조직 모델

Neuronal Tissue 모델(T-NEURO)은 다중 구획 표현 또는 일반 모델을 사용하여 활성화에서 억제에 이르기까지 EM 유도 신경 생리학의 동적 모델링을 가능하게 합니다. Sim4Life는 필드-신경세포 상호작용 연구, 신경자극 기기 최적화 및 노출 안전성 평가에 이상적인 Yale University의 NEURON 시뮬레이션 환경을 통합합니다. T-NEURO는 개별 축삭 반응 예측을 넘어, 확장된 상호성 정리를 독자적으로 구현함으로써 현실적인 신경 소스, 불균일한 유전체 특성, 다양한 기록 기기 구조를 반영하여 MEG/EEG와 같은 전뇌 생체 신호의 시뮬레이션 및 분석을 가능하게 합니다.

응용 분야

• EM 신경 자극(척수 자극(SCS), 심부 뇌 자극(DBS) 등)
• 경두개 뇌 자극
  • 전기적: 경두개 교류/직류 자극(TACS/TDCS), 시간 간섭 자극(TIS)
  • 자기적: 경두개 자기 자극(TMS)
• 신경 감지(복합 활동 전위(CAP), 뇌전도(EEG) 및 심전도(ECoG) 기록, 국소 전위(LFP) 등)
• 카테터(catheter) 기반 자극 및 신호 감지
• 신경 보철(망막, 인공와우, 전정기관, 운동 보철 등)
• 바이오전자 의학('전자약')
• 자기공명 유도 집속 초음파(MRgFUS) 뇌수술(종양 제거, 신경병성 통증 치료, 운동 장애 등)
• 저주파 EM 노출 안전성 평가(무선 전력 전송, MR gradient 코일 등)
• 온도에 따른 신경세포 역학
• 신경-운동 무력화
• 신경 인터페이스 설계 및 최적화
• 뇌-기계 인터페이스(BMI:Brain-Machine Interfaces)

IT'IS 재단에서 구축 및 유지 관리하는 물성 파라미터 데이터베이스는 계산 생명과학 커뮤니티에 점점 늘어나는 생물학적 조직 특성에 대한 권장 값과 그에 따른 분산 정보를 제공합니다. 이 데이터베이스는 무료로 온라인에서 접근 가능하며, 최신의 고품질 측정 데이터를 반영하여 지속적으로 업데이트됩니다. Sim4Life는 이 물성 데이터베이스를 활용하여 Virtual Population (ViP) 모델에 조직 파라미터 값을 자동으로 할당할 수 있도록 지원합니다. 또한 Sim4Life는 이방성 뇌 조직 전도도, 관류, 골조직 내 음향 전파 등의 이미지를 기반으로 한 불균일한 조직 특성 맵 할당도 지원하여 시뮬레이션의 사실성과 정확도를 더욱 향상시킵니다.

속성 목록

• 주파수 의존적 유전체 특성
• 밀도
• 열 용량
• 열 전도도
• 열 전달율
• 열 발생율
• 점도
• 음향 특성 (음속, 감쇠 계수, 비선형성)
• 조직 중량 비율
• MR 파라미터 (T1 및 T2 이완 시간)