在患有脑瘤的患者中,精确地定位运动功能,使用跨磁刺激与无细分头部建模

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:

• 跨磁性刺激 (TMS) 对于诊断神经疾病和手术前脑部绘图至关重要.
• 解剖学复杂性,如大脑瘤,扭曲电场 (EF) 分布,降低TMS定位的准确性.
• 传统模型假定导电均,未能捕捉瘤异质性,并引入EF建模不确定性.

研究的目的:

• 为了提高TMS诱导的EF定位准确性在机动区域绘制.
• 为了提高精度,利用个性化,无分割的头部模型.
• 为了适应瘤特异性的变异性,从MRI数据中推导出声素水平导电性.

主要方法:

• 四名患有轴内脑瘤的患者接受了手术前TMS映射和手术内直接电刺激 (DES).
• 使用基于细分和没有细分的方法创建了个性化的头部模型.
• 通过比较DES站点与TMS衍生的热点和EF重心 (CoG),量化欧几里德距离来评估定位精度.

主要成果:

• 没有分割的模型实现了卓越的定位精度 (CoG-DES距离:3.23 ± 0.45毫米),显著超过导航TMS (7.78 ± 1.99毫米).
• 这种模型有效地将瘤异质性通过voxel级导电性变化纳入,比基于细分的模型产生更精确的EF估计.
• 需要更少的刺激样本才能与所有受试者之间的无细分模型趋同,这表明计算效率.

结论:

• 没有分割的头部模型大大提高了TMS定位的准确性,特别是在瘤引起的皮质扭曲的情况下.
• 这种方法需要更少的刺激样本,提高临床应用的效率.
• 该方法对更广泛的临床应用有希望,并且需要在更大,更多样化的患者队伍中进行验证.