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内容形式：摘要译文
目标：本计算建模研究量化了性别及种族相关的颅骨解剖差异对电休克治疗（ECT）期间全脑电流流动预测结果的影响，考察了常规电极布置（双额（BF）、双颞/双侧（BL）、右侧单侧（RUL））和实验性电极布置（局灶性电刺激诱发癫痫治疗（FEAST）及额内侧（FM））。研究旨在确定种族相关差异是否会显著影响不同电极布置下ECT刺激指标的差异。方法：基于高分辨率磁共振成像建立了中国人群、黑人群体和白人群体的有限元头部模型，并使用基于逼真体积法的经颅电刺激刺激器（Realistic vOlumetric-Approach-based Stimulator for Transcranial electric stimulation，ROAST）流程进行分析（总计N = 150；每个群体n = 50，其中男性25名、女性25名；年龄范围：20–30岁）。在恒定电流条件（900 mA）下模拟了五种ECT电极布置。刺激强度（Ebrain/Eth）定义为全脑电场强度（Ebrain）第90百分位数与神经元激活阈值（Eth = 0.25 V/cm）之比。总体聚焦性以受刺激脑体积中电场强度超过神经激活阈值的比例（Ebrain [≥] Eth）进行评估；侧化程度则以右、左半球电场强度比值的中位数进行量化。采用统计方法分析种族、性别及电极布置对刺激强度、聚焦性和半球侧化程度的影响。结果：观察到的颅骨解剖结构中显著的种族及性别相关差异，导致预测的ECT诱发电场强度出现系统性变化。全脑电场强度随种族和电极布置而异，其中最大电场通常出现在
高加索裔头部模型以及BL刺激期间。电极布局对刺激强度（Ebrain/Eth）的影响最大，其中BL和FEAST产生的刺激强度最高，其次为RUL和FM，而BF产生的刺激强度最低。与黑人和中国受试者相比，高加索裔受试者的预测刺激强度总体较高；女性的预测刺激强度则略高于男性。侧化程度主要由电极布局决定，FEAST产生的半球不对称性最大，其次为RUL。中国受试者的侧化比高于黑人和高加索裔受试者。与BF相比，BL、RUL和FEAST使超过神经激活阈值的脑组织体积显著增大（刺激的局灶性较低）。与黑人和中国受试者相比，高加索裔受试者的刺激局灶性较低；女性的刺激局灶性也低于男性。结论：电极布局是预测ECT刺激强度、局灶性和侧化程度的首要决定因素。种族相关的解剖差异以及程度较小的性别相关差异会系统性地改变刺激模式，提示ECT剂量设定和治疗优化应考虑个体解剖特征。
关键词：电休克治疗 · 计算建模 · 有限元头部模型 · 电极布置 · 颅骨解剖差异 · 种族与性别差异
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.20.745969v1?rss=1