirns, mit einer elektrischen Leitung, die zwei Zuleitungsabschnitte und einen zwischen den Zuleitungsabschnitten angeordneten Stimulationsabschnitt aufweist, wobei der Stimulationsabschnitt der elektrischen Leitung zur Ausbildung eines magnetischen Wechselfeldes ausgestaltet ist und mindestens eine Windung aufweist, wobei die Spule mindestens 3 Windungen aufweist. Die Windungen der Spule sind räumlich auf einer gedachten Oberfläche eines kugelförmigen Modellkopfes mit einer Toleranz von +/- 20 mm angeordnet.Coil for the transcranial magnetic stimulation of a human brain, with an electrical line, which has two lead sections and a stimulation section arranged between the lead sections, the stimulation section of the electrical line being designed to form an alternating magnetic field and having at least one turn, the coil having at least 3 has turns. The turns of the coil are spatially arranged on an imaginary surface of a spherical model head with a tolerance of +/- 20 mm.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spule sowie ein Stimulationssystem für die transkraniale Magnetstimulation eines menschlichen Gehirns.The invention relates to a coil and a stimulation system for transcranial magnetic stimulation of a human brain.

Die transkraniale Magnetstimulation stellt ein nichtinvasives Behandlungsverfahren des menschlichen Gehirns dar und wird für unterschiedliche Behandlungszwecke verwendet. Zum Beispiel ist es damit auf effektive Weise möglich, affektive Störungen, insbesondere klinische Depression, Zwangsstörungen oder posttraumatische Belastungsstörungen, therapeutisch zu behandeln.Transcranial magnetic stimulation is a non-invasive treatment method for the human brain and is used for various treatment purposes. For example, it is thus possible in an effective manner to therapeutically treat affective disorders, in particular clinical depression, obsessive-compulsive disorders or post-traumatic stress disorders.

Die Wirkweise der transkranialen Magnetstimulation basiert im Wesentlichen darauf, dass Neuronen und neuronale Schaltkreise von definierten Gehirnbereichen, die selbst mehrere Neuronen umfassen können und auch als neuronale Erregungskreise bezeichnet werden, mittels eines extern erzeugten (elektro-)magnetischen Wechselfeldes von außen stimuliert werden, so dass die stimulierten Neutronen ihrerseits Signale aussenden. Die dadurch entstehenden Signale werden von weiteren Neuronen und neuronalen Schaltkreisen des Gehirns weitergeleitet und verarbeitet. Bei der Verwendung definierter Parameter zur Erzeugung des magnetischen Wechselfeldes für die Stimulation der Neuronen lassen sich auf diese Weise Neuronen und neuronale Schaltkreise bedarfsweise neuromodulieren. Im Ergebnis wird damit erreicht, dass neuromodulierte Neuronen und neuronalen Schaltkreise insbesondere auch endogene, also körpereigene Signale, langfristig und über die Behandlungsdauer hinaus verändert verarbeiten. Dies wirkt sich positiv auf die therapeutische Behandlung der oben genannten Störungen aus. Ein wesentlicher Vorteil ist hierbei, dass bei der Behandlung mittels transkranialer Magnetstimulation auf die zusätzliche Einnahme von Psychopharmaka verzichtet werden kann, die bekanntlich mit negativen Auswirkungen auf das menschliche Wohlbefinden einhergehen. Die transkraniale Magnetstimulation ist Gegenstand umfangreicher Forschung, insbesondere hinsichtlich der biophysikalischen Modellierung der Neurostimulation und der räumlich-physiologischen Modellierung der zu stimulierenden Gehirnareale. Zum technologischen Hintergrund der Erfindung wird auf den wissenschaftlichen Artikel von Goetz & Deny (2017) „The development and modelling of devices and paradigms for transcranial stimulation“, International Review of Psychiatry, 29:2, 115-145 verwiesen, dessen Inhalt zum Teil der Offenbarung dieser Anmeldung gemacht wird.The mode of action of transcranial magnetic stimulation is essentially based on the fact that neurons and neuronal circuits of defined brain areas, which can themselves comprise several neurons and are also referred to as neuronal excitation circuits, are stimulated from the outside by means of an externally generated (electro)magnetic alternating field, so that the stimulated neutrons in turn emit signals. The resulting signals are passed on and processed by other neurons and neuronal circuits in the brain. When using defined parameters for generating the alternating magnetic field for the stimulation of the neurons, neurons and neuronal circuits can be neuromodulated in this way as required. As a result, neuromodulated neurons and neuronal circuits process endogenous signals, i.e. the body’s own signals, in a modified manner in the long term and beyond the duration of the treatment. This has a positive effect on the therapeutic treatment of the above disorders. A significant advantage here is that treatment using transcranial magnetic stimulation does not require the additional intake of psychotropic drugs, which are known to have negative effects on human well-being. Transcranial magnetic stimulation is the subject of extensive research, particularly with regard to biophysical modeling of neurostimulation and spatial-physiological modeling of the brain areas to be stimulated. For the technological background of the invention, reference is made to the scientific article by Goetz & Deny (2017) "The development and modeling of devices and paradigms for transcranial stimulation", International Review of Psychiatry, 29:2, 115-145, the content of which is partly the disclosure of this application is made.

Zur Erzeugung des magnetischen Wechselfeldes kommen in an sich bekannter Weise Spulen mit mehreren Windungen zum Einsatz. Eine Herausforderung besteht allerdings darin, die Spule so auszubilden, dass die Feldcharakteristiken des magnetischen Wechselfeldes in optimaler Weise an die zu stimulierenden Bereiche des menschlichen Gehirns angepasst sind. Bekannte Spulen weisen daher Windungen mit komplexen, teilweise sich überlappenden Geometrien auf, so dass lokal sehr hohe Feldstärken erzeugt können, die den Patienten schädigen können, zumindest aber eine Nebenwirkung für den Patienten darstellen. Daneben müssen die bekannten Spulen aufgrund der hohen Feldstärken aufwendig gekühlt werden. Schließlich sind die bekannten Spulen auch aufgrund der komplexen Windungsgeometrien teuer.Coils with a plurality of windings are used in a manner known per se to generate the alternating magnetic field. One challenge, however, is to design the coil in such a way that the field characteristics of the alternating magnetic field are optimally adapted to the areas of the human brain that are to be stimulated. Known coils therefore have windings with complex, partially overlapping geometries, so that very high field strengths can be generated locally, which can harm the patient or at least represent a side effect for the patient. In addition, the known coils have to be cooled in a complex manner due to the high field strengths. Finally, the known coils are also expensive because of the complex winding geometries.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Spule und ein Stimulationssystem bereitzustellen, mittels denen die vorstehend genannten Nachteile vermieden werden und mit denen die Durchführung der transkraniale Magnetstimulation optimiert, günstig und weitgehend nebenwirkungsfrei möglich ist.It is therefore the object of the invention to provide a coil and a stimulation system by means of which the disadvantages mentioned above are avoided and with which the implementation of the transcranial magnetic stimulation is possible in an optimized, inexpensive manner and largely free of side effects.

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Spule nach dem Anspruch 1 sowie mit einem Stimulationssystem nach dem Anspruch 16. Die erfindungsgemäße Spule für die transkraniale Magnetstimulation eines menschlichen Gehirns umfasst mindestens eine elektrische Leitung mit zwei Zuleitungsabschnitten und einen zwischen den Zuleitungsabschnitten angeordneten Stimulationsabschnitt. Der Stimulationsabschnitt der mindestens einen elektrischen Leitung ist zur Ausbildung eines magnetischen Wechselfeldes ausgestaltet und weist mindestens eine Windung auf, wobei die Spule mindestens 3 Windungen aufweist. Die Windungen der Spule sind räumlich auf einer gedachten Oberfläche eines kugelförmigen Modellkopfes mit einer Toleranz von +/- 20 mm angeordnet.The object is achieved with a coil according to claim 1 and with a stimulation system according to claim 16. The coil according to the invention for the transcranial magnetic stimulation of a human brain comprises at least one electrical line with two lead sections and a stimulation section arranged between the lead sections. The stimulation section of the at least one electrical line is designed to form an alternating magnetic field and has at least one turn, with the coil having at least 3 turns. The turns of the coil are spatially arranged on an imaginary surface of a spherical model head with a tolerance of +/- 20 mm.

Das erfindungsgemäße Stimulationssystem weist mindestens eine erfindungsgemäße Spule auf, wobei die Spule über die Zuleitungsabschnitte der mindestens einen elektrischen Leitung mit einer Steuerungseinheit verbunden ist. Die Steuerungseinheit ist dazu ausgestaltet, die Spule mit elektrischer Energie zu versorgen.The stimulation system according to the invention has at least one coil according to the invention, the coil being connected to a control unit via the feed line sections of the at least one electrical line. The control unit is designed to supply the coil with electrical energy.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass es durch die erfindungsgemäße räumliche Anordnung der Windungen auf einer Kugeloberfläche, die einem Modellkopf entspricht, möglich ist, das durch die Windungen der Spule erzeugte magnetische Wechselfeld zur gezielten Stimulation der gewünschten Gehirnbereiche zu nutzen, mithin an den gewünschten Gehirnbereichen eine ausreichend große Feldstärke zu erzeugen. Durch die räumliche Anordnung der Windungen werden gleichzeitig jedoch unnötig große Feldstärken an unerwünschten Gehirnbereichen und dadurch deren unerwünschte Stimulation vermieden. Im Ergebnis kann eine hohe Tiefenreichweite des magnetischen Wechselfeldes in dem zu stimulierenden Gehirnbereich bei gleichzeitig andernorts verhältnismäßig geringen Feldstärken erreicht werden, was sich schonend für den Patienten auswirkt. Daneben ist die erfindungsgemäße Anordnung der Windungen auf der Kugeloberfläche einfach zu realisieren und zu handhaben, was sich kostensenkend auswirkt.The invention is based on the finding that the inventive spatial arrangement of the windings on a spherical surface, which corresponds to a model head, makes it possible to use the alternating magnetic field generated by the windings of the coil for the targeted stimulation of the desired brain areas, i.e. the desired ones Brain areas to generate a sufficiently large field strength. At the same time, however, the spatial arrangement of the windings avoids unnecessarily high field strengths in undesired areas of the brain and thus their undesired stimulation. As a result, a high depth range of the alternating magnetic field can be achieved in the brain area to be stimulated with relatively low field strengths elsewhere at the same time, which has a gentle effect on the patient. In addition, the arrangement of the windings on the spherical surface according to the invention is easy to implement and to handle, which has the effect of reducing costs.

Untersuchungen haben gezeigt, dass es mittels der erfindungsgemäßen Spule sogar möglich ist, magnetische Wechselfelder mit jenen Feldcharakteristiken zu erzeugen, die in nahezu identischer Weise durch bekannte Spulen erzeugbar sind, deren Windungen genau an die Geometrie des menschlichen Kopfes angepasst und daher verhältnismäßig teuer sind. Dadurch lassen sich im Ergebnis Wechselfelder erzeugen, mit denen sich die gleichen therapeutischen Ergebnisse erzielen lassen wie mit bekannten Spulen mit komplexen Windungsgeometrien. Die erfindungsgemäße Spule erfordert insbesondere aufgrund der geometrisch vergleichsweise einfachen Anordnung der Windungen einen geringen Kühlungsbedarf und weist damit eine bessere Energieeffizienz auf.Investigations have shown that it is even possible using the coil according to the invention to generate alternating magnetic fields with those field characteristics that can be generated in an almost identical manner by known coils whose windings are precisely adapted to the geometry of the human head and are therefore relatively expensive. As a result, alternating fields can be generated with which the same therapeutic results can be achieved as with known coils with complex winding geometries. The coil according to the invention, in particular due to the geometrically comparatively simple arrangement of the turns, requires little cooling and thus has better energy efficiency.

Die Windungen der Spule sind vorzugsweise räumlich auf einer gedachten Oberfläche eines kugelförmigen Modellkopfes mit einem Kugelradius zwischen 60 mm und 200 mm, insbesondere zwischen 80 mm und 150 mm, höchst vorzugsweise zwischen 90 mm und 130 mm, beispielsweise von 110 mm, angeordnet.The windings of the coil are preferably spatially arranged on an imaginary surface of a spherical model head with a spherical radius of between 60 mm and 200 mm, in particular between 80 mm and 150 mm, most preferably between 90 mm and 130 mm, for example 110 mm.

Es hat sich ferner herausgestellt, dass sich gute Behandlungsergebnisse erzielen lassen, wenn die Windungen der Spule vorzugsweise in Aufsicht unrund, also mit unterschiedlichen Krümmungsradien ausgebildet sind. Infolge der Windungsanordnung auf einer gedachten Kugeloberfläche weist die Spule eine einfache Bauform auf und kann für unterschiedliche Kopfgeometrien und Kopfabmessungen gleicherma-ßen eingesetzt werden. Insbesondere ist also keine individuelle, dreidimensionale Vermessung verschiedener Köpfe vor dem Einsatz der Spule erforderlich. Die Windungen der Spule sind vorzugsweise überlappungsfrei angeordnet und haben bevorzugt keinen Kontakt zueinander. Bedarfsweise kann der elektrische Leiter aus Kupfer ausgebildet sein und/oder zumindest abschnittsweise mit einer isolierenden Schicht, insbesondere einer Lackschickt, ummantelt sein, um elektrische Kurzschlüsse zu vermeiden. Die Zuleitungsabschnitte haben vorzugsweise keinen wesentlichen Anteil an der Erzeugung des Wechselfeldes und sind bevorzugt elektromagnetisch abgeschirmt.It has also been found that good treatment results can be achieved if the windings of the coil are preferably non-circular in plan, ie are formed with different radii of curvature. As a result of the winding arrangement on an imaginary spherical surface, the coil has a simple design and can be used equally for different head geometries and head dimensions. In particular, no individual, three-dimensional measurement of different heads is required before using the coil. The turns of the coil are preferably arranged without overlapping and preferably have no contact with one another. If necessary, the electrical conductor can be made of copper and/or be encased at least in sections with an insulating layer, in particular a layer of lacquer, in order to avoid electrical short circuits. The feed line sections preferably do not play a significant part in the generation of the alternating field and are preferably shielded electromagnetically.

Die Toleranz der Anordnung der Windungen beträgt insbesondere +/- 15 mm, vorzugsweise +/- 10 mm. Im Sinne der Erfindung bezeichnet die Toleranz die maximale Distanz, die die Windungen von der Oberfläche des kugelförmigen Modellkopfes aufweisen; ein negativer Wert weist diesbezüglich zum Mittelpunkt des Modellkopfes, ein positiver Wert von diesem weg. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Spule, insbesondere der Stimulationsabschnitt der mindestens einen elektrischen Leitung, mindestens 5 Windungen aufweisen. Vorzugsweise weist die Spule, insbesondere der Stimulationsabschnitt der mindestens einen elektrischen Leitung zwischen 3 und 100 Windungen, insbesondere zwischen 5 und 20 Windungen, höchst vorzugsweise zwischen 8 und 13 Windungen auf. Die mindestens eine elektrische Leitung, insbesondere deren Stimulationsabschnitt, kann eine Querschnittsfläche zwischen 1 mm² bis 10 mm², bevorzugt zwischen 3 mm² und 7 mm² aufweisen, um insbesondere die im Anwendungsfall notwendigen hohen Ströme leiten zu können.The tolerance of the arrangement of the windings is in particular +/- 15 mm, preferably +/- 10 mm. For the purposes of the invention, the tolerance designates the maximum distance that the windings have from the surface of the spherical model head; a negative value points to the center of the model head, a positive value away from it. As an alternative or in addition to this, the coil, in particular the stimulation section of the at least one electrical line, can have at least 5 turns. The coil, in particular the stimulation section of the at least one electrical line, preferably has between 3 and 100 turns, in particular between 5 and 20 turns, most preferably between 8 and 13 turns. The at least one electrical line, in particular its stimulation section, can have a cross-sectional area between 1 mm ² and 10 mm ² , preferably between 3 mm ² and 7 mm ² in order to be able to conduct the high currents required in the application.

In einer einfachen Ausführungsform kann die elektrische Leitung der Spule mit ihrem Stimulationsabschnitt auf einer Teilkugelform aufgewickelt sein, deren Geometrie und Abmessungen denen des kugelförmigen Modellkopfes entsprechen. Hierdurch wird die Geometrie der Kugelform auf die herzustellende Windungsanordnung übertragen. Anschließend kann die elektrische Leitung von der Kugelform abgenommen und in einer derart vorgeformten Gestalt auf der Außenseite eines Trägerhelmes angeordnet werden. Alternativ dazu kann die Teilkugelform dem Trägerhelm entsprechen. Der Trägerhelm kann Führungen, insbesondere in Form von Vertiefungen aufweisen, in die die Windungen der erfindungsgemäßen Spule eingefügt sein können. Um das von der erfindungsgemäßen Spule erzeugbare Magnetfeld nicht zu beeinträchtigen, kann der Trägerhelm eine magnetische Permeabilität aufweisen, die im Wesentlichen derer von Luft entspricht. Die erfindungsgemäße Spule ist vorzugsweise als Luftspule ausgestaltet. Der Trägerhelm kann zur transkranialen Magnetstimulation auf den Kopf des Patienten aufsetzbar sein. Der Trägerhelm kann an sich bekannte Mechanismen aufweisen, die dazu dienen, seinen Sitz bedarfsgemäß an die Kopfgeometrie des Patienten anzupassen, während die Spulengeometrie zwischen verschiedenen Trägern unverändert bleiben kann. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, andere Anordnungen vorzusehen, mittels denen die erfindungsgemäße Spule für die transkraniale Magnetstimulation am menschlichen Kopf räumlich fixiert und gehalten werden kann. Mindestens eine der Wicklungen, insbesondere sämtliche Wickelungen der Spule können in Aufsicht gesehen rechtsgängig angeordnet sein, so dass der Strom im Anwendungsfall im Uhrzeigersinn fließt. Alternativ kann mindestens eine der Windungen, insbesondere sämtliche Windungen der Spule in Aufsicht gesehen linksgängig angeordnet sein, was einer Spiegelung der rechtsgängigen Anordnung entspricht.In a simple embodiment, the electrical line of the coil can be wound with its stimulation section on a part-spherical shape, the geometry and dimensions of which correspond to those of the spherical model head. As a result, the geometry of the spherical shape is transferred to the winding arrangement to be produced. The electrical lead can then be removed from the spherical shape and placed in such a preformed shape on the outside of a wearer's helmet. Alternatively, the part-spherical shape can correspond to the wearer's helmet. The wearer's helmet can have guides, in particular in the form of depressions, into which the turns of the coil according to the invention can be inserted. In order not to impair the magnetic field that can be generated by the coil according to the invention, the wearer's helmet can have a magnetic permeability that essentially corresponds to that of air. The coil according to the invention is preferably designed as an air coil. The wearer's helmet can be placed on the patient's head for transcranial magnetic stimulation. The wearer's helmet can have mechanisms known per se, which are used to adapt its fit to the patient's head geometry as required, while the coil geometry can remain unchanged between different wearers. It is also within the scope of the invention to provide other arrangements by means of which the coil according to the invention for transcranial magnetic stimulation can be spatially fixed and held on the human head. At least one of the windings, in particular all of the windings of the coil, can be arranged to the right when viewed from above, so that the current flows clockwise in the application. Alternatively, at least one of the windings, in particular all of the windings of the coil, can be arranged left-handed when viewed from above, which corresponds to a mirroring of the right-handed arrangement.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in der hohen energetischen Effizienz im Einsatz der erfindungsgemäßen Spule. Insbesondere ist nur eine vergleichsweise geringe elektrische Leistung zur Erzeugung des magnetischen Wechselfeldes bei gleichzeitig geringem Kühlbedarf der Spule erforderlich.Another advantage of the invention is the high energy efficiency when using the coil according to the invention. In particular, only a comparatively small amount of electrical power is required to generate the alternating magnetic field, while at the same time there is little need for cooling the coil.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Windungen der Spuleinsbesondere in Aufsicht asymmetrisch zu der Sagittalebene des gedachten Modellkopfes angeordnet. Die vorstehend beschriebene Weiterbildung beruht auf der Erkenntnis, dass das menschliche Gehirn unterschiedliche Bereiche aufweiset, die auch Areale genannt werden, und die bei der transkranialen Magnetstimulation auf unterschiedliche Weise, insbesondere mit ortsabhängigen Feldstärken oder Flussdichten, stimuliert werden müssen, um die gewünschten Behandlungsergebnisse zu erzielen. Es hat sich herausgestellt, dass das für die Behandlung optimale magnetische Wechselfeld weder homogen noch isotrop sein darf sondern insbesondere eine Asymmetrie zur Sagittalebene des gedachten Modellkopfes aufweist; das Maximum der Feldstärke des Wechselfeldes sollte idealerweise räumlich in dem zu stimulierenden Gehirnbereich liegen. Die Sagittalebene verläuft mittig durch den Modellkopf, wie auch durch den menschlichen Kopf, und unterteilt diesen im Sinne der Erfindung in eine linke und eine rechte Kopfhälfte.In an advantageous further development, the windings of the coil are arranged asymmetrically to the sagittal plane of the imaginary model head, particularly when viewed from above. The development described above is based on the knowledge that the human brain has different areas, which are also called areas, and which have to be stimulated in different ways during transcranial magnetic stimulation, in particular with location-dependent field strengths or flux densities, in order to achieve the desired treatment results . It has been found that the alternating magnetic field that is optimal for the treatment must be neither homogeneous nor isotropic, but in particular has an asymmetry to the sagittal plane of the imaginary model head; the maximum of the field strength of the alternating field should ideally be spatially in the brain area to be stimulated. The sagittal plane runs centrally through the model head, as well as through the human head, and divides it into a left and a right half of the head within the meaning of the invention.

Durch eine asymmetrische Anordnung der Windungen in Bezug auf die Sagittalebene des Modellkopfes kann daher die magnetische Feldcharakteristik des erzeugbaren Wechselfeldes zumindest in Bezug auf die Sagittalebene des Modellkopfes räumlich inhomogen ausgebildet und an die zu behandelnden Areale des Gehirns angepasst werden. Insbesondere können dadurch unterschiedlichen Areale des menschlichen Gehirns entsprechend inhomogen stimuliert werden. Eine nicht beabsichtigte Stimulation von für die Behandlung nicht vorgesehenen Gehirnarealen kann dadurch weitgehend vermieden werden.By arranging the windings asymmetrically in relation to the sagittal plane of the model head, the magnetic field characteristics of the alternating field that can be generated can be spatially inhomogeneous, at least in relation to the sagittal plane of the model head, and adapted to the areas of the brain to be treated. In particular, different areas of the human brain can be stimulated in a correspondingly inhomogeneous manner. An unintentional stimulation of areas of the brain that are not intended for treatment can thus be largely avoided.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Windungen der Spule insbesondere in Aufsicht lateral asymmetrisch zu der Frontalebene des gedachten Modellkopfes angeordnet. Im Sinne der Erfindung verläuft die Frontalebene mittig durch den Modellkopf und unterteilt diesen wie auch den menschlichen Kopf in einen - anterioren - Vorderkopfbereich, der auch als vordere bzw. anteriore Hemisphäre bezeichnet wird, und einen - posterioren - Hinterkopfbereich, der auch als hintere bzw. posteriore Hemisphäre bezeichnet wird. Die Frontalebene ist damit orthogonal zu der Sagittalebene ausgerichtet.In an advantageous development, the windings of the coil are arranged laterally asymmetrically to the frontal plane of the imaginary model head, particularly when viewed from above. According to the invention, the frontal plane runs through the center of the model head and divides it, like the human head, into an - anterior - front head area, which is also referred to as the front or anterior hemisphere, and a - posterior - back head area, which is also referred to as the rear or called the posterior hemisphere. The frontal plane is thus aligned orthogonally to the sagittal plane.

Befindet sich die erfindungsgemäße Spule während der transkranialen Magnetstimulation auf dem menschlichen Kopf, so entspricht die Frontalebene des Modellkopfes vorzugsweise der Frontalebene des menschlichen Kopfes. Aufgrund der Asymmetrie der Windungen in Bezug zur Frontalebene lassen sich Feldverteilungen vorsehen, deren Maxima anterior und/oder posterior der Frontalebene ausgebildet sind, um Gehirnareale abseits der Frontalebene gezielt zu stimulieren. Durch eine asymmetrische Anordnung der Windungen in Bezug auf die Frontalebene des Modellkopfes kann die Spule auch zur unterschiedlichen Anregung der anterioren und der posterioren Bereiche des menschlichen Gehirns dienen.If the coil according to the invention is located on the human head during the transcranial magnetic stimulation, the frontal plane of the model head preferably corresponds to the frontal plane of the human head. Due to the asymmetry of the windings in relation to the frontal plane, field distributions can be provided whose maxima are formed anteriorly and/or posteriorly to the frontal plane in order to specifically stimulate brain areas away from the frontal plane. By arranging the windings asymmetrically with respect to the frontal plane of the model head, the coil can also be used to stimulate the anterior and posterior regions of the human brain differently.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die innerste Windung der Spule in Aufsicht näherungsweise dreieckförmig mit abgerundeten Ecken angeordnet. Zusätzlich oder alternativ ist die äußerste Windung der Spule in Aufsicht näherungsweise viereckförmig mit abgerundeten Ecken angeordnet. Die innerste Windung der Spule entspricht im Sinne der Erfindung der in Aufsicht radial am wenigsten vom Scheitelpunkt des Modellkopfes beabstandeten Windung und ist daher vorzugsweise in einem Scheitelbereich des Modellkopfes angeordnet. Im Sinne der Erfindung weist die äußerste Windung der Spule den größten radialen Abstand zum Scheitelpunkt auf und umschließt insofern in Aufsicht zumindest die innerste Windung der Spule.In an advantageous development, the innermost turn of the coil is arranged approximately triangularly with rounded corners in plan view. Additionally or alternatively, the outermost turn of the coil is arranged approximately square with rounded corners in plan view. In the sense of the invention, the innermost winding of the coil corresponds to the winding that is radially at the shortest distance from the vertex of the model head when viewed from above and is therefore preferably arranged in a vertex region of the model head. In terms of the invention, the outermost turn of the coil has the greatest radial distance from the apex and in this respect encloses at least the innermost turn of the coil when viewed from above.

Die vorzugsweise dreieckförmige innerste Windung kann eine insbesondere abgerundete Ecke aufweisen, die in Bezug auf die Sagittalebene des Modellkopfes nach links, insbesondere temporal-links weist und/oder ist in der linken Kopfhälfte des Modellkopfes positioniert. Eine weitere insbesondere abgerundete Ecke der innersten Windung kann auf eine Frontalebene des Modellkopfes bevorzugt nach anterior weisen, also in Richtung der Stirn des Modelkopfes und/oder ist in Bezug auf die Frontalebene anterior angeordnet. Eine dritte insbesondere abgerundete Ecke der innersten Windung kann in Bezug auf die Frontalebene des Modellkopfes bevorzugt nach posterior weisen, also in Richtung des hinteren Bereichs des Modellkopfes und/oder ist in Bezug auf dessen Frontalebene posterior angeordnet.The preferably triangular innermost coil can have a particularly rounded corner that points to the left, particularly temporally left, in relation to the sagittal plane of the model head and/or is positioned in the left half of the head of the model head. Another, in particular, rounded corner of the innermost turn can point to a frontal plane of the model head, preferably in the anterior direction, ie in the direction of the forehead of the model head, and/or is arranged anteriorly in relation to the frontal plane. A third, particularly rounded corner of the innermost turn can preferably point posteriorly in relation to the frontal plane of the model head, ie in the direction of the rear area of the model head and/or is arranged posteriorly in relation to its frontal plane.

Die vorzugsweise viereckförmige äußerste Windung der Spule kann eine insbesondere abgerundete Ecke aufweisen, die in Bezug auf die Sagittalebene des Modellkopfes nach links und/oder in Bezug auf die Frontalebene nach anterior und/oder nach anterior-links weisen kann. Eine weitere insbesondere abgerundete Ecke der äußersten Windung kann in Bezug auf die Sagittalebene des Modellkopfes nach rechts und/oder in Bezug auf die Frontalebene nach anterior weisen und/oder posterior-rechts angeordnet sein. Eine weitere insbesondere abgerundete Ecke der äußersten Windung kann in Bezug auf die Sagittalebene des Modellkopfes nach links und in Bezug auf die Frontalebene nach posterior weisen und/oder posterior-links angeordnet sein. Eine weitere insbesondere abgerundete Ecke der äußersten Windung kann in Bezug auf die Sagittalebene des Modellkopfes nach rechts und in Bezug auf die Frontalebene in posterior-Richtung weisen und/oder posterior-rechts angeordnet sein. Durch die Ausbildung von abgerundeten Ecken einer Windung, insbesondere der innersten und/oder äußersten Windungen, die eine verglichen mit einem übrigen Windungsabschnitt geringeren Krümmungsradius aufweisen, kann lokal eine höhere Feldstärke des durch die Spule erzeugten Wechselfeldes erhalten werden.The preferably quadrangular outermost turn of the coil can have a particularly rounded corner, which can point to the left in relation to the sagittal plane of the model head and/or to the front and/or to the anterior-left in relation to the frontal plane. Another particularly rounded corner of the outermost turn can point to the right in relation to the sagittal plane of the model head and/or to the front in relation to the frontal plane and/or point posteriorly. be arranged on the right. Another, in particular, rounded corner of the outermost turn can point to the left in relation to the sagittal plane of the model head and to the posterior in relation to the frontal plane and/or be arranged posterior-left. Another, in particular, rounded corner of the outermost turn can point to the right in relation to the sagittal plane of the model head and in the posterior direction in relation to the frontal plane and/or be arranged posterior to the right. By forming rounded corners of a winding, in particular the innermost and/or outermost windings, which have a smaller radius of curvature compared to the remaining winding section, a higher local field strength of the alternating field generated by the coil can be obtained.

In einer vorteilhaften Weiterbildung weist ein Abschnitt von mindestens einer Windung mit dem kleinsten Krümmungsradius in Aufsicht relativ zum Modellkopf nach anterior-rechts und/oder nach anterior-links um einzelne oder mehrere Bereiche des dorsolateralen präfrontalen Cortex des Patienten gezielt zu stimulieren, insbesondere im Rahmen von Behandlungen von depressiven Störungen mittels transkranialer Magnetstimulation. Insbesondere weist eine der vorstehend beschriebenen Ecken der dreieckförmigen Anordnung der innersten Windung den kleinsten Krümmungsradius auf, sodass insbesondere die magnetische Flussdichte in diesem Bereich lokal erhöht ist, und in Bezug auf das gesamte Wechselfeld in diesem Bereich global am größten ist.In an advantageous development, a section of at least one turn with the smallest radius of curvature points to the anterior-right and/or to the anterior-left in plan view relative to the model head in order to specifically stimulate one or more areas of the dorsolateral prefrontal cortex of the patient, in particular in the context of Treatment of depressive disorders using transcranial magnetic stimulation. In particular, one of the above-described corners of the triangular arrangement of the innermost turn has the smallest radius of curvature, so that the magnetic flux density in particular is locally increased in this area and is globally greatest in relation to the entire alternating field in this area.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die räumliche Windungsdichte relativ zum Modellkopf anterior geringer als posterior. Die Windungsdichte bezeichnet im Sinne der Erfindung die Anzahl der Windungen oder Windungsabschnitte innerhalb eines definierten Raumbereichs. Insbesondere ist die räumliche Windungsdichte relativ zum Modellkopf anterior maximal halb so groß wie posterior. Vorzugsweise ist ein erster Oberflächenbereich in Bezug auf die Frontalebene des Modellkopfes anterior angeordnet und in diesem Bereich durch die äußerste Windung der Spule begrenzt. Vorzugsweise ist ein zweiter Oberflächenbereich in Bezug auf die Frontalebene des Modellkopfes posterior angeordnet und in diesem Bereich durch die äußerste Windung der Spule begrenzt. Die Windungsdichte innerhalb des ersten - anterioren - Oberflächenbereichs ist vorzugsweise geringer als innerhalb des zweiten - posterioren - Oberflächenbereichs, insbesondere maximal halb so groß wie innerhalb des zweiten Oberflächenbereichs.In an advantageous development, the spatial winding density relative to the model head is lower anteriorly than posteriorly. For the purposes of the invention, the winding density designates the number of windings or winding sections within a defined spatial area. In particular, the spatial winding density relative to the model head anterior is at most half as large as posterior. Preferably, a first surface area is located anterior to the frontal plane of the model head and is bounded in that area by the outermost turn of the coil. Preferably, a second surface area is located posterior to the frontal plane of the model head and is bounded in that area by the outermost turn of the coil. The winding density within the first—anterior—surface area is preferably lower than within the second—posterior—surface area, in particular at most half as large as within the second surface area.

Bevorzugt sind die Windungen der Spule einander geometrisch unähnlich. In anderen Worten weist die Spule vorzugsweise keine zwei Windungen auf, die sich einander geometrisch ähneln. Dies bedeutet, dass keine Windung existiert, die mittels einer geometrischen Streckung, Verschiebung, Drehung oder Spiegelung einer anderen Windung der Spule entspricht.The turns of the coil are preferably geometrically dissimilar to one another. In other words, the coil preferably does not have two turns that are geometrically similar to one another. This means that there is no turn that corresponds to another turn of the coil by means of a geometric stretching, translation, rotation or mirroring.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der räumliche Schwerpunkt von mindestens zwei Windungen des Stimulationsabschnitts, insbesondere von sämtlichen Windungen, exzentrisch versetzt zur Schnittlinie der Frontalebene mit der Sagittalebene des Modellkopfes angeordnet. Im Sinne der Erfindung verläuft die Schnittlinie der Frontalebene mit der Sagittalebene des Modellkopfes durch dessen Scheitelbereich und entspricht seiner, radial zentriert angeordneten, Vertikalachse. Der räumliche Schwerpunkt einer Windung ist abhängig von deren dreidimensionaler Anordnung und wird im Sinne der Erfindung beispielsweise durch (dreidimensionale) Integration über die (dreidimensionalen) Ortskoordinaten der Windung erhalten. Zur Vereinfachung der Berechnung kann ein dreidimensionales kartesisches Koordinatensystem oder ein dreidimensionale Kugelkoordinatensystem verwendet werden.In an advantageous development, the spatial focus of at least two windings of the stimulation section, in particular of all windings, is eccentrically offset from the line of intersection of the frontal plane with the sagittal plane of the model head. According to the invention, the line of intersection of the frontal plane with the sagittal plane of the model head runs through its vertex region and corresponds to its radially centered vertical axis. The spatial center of gravity of a turn depends on its three-dimensional arrangement and is obtained in the sense of the invention, for example, by (three-dimensional) integration via the (three-dimensional) location coordinates of the turn. A three-dimensional Cartesian coordinate system or a three-dimensional spherical coordinate system can be used to simplify the calculation.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist der räumliche Schwerpunkt der innersten Windung in Aufsicht relativ zum Modellkopf anterior, insbesondere anterior-rechts angeordnet. Zusätzlich oder alternativ ist der Schwerpunkt der äußersten Windung in Aufsicht relativ zum Modellkopf posterior, insbesondere posterior-links angeordnet.In an advantageous development, the spatial focus of the innermost turn is arranged anteriorly, in particular anterior-right, relative to the model head in plan view. Additionally or alternatively, the center of gravity of the outermost turn is arranged posteriorly, in particular posteriorly to the left, in relation to the model head in plan view.

Vorzugsweise sind zumindest zwei Schwerpunkte zweier Windungen, insbesondere alle Schwerpunkte sämtlicher Windungen, in Aufsicht entlang einer Geraden angeordnet, welche in Bezug auf den Modellkopf von anterior-links nach posterior-rechts verläuft. Bevorzugt verläuft diese Gerade in Aufsicht durch den Scheitelbereich des Modellkopfes und höchst vorzugsweise durch die Schnittlinie, die durch die Sagittalebene und die Frontalebene gebildet wird.Preferably, at least two centers of gravity of two coils, in particular all centers of gravity of all coils, are arranged in plan view along a straight line which runs from anterior-left to posterior-right in relation to the model head. In plan view, this straight line preferably runs through the vertex region of the model head and most preferably through the line of intersection formed by the sagittal plane and the frontal plane.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die äußerste Windung der Spule relativ zum Modellkopf anterior maximal unter einem Winkel gegenüber dem Scheitelpunkt von 90° angeordnet und/oder die äußerste Windung der Spule relativ zum Modellkopf posterior mindestens unter einem Winkel gegenüber dem Scheitelpunkt von 90° angeordnet. Die Winkelangaben beziehen sich auf ein Kugelkoordinatensystem, dessen Polachse von dem radialen Mittelpunkt des kugelförmigen Modellkopfes durch seinen Scheitelpunkt verläuft und entsprechen insofern Polar- oder Poldistanzwinkeln. Die Äquatorebene eines solchen Kugelkoordinatensystems ist parallel zu der Transversalebene des Modellkopfes angeordnet, die selbst wiederum orthogonal zu der Frontalebene und zu der Sagittalebene ausgerichtet ist. Der Winkel zwischen der äußersten Windung und dem Scheitelpunkt entspricht insbesondere einem ersten Polarwinkel innerhalb des Kugelkoordinatensystems. Dementsprechend entspricht der Winkel zwischen der innersten Windung und dem Scheitelpunkt insbesondere einem weiteren Polarwinkel des Kugelkoordinatensystems. Die äußerste Windung befindet sich vorzugsweise relativ zum Modelkopf anterior oberhalb der Äquatorialebene des Modellkopfes und/oder posterior unterhalb derselben. Analog zur Positionsbestimmung auf der Erdoberfläche können die genannten Polarwinkel auch als Breitgrade bezeichnet werden.In an advantageous development, the outermost turn of the coil is arranged relative to the anterior model head at a maximum angle of 90° to the vertex and/or the outermost turn of the coil is arranged posterior relative to the model head at an angle of at least 90° to the vertex. The angle information relates to a spherical coordinate system, the polar axis of which runs from the radial center point of the spherical model head through its apex, and in this respect correspond to polar or pole distance angles. The equatorial plane of such a spherical coordinate system is arranged parallel to the transversal plane of the model head, which in turn is aligned orthogonally to the frontal plane and to the sagittal plane. The angle between the outermost turn and the vertex corresponds in particular to a first polar angle within the spherical coordinate system. Accordingly, the angle between the innermost turn and the vertex corresponds in particular to a further polar angle of the spherical coordinate system. The outermost turn is preferably located anteriorly above and/or posteriorly below the equatorial plane of the model head relative to the model head. Analogous to the determination of position on the earth's surface, the polar angles mentioned can also be referred to as degrees of latitude.

In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Spule genau eine elektrische Leitung und/oder maximal 20 Windungen auf. Vorzugsweise weist die Spule mindestens zwei elektrische Leitungen auf, die in Serie und/oder parallel zueinander geschaltet sind. Insbesondere ist jeder Windung eine eigene elektrische Leitung zugeordnet.In an advantageous development, the coil has precisely one electrical line and/or a maximum of 20 turns. The coil preferably has at least two electrical lines which are connected in series and/or in parallel with one another. In particular, each turn is assigned its own electrical line.

Im Gegensatz zu einer mehrteiligen Ausgestaltung des Stimulationsabschnittes, bei der mehrere Leiterstücke elektrisch leitend miteinander verbunden sind, geht eine einteilige Ausgestaltung des Stimulationsabschnitts mit einem geringen elektrischen Widerstand der Spule einher. In einfacher Weise kann die elektrische Leitung, zumindest deren Stimulationsabschnitt, aus Kupfer hergestellt sein. Es liegt auch im Rahmen der vorteilhaften Weiterbildung, ein geeignetes Material für die Spule zu verwenden, um die Effizienz der Spule zu vergrößern, da hierbei eine geringere elektrische Energie erforderlich ist, um das gewünschte Wechselfeld zu erzeugen und gleichzeitig die erforderliche Kühlleistung für die Spule zu verringern. Insbesondere beträgt die Induktivität der Spule zwischen 2 µH und 10 mH, vorzugsweise zwischen 8 µH und 20 µH.In contrast to a multi-part design of the stimulation section, in which several conductor pieces are electrically conductively connected to one another, a one-piece design of the stimulation section is associated with a low electrical resistance of the coil. The electrical line, at least its stimulation section, can be made of copper in a simple manner. It is also within the scope of the advantageous development to use a suitable material for the coil in order to increase the efficiency of the coil, since less electrical energy is required in this case to generate the desired alternating field and at the same time to increase the required cooling capacity for the coil reduce. In particular, the inductance of the coil is between 2 μH and 10 mH, preferably between 8 μH and 20 μH.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Übergänge des Stimulationsabschnitts zu den Zuleitungsabschnitten insbesondere jeweils relativ zum Modellkopf anterior und/oder posterior angeordnet. Die vorstehend beschriebene Weiterbildung ermöglicht eine räumlich gebündelte Anordnung der Zuleitungsabschnitte im - anterioren - Stirnbereich des Modellkopfes, was in einem platzsparenden Aufbau der erfindungsgemäßen Spule resultiert.In an advantageous development, the transitions from the stimulation section to the feed line sections are in particular arranged anteriorly and/or posteriorly relative to the model head. The development described above enables a spatially bundled arrangement of the supply line sections in the—anterior—end region of the model head, which results in a space-saving design of the coil according to the invention.

Die Steuerungseinheit kann eine Spannungsquelle und/oder eine Stromquelle umfassen und insbesondere zwei Anschlüsse aufweisen, über die die Spule mit elektrischer Energie versorgbar ist. Insbesondere kann die Steuereinheit einen Funktionsgenerator aufweisen, der insbesondere dazu ausgestaltet ist, periodische elektrische Signale mit benutzerdefinierten Parametern wie Signalform, Pulsdauer, Frequenz oder Amplitude zu erzeugen, um ein gewünschtes magnetisches Wechselfeld zu erzeugen. Die Steuereinheit kann dazu ausgestaltet sein, die Spule insbesondere mit Strompulsen anzusteuern, die eine Pulsdauer von maximal 5 ms, insbesondere von maximal 1 ms, beispielsweis zwischen 50 µs und 350 ps, vorzugsweise zwischen 10 µs und 1000 µs, insbesondere zwischen 120 µs und 400 µs aufweisen, so dass die Feldcharakteristik des zu erzeugenden magnetischen Feldes optimiert werden kann. Die Steuereinheit kann dazu ausgestaltet sein, dass durch die Spule eine magnetische Flussdichte von mindestens 1 T und/oder eine elektrische Feldstärke von mindestens 10 V/m, insbesondere mindestens 50 V/m, vorzugsweise mindestens 100 V/m erzeugbar ist. Die Steuereinheit kann dazu ausgebildet sein, die Spule mit einer insbesondere veränderlichen Spannung von mindestens 100 V, insbesondere von mindestens 1000 V zu beaufschlagen.The control unit can include a voltage source and/or a current source and in particular can have two connections via which the coil can be supplied with electrical energy. In particular, the control unit can have a function generator which is designed in particular to generate periodic electrical signals with user-defined parameters such as signal shape, pulse duration, frequency or amplitude in order to generate a desired alternating magnetic field. The control unit can be designed to control the coil, in particular with current pulses that have a pulse duration of no more than 5 ms, in particular no more than 1 ms, for example between 50 µs and 350 ps, preferably between 10 µs and 1000 µs, in particular between 120 µs and 400 µs have, so that the field characteristics of the magnetic field to be generated can be optimized. The control unit can be designed so that the coil can generate a magnetic flux density of at least 1 T and/or an electric field strength of at least 10 V/m, in particular at least 50 V/m, preferably at least 100 V/m. The control unit can be designed to apply an in particular variable voltage of at least 100 V, in particular of at least 1000 V, to the coil.

Das Stimulationssystem kann den Trägerhelm umfassen, an dem die erfindungsgemäße Spule insbesondere angeordnet, vorzugsweise befestigt ist.The stimulation system can include the wearer's helmet, on which the coil according to the invention is in particular arranged, preferably fastened.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung, in der Ausführungsformen der Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen im Einzelnen erläutert sind. Dabei zeigen:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spule als Bestandteil eines erfindungsgemäßen Stimulationssystems zur transkranialen Magnetstimulation in einer schematischen Seitenansicht;
2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spule mit 5 Windungen in den schematischen Ansichten a), b), c) und d);
3 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spule mit 10 Windungen in den schematischen Ansichten a), b), c) und d;
4 ein viertes Ausführungsbeispiel er erfindungsgemäßen Spule mit 15 Windungen in den schematischen Ansichten a), b), c) und d) ;
5 ein fünftes Ausführungsbeispiel er erfindungsgemäßen Spule mit 20 Windungen in den schematischen Ansichten a), b), c) und d) .

Further features of the invention emerge from the claims and the following description, in which embodiments of the invention are explained in detail with reference to the drawings. show:

1 a first embodiment of a coil according to the invention as part of a stimulation system according to the invention for transcranial magnetic stimulation in a schematic side view;
2 a second embodiment of the coil according to the invention with 5 turns in the schematic views a), b), c) and d);
3 a third embodiment of the coil according to the invention with 10 turns in the schematic views a), b), c) and d;
4 a fourth exemplary embodiment of the coil according to the invention with 15 turns in the schematic views a), b), c) and d);
5 a fifth embodiment he coil according to the invention with 20 turns in the schematic views a), b), c) and d).

1 zeigt ein schematisches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spule 10, die als Bestandteil eines erfindungsgemäßen Stimulationssystems 20 und zur transkranialen Magnetstimulation eines menschlichen Gehirns G ausgestaltet ist. Die Spule 10 umfasst eine elektrische Leitung 30 aus Kupfer, die einen ersten Zuleitungsabschnitt 40 und einen zweiten Zuleitungsabschnitt 50 aufweist und einteilig ausgebildet ist. Zwischen dem ersten Zuleitungsabschnitt 40 und dem zweiten Zuleitungsabschnitt 50 ist ein Stimulationsabschnitt 60 ausgebildet. 1 shows a schematic embodiment of a coil 10 according to the invention, which is designed as part of a stimulation system 20 according to the invention and for transcranial magnetic stimulation of a human brain G. The coil 10 comprises an electrical line 30 made of copper, which has a first lead section 40 and a second lead section 50 and is designed in one piece. A stimulation section 60 is formed between the first feed line section 40 and the second feed line section 50 .

Der Stimulationsabschnitt 60 weist eine Mehrzahl an Windungen 70 auf, wobei im Ausführungsbeispiel der 1 5 Windungen gezeigt sind und aus Übersichtsgründen nur eine Windung 70 mit einem Bezugszeichen versehen ist. Die Windungen 70 sind derart angeordnet, dass sie um die Oberfläche 80 eines kugelförmigen Modellkopfes mit einem Kugelradius von 110 mm und mit einer Toleranz von +/- 20 mm verlaufen. Die Windungen 70 sind daher maximal 20 mm von der Oberfläche 80 des Modellkopfes beabstandet.The stimulation section 60 has a plurality of turns 70, wherein in the embodiment of 1 5 windings are shown and for reasons of clarity only one winding 70 is provided with a reference number. The windings 70 are arranged to pass around the surface 80 of a spherical model head having a spherical radius of 110mm and a tolerance of +/- 20mm. The windings 70 are therefore spaced a maximum of 20 mm from the surface 80 of the model head.

Das Stimulationssystem 20 umfasst neben der Spule 10 eine Steuerungseinheit 110, die über zwei in 1 nicht gezeigte elektrische Anschlüsse mit zwei Enden des elektrischen Leiters 30 der Spule 10 kontaktiert ist. Die Steuerungseinheit 110 ist zur Erzeugung eines Wechselstroms ausgebildet, dessen Parameter, wie beispielsweise Frequenz und Amplitude, benutzerdefiniert einstellbar sind. Der Wechselstrom fließt durch den elektrischen Leiter 30, mithin durch dessen ersten Zuleitungsabschnitt 40, dessen Stimulationsabschnitt 60 und dessen zweiten Zuleitungsabschnitt 50. Im Bereich des Stimulationsabschnittes 60 weist die Leitung 30 keine elektromagnetische Abschirmung auf, so dass der durch den Stimulationsabschnitt 60 fließende Wechselstrom ein in 1 skizziert dargestelltes magnetisches Wechselfeld WF erzeugt. Mit diesem magnetischen Wechselfeld WF erfolgt die transkraniale Magnetstimulation eines Patienten, wobei die Parameter des magnetischen Wechselfeldes WF durch die Parameter des durch den Stimulationsabschnitt 60 fließenden Wechselstroms veränderbar sind. Im Bereich der Zuleitungsabschnitte 40, 50 weist die Leitung 30 eine elektromagnetische Abschirmung in Form einer in 1 nicht gezeigten Ummantelung auf. Die Zuleitungsabschnitte 40, 50 tragen daher nicht wesentlich zu dem magnetischen Wechselfeld WF bei.In addition to the coil 10, the stimulation system 20 comprises a control unit 110, which has two in 1 electrical connections, not shown, make contact with two ends of the electrical conductor 30 of the coil 10 . The control unit 110 is designed to generate an alternating current whose parameters, such as frequency and amplitude, can be set in a user-defined manner. The alternating current flows through the electrical conductor 30, and consequently through its first supply line section 40, its stimulation section 60 and its second supply line section 50. In the area of the stimulation section 60, the line 30 has no electromagnetic shielding, so that the alternating current flowing through the stimulation section 60 1 sketched shown alternating magnetic field WF generated. The transcranial magnetic stimulation of a patient takes place with this magnetic alternating field WF, the parameters of the magnetic alternating field WF being changeable by the parameters of the alternating current flowing through the stimulation section 60 . In the area of the feed line sections 40, 50, the line 30 has electromagnetic shielding in the form of an in 1 sheathing not shown. The lead sections 40, 50 therefore do not contribute significantly to the alternating magnetic field WF.

Wird die Spule 10, insbesondere deren Stimulationsabschnitt 60, wie in 1 angedeutet, an einem Kopf eines Patienten angeordnet und erzeugt die Leitung 30 in der oben beschriebenen Weise das magnetische Wechselfeld WF, erfolgt durch das magnetische Wechselfeld WF eine transkraniale Magnetstimulation des Gehirns G des Patienten.If the coil 10, in particular its stimulation section 60, as in 1 indicated, arranged on a patient's head and the line 30 generates the alternating magnetic field WF in the manner described above, a transcranial magnetic stimulation of the patient's brain G occurs through the alternating magnetic field WF.

Wie insbesondere die 2 bis 5 veranschaulichen, sind die Windungen 70 der erfindungsgemäßen Spule 70 nicht nur auf der gedachten kugelförmigen Oberfläche 80 des Modellkopfes angeordnet, sondern auch relativ zu der Sagittalebene 90 und relativ zu der Frontalebene 100 des Modellkopfes jeweils asymmetrisch ausgebildet. Zur Verdeutlichung von Richtungsangaben sind die Ansichten der 2 bis 5 jeweils mit einem entsprechend zu den jeweiligen Perspektiven ausgerichteten kartesischen Koordinatensystem versehen. Als Richtungsangaben werden die anatomischen Richtungsbezeichnungen des menschlichen Kopfes verwendet. Demnach ist die Sagittalebene 90 des Modellkopfes parallel zu der y-z-Ebene des kartesischen Koordinatensystems angeordnet, erstreckt sich mithin zwischen anterior (vorne) und posterior (hinten) und steht senkrecht zur x-Achse, die der Richtung nach links-rechts entspricht. Da die Sagittalebene 90 mittig durch den Modellkopf verläuft, wird letzterer durch die Sagittalebene 90 in eine linke und eine rechte Kopfhälfte oder Hemisphäre unterteilt. Die Frontalebene 100 ist parallel zu der x-z-Ebene angeordnet und erstreckt sich demnach von links nach rechts. Da die Frontalebene 100 ebenfalls mittig durch den Modellkopf verläuft, wird dieser durch die Frontalebene 100 in eine anteriore und eine posteriore Kopfhälfte unterteilt. Gemäß 2a ist die Anordnung der Windungen 70 in Aufsicht rechtsgängig, so dass der Strom im Anwendungsfall im Uhrzeigersinn fließt. Alternativ können die Windungen linksgängig angeordnet sein.Like those in particular 2 until 5 To illustrate, the windings 70 of the coil 70 according to the invention are not only arranged on the imaginary spherical surface 80 of the model head, but are also each asymmetrically configured relative to the sagittal plane 90 and relative to the frontal plane 100 of the model head. To clarify directions are the views of 2 until 5 each provided with a Cartesian coordinate system aligned with the respective perspectives. The anatomical directional designations of the human head are used as directional information. Accordingly, the sagittal plane 90 of the model head is arranged parallel to the yz plane of the Cartesian coordinate system, thus extending between anterior (front) and posterior (back) and is perpendicular to the x-axis, which corresponds to the left-right direction. Since the sagittal plane 90 runs centrally through the model head, the latter is divided by the sagittal plane 90 into a left and a right head half or hemisphere. The frontal plane 100 is arranged parallel to the xz plane and thus extends from left to right. Since the frontal plane 100 also runs centrally through the model head, this is divided by the frontal plane 100 into an anterior and a posterior head half. According to 2a the arrangement of the windings 70 is right-handed in plan, so that the current flows clockwise in the application. Alternatively, the windings can be left-handed.

Befindet sich die Spule 10 während der transkranialen Magnetstimulation auf dem menschlichen Kopf G, entsprechen die Sagittalebene 90 des Modellkopfes der Sagittalebene des menschlichen Kopfes G und die Frontalebene 100 des Modellkopfes der Frontalebene des menschlichen Kopfes G. Die asymmetrische Anordnung der Windungen 70 bewirkt eine entsprechend asymmetrische Ausprägung des magnetischen Wechselfeldes WF, so dass das magnetische Wechselfeld WF, zusätzlich bedingt durch dessen Inhomogenität und Anisotropie gezielt die gewünschten Areale des menschlichen Gehirns G stimuliert.If the coil 10 is on the human head G during transcranial magnetic stimulation, the sagittal plane 90 of the model head corresponds to the sagittal plane of the human head G and the frontal plane 100 of the model head to the frontal plane of the human head G. The asymmetrical arrangement of the windings 70 causes a correspondingly asymmetrical Formation of the alternating magnetic field WF, so that the alternating magnetic field WF, additionally due to its inhomogeneity and anisotropy, specifically stimulates the desired areas of the human brain G.

Durch die benutzerdefinierte Generation von Stromsignalen durch die Steuerungseinheit 110, mit denen der Stimulationsabschnitt 60 der Spule 10 beaufschlagt wird, ist es insbesondere möglich, das magnetische Wechselfeld WF mit derartigen Feldcharakteristiken zu erzeugen, die im Wesentlichen zu jenen Feldcharakteristiken von Wechselfeldern identisch sind, die mittels elektrischer Spulen erzeugbar sind, deren Windungsanordnung genau an die Geometrie des menschlichen Kopfes angepasst ist. Insbesondere lassen sich mit dem Wechselfeld WF die annähernd gleichen therapeutischen Ergebnisse erzielen wie mit Spulen, deren Windungsverlauf zumindest bereichsweise an die Geometrie eines Ellipsoiden angepasst ist oder etwa an die tatsächliche Geometrie eines Kopfes G mit einem Stirnbereich, einem Scheitelbereich und zumindest einem Schläfenbereich. Zudem ist der Kühlungsbedarf der erfindungsgemäßen Spule 10 gegenüber den bekannten Spulen reduziert, was sich in einer größeren Energieeffizienz bei gleichem Behandlungsergebnis äußert.Due to the user-defined generation of current signals by the control unit 110, with which the stimulation section 60 of the coil 10 is applied, it is possible in particular to generate the magnetic alternating field WF with such field characteristics that are essentially identical to those field characteristics of alternating fields that are electrical coils can be generated whose winding arrangement is precisely adapted to the geometry of the human head. In particular, approximately the same therapeutic results can be achieved with the alternating field WF as with coils whose winding course is at least partially adapted to the geometry of an ellipsoid or, for example, to the actual geometry of a head G with a forehead area, a crown area and at least one temple area. In addition, the cooling requirement of the coil 10 according to the invention is reduced compared to the known coils, which is expressed in greater energy efficiency with the same treatment result.

In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Spule 10 in Vertiefungen eines nicht gezeigten Trägerhelms angeordnet, um die Anordnung der Windungen 70 zu stabilisieren. Das Material des Trägerhelms weist eine magnetische Permeabilität in etwa gleich jener von Luft auf, so dass die Spule 10 im Wesentlichen als Luftspule ausgestaltet ist.in the in 1 shown embodiment, the coil 10 is arranged in depressions of a wearer's helmet, not shown, in order to stabilize the arrangement of the turns 70 . The material of the wearer's helmet has a magnetic permeability approximately equal to that of air, so that the coil 10 is designed essentially as an air coil.

2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spule 10, die für ein Stimulationssystem 20 gemäß 1 einsetzbar ist. Die Spule 10 ist entsprechend der Darstellung gemäß 1 mit ihrem Stimulationsabschnitt 60 um die Oberfläche 80 des kugelförmigen Modellkopfes gewickelt. Wie im Ausführungsbeispiel der 1 weist der kugelförmige Modellkopf einen Radius von 110 mm auf. Die Oberfläche 80 ist zusammen mit der Spule 10 in den unterschiedlichen Ansichten a), b), c) und d) jeweils gestrichelt dargestellt. Zur Verdeutlichung dieser Ansichten, sind die entsprechenden kartesischen Koordinatenachsen eingezeichnet. Aus Übersichtsgründen ist in den 2 bis 5 jeweils nur der Stimulationsabschnitt 60 der gezeigten Spulen 10 dargestellt. 2 shows a second embodiment of the coil 10 according to the invention for a stimulation system 20 according to 1 can be used. The coil 10 is as shown in FIG 1 with its stimulation portion 60 wrapped around the surface 80 of the spherical model head. As in the embodiment of 1 the spherical model head has a radius of 110 mm. The surface 80 is shown in broken lines together with the coil 10 in the different views a), b), c) and d). The corresponding Cartesian coordinate axes are drawn in to clarify these views. For reasons of clarity in the 2 until 5 only the stimulation section 60 of the coils 10 shown is shown.

Ansicht a) der 2 entspricht einer Aufsicht auf die kugelförmige Oberfläche 80 des Modellkopfes und zeigt insofern den auf die x-y-Ebene projizierten Stimulationsabschnitt 60 der Spule 10. Wie anhand von Ansicht a) der 2 zu erkennen ist, weist die Spule 10 5 Windungen 70 auf.View a) the 2 corresponds to a plan view of the spherical surface 80 of the model head and insofar shows the stimulation section 60 of the coil 10 projected onto the xy plane. As based on view a) of FIG 2 can be seen, the coil 10 has 5 turns 70 .

Wie bereits gesagt unterteilt die Frontalebene 100 den Modellkopf in einen anterioren und einen posterioren Bereich, der gleich groß ist wie der anteriore Bereich. Der anteriore Bereich erstreckt sich relativ zu der Frontalebene 100 in positiver y-Richtung (nach vorne), der posteriore Bereich relativ zu der Frontalebene 100 in negativer y-Richtung (nach hinten). Die Sagittalebene 90 unterteilt den Modellkopf in einen linken Bereich und einen rechten Bereich identischer Größe, wobei sich der linke Bereich relativ zu der Sagittalebene 90 in negativer x-Richtung und der rechte Bereich relativ zu der Sagittalebene 100 in positiver x-Richtung erstrecken. Die Frontalebene 90 und die Sagittalebene 100 sind jeweils gestrichelt eingezeichnet und rechtwinklig zueinander angeordnet.As already mentioned, the frontal plane 100 divides the model head into an anterior and a posterior area, which is the same size as the anterior area. The anterior area extends in the positive y-direction (to the front) relative to the frontal plane 100, and the posterior area extends in the negative y-direction (to the rear) relative to the frontal plane 100. The sagittal plane 90 divides the model head into a left area and a right area of identical size, with the left area extending in the negative x-direction relative to the sagittal plane 90 and the right area extending in the positive x-direction relative to the sagittal plane 100 . The frontal plane 90 and the sagittal plane 100 are each drawn in with dashed lines and are arranged at right angles to one another.

Die Windungen 70 des Stimulationsabschnitts 60 sind relativ zu der Sagittalebene 90 asymmetrisch angeordnet. Dies äußert sich unter anderem darin, dass der Krümmungsradius einer Windung 70 auf der rechten Seite der Sagittalebene 90 zumindest im arithmetischen Mittel kleiner ist als auf der linken Seite der Sagittalebene 90. Die Windungen 70 des Stimulationsabschnittes 60 sind auch relativ zu der Frontalebene 100 asymmetrisch angeordnet. Dies äußert sich insbesondere darin, dass die Windungsdichte der Windungen 70, die der mittleren Anzahl der Windungen in einem Raumvolumen entspricht, anterior, insbesondere im anterioren Bereich des Modellkopfes, höher ist als posterior, insbesondere im posterioren Bereich des Modellkopfes.The windings 70 of the stimulation section 60 are arranged asymmetrically relative to the sagittal plane 90 . This is reflected, among other things, in the fact that the radius of curvature of a coil 70 on the right side of the sagittal plane 90 is smaller, at least in the arithmetic mean, than on the left side of the sagittal plane 90. The coils 70 of the stimulation section 60 are also arranged asymmetrically relative to the frontal plane 100 . This manifests itself in particular in the fact that the winding density of the windings 70, which corresponds to the average number of windings in a spatial volume, is higher anteriorly, in particular in the anterior area of the model head, than posteriorly, in particular in the posterior area of the model head.

Gemäß Ansicht a) der 2 weist die innerste Windung 70 des Stimulationsabschnitts 60, die in der Aufsicht der radial innersten Windung 70 entspricht, eine Geometrie auf, die einem Dreieck 130 mit abgerundeten Ecken entspricht. Zur Veranschaulichung ist das Dreieck 130 in 2 a) mit durchgezogenen Linien eingezeichnet. Der Schwerpunkt 140 dieses Dreiecks 130 ist exzentrisch zu der Schnittlinie 120 der Frontalebene 100 mit der Sagittalebene 90 des Modellkopfes und zu dessen Scheitelpunkt versetzt angeordnet, nämlich nach anterior-rechts; der Scheitelpunkt des Modellkopfes ist bestimmt durch den Schnittpunkt der Schnittlinie 120 mit der Oberfläche 80 des Modellkopfes in positiver z-Richtung. Die Schnittlinie 120 entspricht der Vertikalachse des Modellkopfes. Gemäß 2 a) liegen die Schwerpunkte von zumindest zwei Windungen 70 des Stimulationsabschnitts 60 in exzentrisch versetzt zu der Schnittlinie 120, respektive in Aufsicht gesehen exzentrisch zum Scheitelpunkt. Die äußerste Windung 70 des Stimulationsabschnitts 60 weist eine Geometrie auf, die annähernd einem Viereck 150 mit abgerundeten Ecken entspricht. Das Viereck 150 ist der Übersichtlichkeit halber mit durchgezogenen Linien in 2 a) eingezeichnet, wobei der Flächenschwerpunkt 160 des Vierecks 150 ist relativ zum Scheitelpunkt 120 posterior-links angeordnet.According to view a) of 2 the innermost turn 70 of the stimulation section 60, which corresponds to the radially innermost turn 70 when viewed from above, has a geometry which corresponds to a triangle 130 with rounded corners. For illustration, the triangle is 130 in 2 a) drawn with solid lines. The center of gravity 140 of this triangle 130 is arranged offset eccentrically to the line of intersection 120 of the frontal plane 100 with the sagittal plane 90 of the model head and to its apex, namely to the anterior-right; the vertex of the model head is determined by the intersection of the intersection line 120 with the surface 80 of the model head in the positive z-direction. The line of intersection 120 corresponds to the vertical axis of the model head. According to 2 a) are the focal points of at least two windings 70 of the stimulation section 60 eccentrically offset to the cutting line 120, or seen in plan eccentrically to the apex. The outermost turn 70 of the stimulation section 60 has a geometry which corresponds approximately to a square 150 with rounded corners. The square 150 is shown in solid lines for clarity 2 a) drawn in, wherein the centroid 160 of the quadrilateral 150 is arranged posterior-left relative to the vertex 120 .

Wie bereits erläutert zeigen die Ansichten b), c) und d) der 2 weitere Ansichten der erfindungsgemäßen Spule 10 mit 5 Windungen 70, aus denen sich der - auch räumlich - asymmetrische Verlauf der Windungen 70 ergibt. Da in diesen Ansichten dieselbe Spule 10 wie in Ansicht a) der 2 gezeigt ist, gelten für die Ansichten b), c) und d) die gleichen Ausführungen, wie in Bezug auf Ansicht a) der 2. Ansicht b) ist eine Perspektive von oben auf die Spule 10 der Ansicht a) aus schräg posterior. Ansicht c) ist eine Perspektive von oben auf die Spule 10 aus anterior-rechts und Ansicht d) eine Perspektive von oben auf die Spule 10 aus anterior-links. Ansicht d) ergibt sich folglich aus Ansicht c) durch eine Rotation um die Vertikalachse 120 des Modellkopfes.As already explained, views b), c) and d) of 2 further views of the coil 10 according to the invention with 5 windings 70, from which the - also spatially - asymmetrical course of the windings 70 results. Since in these views the same coil 10 as in view a) of 2 is shown, the same statements apply to views b), c) and d) as in relation to view a). 2 . View b) is a top perspective view of the coil 10 of view a) obliquely posterior. View c) is a top perspective of coil 10 from anterior-right and view d) is a top perspective of coil 10 from anterior-left. View d) consequently results from view c) by a rotation about the vertical axis 120 of the model head.

3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spule 10, die für ein Stimulationssystem 20 gemäß 1 einsetzbar ist. Die Koordinatensysteme, die in den Ansichten a), b), c) und d) der 3 gezeigt sind, entsprechen jeweils dem Koordinatensystem, das in 2 gezeigt ist. Die Ansichten a), b), c) und d) entsprechen daneben den Ansichten der 2. Wie anhand von Ansicht a) der 3 zu erkennen ist, weist die Spule 10 10 Windungen 70 auf, deren Form und Charakteristiken im Wesentlichen identisch sind zu der Ausgestaltung gemäß 2. Insofern wird auf die vorstehenden Äußerungen verwiesen. Aufgrund der verglichen mit der Ausgestaltung gemäß 2 vergrößerten Anzahl der Windungen ist nicht nur das durch die Spule 10 erzeugte magnetische Wechselfeld WF insgesamt größer, sondern insbesondere auch dessen inhomogene und anisotrope Ausprägung. Dies ermöglicht eine gezielte Stimulation des gewünschten Gehirnareals im Rahmen der transkranialen Magnetstimulation bei gleichzeitiger Verringerung der Stimulation unerwünschte Gehirnareale. 3 shows a third embodiment of the coil 10 according to the invention for a stimulation system 20 according to 1 can be used. The coordinate systems shown in views a), b), c) and d) of the 3 are shown correspond to the coordinate system shown in 2 is shown. The views a), b), c) and d) also correspond to the views of 2 . As per view a) the 3 As can be seen, the coil 10 has 10 turns 70 whose shape and characteristics are essentially identical to the embodiment according to FIG 2 . In this respect, reference is made to the above statements. Due to the compared with the embodiment according to 2 With the increased number of turns, not only is the alternating magnetic field WF generated by the coil 10 larger overall, but also its inhomogeneous and anisotropic characteristics. This enables a targeted stimulation of the desired brain area within the framework of transcranial magnetic stimulation while at the same time reducing the stimulation of unwanted brain areas.

4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spule 10 mit 15 Windungen 70, wobei die Ansichten a), b), c) und d) den gleichnamigen Ansichten der 2 entsprechen. In Bezug auf den Verlauf der Windungen 70 und die Ausgestaltung der Asymmetrie der Spule 10 gelten die Ausführungen zu 2 entsprechend. 4 shows a fourth exemplary embodiment of the coil 10 according to the invention with 15 turns 70, the views a), b), c) and d) corresponding to the views of FIG 2 are equivalent to. With regard to the course of the windings 70 and the configuration of the asymmetry of the coil 10, the statements relating to FIG 2 accordingly.

5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spule 10 mit 20 Windungen 70, wobei die Ansichten a), b), c) und d) den gleichnamigen Ansichten der 1 entsprechen. In Bezug auf den Verlauf der Windungen 70 und die Ausgestaltung der Asymmetrie der Spule 10 gelten die Ausführungen zu 2 entsprechend. 5 shows a fifth exemplary embodiment of the coil 10 according to the invention with 20 turns 70, the views a), b), c) and d) corresponding to the views of FIG 1 are equivalent to. With regard to the course of the windings 70 and the configuration of the asymmetry of the coil 10, the statements relating to FIG 2 accordingly.

Claims

Coil (10) for the transcranial magnetic stimulation of a human brain (G), with at least one electrical line (30) which has two lead sections (40, 50) and one between the lead sections (40, 50) arranged stimulation section (60), wherein the stimulation section (60) of the at least one electrical line (30) is designed to form an alternating magnetic field (WF) and has at least one winding (70), the coil (10) having at least 3 windings (70) and the windings ( 70) of the coil (10) are spatially arranged on an imaginary surface (80) of a spherical model head with a tolerance of +/- 20 mm.

coil (10) after claim 1 , characterized in that the windings (70) are arranged spatially on an imaginary surface (80) of a spherical model head with a spherical radius between 60 mm and 200 mm, in particular between 80 mm and 150 mm.

Coil (10) according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the coil (10), in particular the stimulation section (60) of the at least one electrical line (30) between 3 and 100 turns (70), in particular between 5 and 20 turns (70), preferably between 8 and 13 turns (70).

coil (10) after claim 1 until 3 , characterized in that the windings (70) of the coil (10) are arranged asymmetrically to the sagittal plane (90) of the imaginary model head.

coil (10) after claim 1 until 4 , characterized in that the windings (70) of the coil (10) are arranged laterally asymmetrically to the frontal plane (100) of the imaginary model head.

Coil (10) according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the innermost turn (70) of the coil (10) is arranged approximately triangularly with rounded corners when viewed from above and/or that the outermost turn (70) of the coil (10) is arranged approximately squarely with rounded corners when viewed from above.

Coil (10) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that a section of at least one turn (70) with the smallest radius of curvature points to the anterior-right and/or to the anterior-left in plan view relative to the model head.

Coil (10) according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the spatial winding density relative to the model head anterior is smaller than posterior, in particular the spatial winding density relative to the model head anterior is at most half as large as posterior.

Coil (10) according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the spatial center of gravity of at least two windings (70) of the coil (10), in particular of all windings (70), offset eccentrically to the line of intersection (120) of the frontal plane (100) with the sagittal plane (90) of the model head is.

Coil (10) according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the spatial center of gravity (140) of the innermost turn (70) is arranged anteriorly, in particular anterior-right, in plan view relative to the model head and/or that the center of gravity (150) of the outermost turn (70) in plan view relative to the model head posterior, in particular posterior-left.

Coil (10) according to one of Claims 1 until 10 , characterized in that the outermost turn (70) of the coil (10) is arranged relative to the model head anterior at most at an angle to the apex of 90 ° and / or that the outermost turn (70) of the coil (10) rela is arranged posterior to the model head at least at an angle to the vertex of 90°.

Coil (10) according to one of Claims 1 until 10 , characterized in that the coil (10) has exactly one electrical line (30) and/or that the coil (10) has a maximum of 20 turns (70).

Coil (10) according to one of Claims 1 until 12 , characterized in that the coil has at least two electrical lines (30) which are connected in series and/or parallel to one another.

Coil (10) according to one of Claims 1 until 13 , characterized in that the transitions of the stimulation section (60) to the supply line sections (40, 50) are arranged in particular relative to the model head anterior.

Coil (10) according to one of Claims 1 until 14 , characterized in that the inductance of the coil (10) is between 2 µH and 10 mH, in particular between 8 µH and 20 µH.

Stimulation system (20) for transcranial magnetic stimulation of a human brain (G) with at least one coil (10) according to one of Claims 1 until 15 , characterized in that the coil (10) is connected to a control unit (110) via the supply line sections (40, 50) of the at least one electrical line (30), the control unit (110) being designed to switch the coil (10) to supply with electrical energy.

Stimulation system (20) after Claim 16 , characterized in that the control unit (110) is designed to control the coil (10) with current pulses, the current pulses having in particular a pulse duration between 10 µs and 1000 ps, in particular between 120 µs and 400 µs.