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背景。基于电场信息的回归分析可提供高分辨率的经颅磁刺激(TMS)运动功能图谱,但传统非线性拟合速度过慢,无法在数据采集过程中更新图谱。因此,尽管不同个体达到稳定定位所需的数据量存在显著差异,刺激流程仍依赖预先设定的脉冲数量。目的。开发一种可在脉冲间隔期间更新后验概率图的实时分析方法,并将其定位的热点与手指敲击任务功能磁共振成像(fMRI)结果进行比较。方法。我们分析了两个独立队列(分别包含12名和13名参与者,其中一个为新采集队列),并对每块手部肌肉分别进行分析。我们以Spearman秩相关系数替代传统的逐单元Sigmoid拟合,并利用边际似然证据将所得评分图转换为后验概率图。当热点周围5 mm范围内的后验概率质量超过预设置信水平时,即停止采集。结果。Spearman评分和线性评分均可在毫秒级内完成感兴趣区域的更新,而Sigmoid拟合则需要数十秒。在实测刺激流程中,Spearman评分定位的热点更接近基于全部数据进行Sigmoid拟合所得的热点;在虚拟受试者中,其向真实源位置的收敛速度更快,定位也更精确。对于这两种快速评分方法,在置信水平为0.85时,达到停止标准所需的脉冲数中位数为74–159次,各具体定位问题所需的脉冲数范围为26–454次。第一骨间背侧肌(FDI)热点位于中央前回手部区域,与fMRI重心的距离为8.3 ± 4.3 mm。结论。与Sigmoid拟合相比,秩相关分析可在不损失准确性的前提下缩短计算时间。由此获得的后验概率图可提供针对单次刺激流程的停止标准,替代固定脉冲数量的方案。
背景。基于电场信息的回归分析可提供高分辨率的经颅磁刺激(TMS)运动图谱,但传统非线性拟合速度过慢,无法在数据采集过程中更新图谱。因此,尽管实现稳定定位所需的数据量存在显著的个体间差异,实验仍依赖预先设定的刺激次数。
目的。开发一种实时分析方法,在脉冲间隔期间更新后验概率图,并将其热点位置与手指敲击任务功能磁共振成像(fMRI)结果进行比较。
方法。我们分析了两个独立队列(分别包含12名和13名参与者,其中一个为新采集队列)的数据,并对每块手部肌肉分别进行分析。我们用Spearman秩相关系数替代传统的逐单元Sigmoid拟合,并利用边际似然证据将所得评分图转换为后验概率图。当热点周围5 mm范围内的后验概率质量超过预设置信水平时,即停止采集。
结果。Spearman评分和线性评分均可在毫秒级内完成感兴趣区的更新,而Sigmoid拟合则需数十秒。在已记录的实验中,Spearman方法得到的热点与基于完整数据进行Sigmoid拟合所得热点更为接近;在虚拟受试者中,该方法向真实信号源收敛的速度更快、定位也更精确。对于这两种快速评分方法,在置信水平设为0.85时,达到停止标准所需脉冲数的中位数为74–159次,各独立定位问题所需脉冲数为26–454次。第一骨间背侧肌(FDI)热点位于中央前回手部区域,与fMRI重心的距离为8.3 ± 4.3 mm。
结论。与Sigmoid拟合相比,秩相关在不损失准确性的前提下缩短了计算时间。由此生成的后验概率图可提供针对单次实验的停止标准,以替代固定脉冲次数。
作者声明不存在利益冲突。
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关键词:经颅磁刺激 · 运动功能定位 · 后验概率图 · 个体化停止准则 · Spearman秩相关 · 功能磁共振成像
原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.06.757035v1?rss=1