MNI152导出的电极配置对时间干涉刺激有多大代表性?

root 提交于 周三, 08/12/2026 - 04:47
时间干涉刺激(temporal interference stimulation, TIS)电极配置通常在诸如 MNI152 的解剖模板上进行优化,随后再转移到个体头部。尽管 TIS 递送中的个体间变异性已得到充分证实,但 MNI152 预测本身是否能够代表群体中心趋势,以及其代表性是否依赖于解剖学靶点或结局指标,仍不清楚。本研究评估了四种源自 MNI152 的电极配置,分别靶向左侧初级运动皮层、右侧背外侧前额叶皮层、左侧海马和右侧丘脑,并在 132 个 CamCAN 成年人头部模型(19–85 岁)中进行了检验。为降低随机离散化所带来的数值不确定性,每位受试者水平的估计值均取自十个独立生成网格的平均值。对于浅表靶点,MNI152 的平均靶区电场位于群体分布中心附近(第 54.5 和 64.4 百分位);而对于深部靶点,则低于第一四分位数(第 21.2 和 15.9 百分位)。相比之下,MNI152 的靶区/非靶区覆盖比在所有靶点的群体分布中始终位于上四分位区间(第 78.0–95.6 百分位),这主要是由于模板的非靶区覆盖异常低所致。在所有靶点中,更高的靶区电场强度和覆盖率均与更高的非靶区覆盖显著相关(Spearman 秩相关系数 rho = 0.720–0.873)。在对 7 名受试者开展的次级描述性分析中,通过个体化帕累托优化,所有 28 组受试者–靶点比较中的覆盖比均得到改善,且这种改善主要来源于非靶区覆盖的降低。这些结果表明,对于深部靶点,MNI152 模板并不能作为具有代表性的群体基线,因为它系统性低估了深部靶区电场,同时高估了覆盖比。因此,在评估模板转移和个体化方案时,应联合考虑靶区电场强度、靶区覆盖率和非靶区覆盖,而不应依赖模板预测或单一汇总指标。

时间干涉刺激(temporal interference stimulation, TIS)电极配置通常在诸如 MNI152 之类的解剖学模板上进行优化,随后再转移至个体头部。尽管 TIS 递送过程中的个体间变异性已得到充分证实,但 MNI152 预测本身是否能够代表总体集中趋势,以及其代表性是否取决于解剖学靶点或结局指标,仍不明确。本文在 132 个 CamCAN 成年人头部模型(19–85 岁)中评估了四种源自 MNI152 的电极配置,分别靶向左侧初级运动皮层、右侧背外侧前额叶皮层、左侧海马和右侧丘脑。为减少由随机离散化引起的数值不确定性,每名受试者层面的估计值均取自十个独立生成网格的平均值。对于浅表靶点,MNI152 的平均靶点电场位于总体分布中心附近(第 54.5 和 64.4 百分位);但对于深部靶点,其值低于第一四分位数(第 21.2 和 15.9 百分位)。相比之下,MNI152 的靶点/非靶点覆盖比在所有靶点上的总体分布中始终处于上四分位区间(第 78.0–95.6 百分位),这一结果是由模板异常低的非靶点覆盖所驱动的。在所有靶点中,更高的靶点电场强度和覆盖率均与更高的非靶点覆盖显著相关(Spearman 相关系数 rho = 0.720–0.873)。在针对 7 名受试者开展的次级描述性分析中,通过个体化 Pareto 优化,全部 28 组受试者–靶点比较的覆盖比均得到改善,且这种改善主要源于非靶点覆盖的降低。上述发现表明,MNI152 模板并不能作为深部靶点的代表性总体基线,因为它会系统性低估深部靶点电场,同时高估覆盖比。因此,在评估模板迁移与个体化时,应联合考虑靶点电场强度、靶点覆盖率和非靶点覆盖,而不应依赖模板预测或单一汇总指标。


📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.10.743888v1?rss=1

🏷️ 时间干涉刺激 MNI152模板 电极配置优化 个体化脑刺激 电场覆盖评估 深部脑靶点