在解剖学和导电学上精确的老鼠头幽灵体内测量间磁刺激诱导的电场

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物医学工程 生物医学工程
• 医疗成像医学成像

背景情况:

• 超磁刺激 (TMS) 的有效性取决于对大脑区域的准确准.
• 现有的TMS模拟头部模型需要现实的幻影来模拟解剖和电气特性.

研究的目的:

• 使用3D打印创建一个现实的老鼠大脑幻影,用于验证TMS诱导的电 (E) 场.
• 为了比较幻影电子场测量与计算有限元素方法 (FEM) 模拟.

主要方法:

• 构建了一个3D打印的老鼠大脑幻影,具有现实的导电率 (0.5 S/m).
• 嵌入式三轴双极探测器 (TDP) 用于测量沿三个轴的诱导E场.
• 在幻影中测试了四个TMS线圈,其核心材料和几何形状各不相同.
• 将幻象电子场测量与FEM模拟进行了比较.

主要成果:

• 幻影导电性与FEM模拟参数非常接近.
• 幻影中测量的E场在预期范围内,接近模拟值.
• 在不同的TMS线圈中,测量和模拟E场之间的平均误差为5.1%.

结论:

• 3D打印的老鼠大脑幻影有效验证了TMS诱导的E场模拟.
• 开发的幻影和方法提供了一种可靠的工具,用于改进TMS线圈设计和准精度.