脑室和小脑焦点电场的群级与个人化优化：脑电刺激时间干扰法的计算研究
医学物理
2025-10-28 v1
摘要
本研究评估了脑电刺激(tTIS)用于靶向脑室和小脑的可行性，这些区域临床相关且解剖学上难以刺激。比较了个体化和群级电极优化，以确定通用电极布局是否能提供可靠的靶向并减少建模需求。从T1和T2加权MRI构建了60个高分辨率头部模型(30名个体及其镜像对体)。使用标量势有限差分法计算电场(EF)。对电极布局和电流比率进行优化，以最小化模拟与靶点EF包络(EFE)分布之间的均方根误差，阈值为0.3 V/m。对抽样进行分析，以估算获得稳定群级结果所需的模型数量。对于脑室，组合T7-P7和Fp1-Fp2电极布局获得最佳焦点性，其效果相当于个体化结果且变异性更小。对于小脑，F7-T7和T8-P8电极布局在群级焦点性方面表现最佳，尽管个体化优化在抑制偏靶效应方面有所提升。脑室的稳定群级模式使用20个模型即可获得，小脑使用9个模型即可获得。最优tTIS电极布局取决于靶点深度。对于如脑室这一皮层区域，群级优化足以实现靶向，而对于小脑等较深靶点，仍需个体化调谐。
引用
@article{arxiv.2510.23290,
title = {Group-Level and Personalized Optimization for the Insula and Hippocampus Focal Electric Field in Transcranial Temporal Interferential Stimulation: A Computational Study},
author = {Taiga Inoue and Naofumi Otsuru and Akimasa Hirata},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.23290},
year = {2025}
}
备注
20 pages, 9 figures