经颅电扰动与磁扰动电场的比较
医学物理
2020-06-11 v1
摘要
通过准静态电磁手段的非侵入性脑刺激（NIBS）目前由两种方法组成：磁感应方法（经颅磁扰动或 TMP）与电接触方法（经颅电扰动或 TEP）。两种方法均通过它们所产生的电场耦合到神经元系统。两种方法必然伴随头皮电场，其量级大于脑内任何位置。足够量级的头皮电场可能产生包括外周神经刺激与加热在内的有害效应，进而限制脑电场的空间与时间特征。目前电磁 NIBS 文献已对 TEP 与 TMP 方法间差异产生准确但非普适的理解。本工作的目标是贡献对两方法间差异的普适理解，这可能为新颖 TEP 或 TMP 方法打开大门，并在可能时于两方法间转化进展。本文采用三壳球形导体头部模型计算普适解析结果，展示脑电场空间尺度与以下两者的关系：（1）两方法的头皮至脑均方电场比，以及（2）在深度处相似电场下 TEP 对 TMP 头皮均方电场比。所给出的最普适结果为在深度处相似电场下 TEP 对 TMP 头皮均方电场比的渐近极限。也给出了这些比值针对典型 TEP 电极与 TMP 线圈配置的具体示例计算。尽管 TMP 相较于 TEP 具有更有利的均方电场比，该优势伴随能量代价，本文对此作了简要阐明。
引用
@article{arxiv.2006.05541,
title = {Comparing the Electric Fields of Transcranial Electric and Magnetic Perturbation},
author = {D. J. Sheltraw and B. Inglis and L. Labruna and R. Ivry},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.05541},
year = {2020}
}
备注
43 pages, 10 figures