实时轨道图谱辅助神经导航用于跨磁刺激

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 医疗成像医学成像
• 生物物理学的生物物理.

背景情况:

• 导航式横磁刺激 (nTMS) 使用MRI来定位线圈,但缺乏对大脑连接的实时可视化.
• 当前的神经导航系统无法在TMS期间突出显示白质路径,可能会错过个体大脑差异和网络准机会.
• 离线曲谱法是计算密集型的,限制了它们用于实时应用的使用.

研究的目的:

• 开发和评估实时轨道图辅助TMS神经导航系统的可行性.
• 为了实现针对特定的大脑网络和结构连接,以改善TMS疗法.
• 为了考虑到TMS期间大脑连接的个体间变异性.

主要方法:

• 开发了一个模块化框架,将线下扩散MRI分析与使用并行运输方法的在线概率曲谱结合起来.
• 结合的开源软件Trekker (轨道图) 和InVesalius (神经导航).
• 使用合成数据和四名健康志愿者的MRI扫描来评估该系统,并将在线结果与线下通道图进行比较.

主要成果:

• 该系统成功地实时可视化了数千条流线,展示了交互式参数调整和不确定性可视化.
• 对于TMS目标的精简计数,已显示出相当大的跨学科变异性.
• 实时谱图快速覆盖了目标大脑区域连接的大量部分,经常在几秒钟内超过线下方法的覆盖范围.

结论:

• 实时轨迹学辅助的TMS神经导航是可行的,并为准大脑网络提供了一种可行的方法.
• 开发的系统允许基于个体结构连接的基础上精确准大脑区域和纤维通道.
• 这种方法为TMS准提供了新的可视化技术,与线下方法相比,不影响连接估计.