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背景：虚拟现实（VR）与非侵入性脑刺激（NIBS），尤其是经颅磁刺激（TMS）的整合，代表了一种很有前景的闭环神经调控方法。然而，这种同步应用目前仍较为有限，部分原因在于头戴式显示设备与标准TMS线圈放置方案之间的硬件兼容性尚缺乏充分表征。 目的：系统量化VR头显在不同皮层靶点和线圈取向下对线圈-头皮距离所施加的限制，并基于刺激器输出参数确定可行的强度补偿范围。 方法：采用神经导航引导的线圈定位，在5个解剖结构逼真的3D打印头模型上，依据10-10 EEG系统及背外侧前额叶皮层（DLPFC），使用两种外形结构差异显著的VR头显（Meta Quest 2和Bigscreen Beyond），在26个头皮位置和8种线圈取向下进行测量。将线圈位置相对于预定靶点的偏差记录并量化为线圈-头皮距离位移。在F3位置，采用SimNIBS针对4–40 mm线圈-头皮距离进行了个体化电场（E-field）模拟，以表征电场衰减并评估强度补偿的极限。 结果：无论是在定向DLPFC靶向还是在系统性头皮位置评估中，Meta Quest 2头显均显著增加了前额区域的线圈-头皮距离，且在所有评价指标上均超过了可补偿范围。Bigscreen Beyond头显在前额区域产生的线圈-头皮距离位移显著更小，仍处于可行的电场强度补偿范围内。在现实靶向条件下，单脉冲和间歇性θ节律爆发刺激（iTBS）方案均未对硬件产生功能性干扰。 结论：VR头显的几何结构是决定VR-TMS同步应用可行性的首要因素。本研究结果界定了未来集成式VR-TMS系统在硬件设计方面的实际定量要求与边界，并为优化现有VR-TMS方案提供了实用框架。
背景：虚拟现实（VR）与无创脑刺激（NIBS），尤其是经颅磁刺激（TMS）的整合，代表了一种有前景的闭环神经调控方法。然而，同时应用仍然受限，部分原因在于对头戴式显示器与标准TMS线圈放置方案之间硬件兼容性的表征不足。目的：系统量化VR头显在不同皮层靶点和线圈朝向下所施加的线圈—头皮距离限制，并基于刺激器输出参数确定可行的强度补偿范围。方法：基于10-10 EEG系统和背外侧前额叶皮层（DLPFC），在五个解剖学逼真的3D打印头模上、26个头皮位置、八种线圈朝向中进行神经导航线圈定位，并使用两种外形差异显著的VR头显（Meta Quest 2和Bigscreen Beyond）。记录并量化线圈位置相对于预定靶点的偏移，作为线圈—头皮距离位移。采用SimNIBS在F3位置、线圈—头皮距离4–40 mm范围内进行个体电场（E场）模拟，以表征场衰减并评估强度补偿的上限。结果：无论是在定向DLPFC靶向还是系统性头皮位置评估中，Meta Quest 2头显均显著增加了额前区域的线圈—头皮距离，且在所有指标上均超出可补偿范围。Bigscreen Beyond头显在额前区域所致的线圈—头皮距离位移显著更小，仍处于可行的E场强度补偿限度内。在现实靶向条件下，单脉冲和iTBS方案未对硬件造成功能性干扰。结论：VR头显几何结构是决定VR-TMS并行可行性的首要因素。研究结果界定了未来集成VR-TMS系统的实际定量硬件设计要求与边界，并为优化现有VR-TMS方案提供了实用框架。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.11.744141v1?rss=1
🏷️ 虚拟现实 经颅磁刺激 背外侧前额叶皮层 神经导航 电场模拟 硬件兼容性