- EM으로 유도된 뉴런 활성화, 억제 및 동기화의 동적 모델링
- 축삭, 복잡한 뉴런 형태 및 신경망 시뮬레이션
- EM-QS 솔버 제품군과의 결합
- 신경 센싱의 정확하고 효율적인 모델링
- 활성화된 조직 부피(VTA) 추정을 위한 헤시안 계산기
- 미리 정의된 수초 및 비수초 신경 섬유 모델(A-델타 척추 구심체, LF 피폭 안전성을 위한 SENN 모델 등 포함)
- 복잡한 사용자 정의(Python 및 임시 기반) 뉴런 모델을 위한 간단한 가져오기 도구
- 타사 소스에서 형태학 및 전기생리학적으로 사실적인 뉴런 모델을 통합할 수 있는 .hoc 파일 임포터를 지원합니다
- 자동화된 적정 루틴을 통한 임계값 및 모집 곡선 계산
- 신경 모집의 신속한 활성화 함수 기반 추정(100배 이상 가속화 제공)
- 다중 근막 신경 또는 척수 뿌리에 대한 자극 선택성 지표
- 신경 스파이크 감지(시간 및 위치)
- 뉴로커플 ViP 모델에서 사전 정의된 신경 궤적 및 축삭 특성
- 시간에 따른 막 역학 캡처 및 플로팅
- 사용자 정의 여기 펄스 프로파일(예: 세타-버스트, MRI 그라데이션 스위칭)
- 자동화된 10-10 뇌파 전극 배치
- 다중 접촉 전극에 의한 자극 평가를 위한 LF 다중 포트 소스
- 시냅스 모델
- 확산 텐서 이미징(DTI) 기반 이질적 및 이방성 뇌 전도성 물질의 할당(섬유 방향 반영)
조직 모델
신경 조직 모델
신경 조직 모델(T-NEURO)은 다중 구획 표현 또는 일반 모델을 사용하여 활성화에서 억제에 이르는 EM 유도 신경 생리학의 동적 모델링을 가능하게 합니다. Sim4Life는 현장-신경세포 상호작용 연구, 신경자극 장치 최적화, 노출 안전성 평가에 이상적인 예일대학교의 NEURON 시뮬레이션 환경을 통합합니다. 확장된 상호성 정리의 고유한 구현을 통해 실제 신경원, 불균일 유전체 환경 및 다양한 기록 장치 형상을 수용하여 자기/뇌파 검사(MEG/EEG)와 같은 전뇌 생체 신호를 시뮬레이션 및 분석할 수 있는 T-NEURO는 개별 축삭 반응의 예측을 넘어선다.
응용 분야
- EM 신경 자극(척수 자극(SCS), 심부 뇌 자극(DBS) 등)
- 경두개 뇌 자극(전기: 경두개 교류/직류 자극(TACS/TDCS), 측두간섭 자극(TIS), 자기: 경두개 자기 자극(TMS))
- 신경 감지(복합 활동 전위(CAP), 뇌전도(EEG) 및 심전도(ECoG) 기록, 국소 전위(LFP) 등)
- 카테터 기반 자극 및 감지
- 신경 보철(망막, 달팽이관, 전정, 운동 보철)
- 생체 전자 의학('전기 의약')
- 자기공명 유도 집속 초음파(MRgFUS) 신경외과(종양 제거, 신경병증성 통증 치료, 운동 장애 등)
- 저주파 전자기 노출 안전성 평가(무선 전력 전송, MR 그라데이션 코일 등)
- 온도에 따른 신경세포 역학
- 신경 운동 무력화
- 신경 인터페이스 설계 및 최적화
- 뇌-기계 인터페이스(BMI)

열 조직 손상 모델

Sim4Life의 열 선량 및 조직 손상 모델을 사용하면 가열이 생체 조직의 생리학에 미치는 영향을 평가할 수 있습니다. CEM43 조직 가열 모델은 직접적인 세포 독성 효과를 기반으로 일시적인 가열의 영향을 정량화하기 위해 널리 적용되는 기술입니다. CEM43은 시간 변화에 따른 열 노출을 43°C에서 동등한 노출 시간(분 단위)으로 변환합니다. 이 접근 방식을 사용하면 다양한 과도 열 노출 시나리오(예: 고온에서의 짧은 가열과 장시간의 중간 정도의 가열)를 정해진 손상 임계값과 연관시켜 정량적으로 비교할 수 있습니다. 또한 Sim4Life는 Arrhenius 조직 손상 모델을 통해 조직 손상에 대한 직접적인 평가를 제공합니다.
적용 분야
- 온열 종양학(효능 평가 및 최적화)
- 고주파, 마이크로파 및 집속 초음파 절제
- 이식된 장치의 유무에 따른 MR 안전성
- 전자기 및 열 노출 안전성
- 피부 화상 정량화
- CEM43 및 아레니우스 조직 손상 모델
- 정확한(느린) 또는 대략적인(빠른) 모델 평가
- 효과적인 이소 표면 결정
- 누적 히스토그램 계산(일반적으로 치료 계획에 사용)
조직 속성데이터베이스
재료 매개변수 데이터베이스는 다음에서 시작하고 유지 관리하는 IT'IS 재단에서 운영하는 이 데이터베이스는 점점 더 많은 생물학적 조직 특성에 대한 권장 값과 관련 변수를 계산 생명과학 커뮤니티에 제공합니다. 이 데이터베이스는 무료로 온라인에서 액세스할 수 있으며, 사용 가능한 최고 품질의 측정값을 반영하도록 지속적으로 업데이트됩니다. Sim4Life를 사용하면 재료 특성 데이터베이스에서 조직 파라미터 값을 가상 모집단(ViP) 모델에 자동으로 쉽게 할당할 수 있습니다. 또한 Sim4Life는 이질적인 조직 특성 맵(이방성 뇌 조직 전도도, 관류, 뼈의 음향 전파)의 이미지 기반 할당을 지원하여 사실성과 정확성을 향상시킵니다.
속성 목록
- 주파수 의존적 유전체 특성
- 밀도
- 열 용량
- 열 전도성
- 열 전달률
- 열 발생률
- 점도
- 음향 속성(음속, 감쇠 상수, 비선형성)
- 조직 무게 분율
- MR 파라미터(종방향 및 횡방향 이완 시간)

- 조직 재료 파라미터 값에 대한 최신의 포괄적인 추정치 제공
- 엄격한 품질 보증 조치로 정확성과 추적성 보장
- 각 조직에 대한 통계 정보(평균, 범위, 표준편차)
- ViP v4.0 모델에서 세분화된 말초 신경 궤적에 대한 축삭 형태 분석
- 표준 조직에 대한 조직 원소 구성(중량 분율)(예: ViP v3.x에서 세그먼트화된 조직)
- 이기종 조직 속성 맵의 이미지 기반 할당(LF, 열 및 음향 솔버에서 선택한 속성에 적용)
퍼퓨전 모델
관류는 종종 생체 내 가열에 영향을 미치는(그리고 제한하는) 주요 요인입니다. 따라서 유니티의 열 해석기는 관류 속도에 영향을 미치는 것으로 알려진 활성 체온 조절 프로세스를 포함하여 관류 및 혈관 구조에 대한 고급 모델을 제공합니다.
- 확장 기능을 갖춘 Pennes의 생체 열 방정식 기반 관류(예: 이방성 혈류를 고려한 인장 유효 조직 전도성)
- 온도에 따른 관류(혈관 확장, 수축)
- 주요 혈관에 대한 대류 경계 조건
- 혈류장을 사용할 수 있는 경우 대류 열 수송(예: 흐름 시뮬레이션에서)
- 장시간 열 노출로 인한 심부 체온 상승