بروتوكول منهجي واعتبارات للتحفيز فوق الصوتي عبر الجمجمة في الدراسات السريرية الاستكشافية للبشر

Summary

التحفيز فوق الصوتي عبر الجمجمة (TUS) هو تقنية واعدة غير جراحية قادرة على تحفيز الدماغ البشري بأي أعماق، مما يوفر إمكانيات علاجية جديدة لعلاج مختلف الحالات العصبية. يوفر هذا البروتوكول إطارا تجريبيا موحدا وقابلا للتكيف لتطبيق TUS على البالغين العصبيين النموذجيين والمرضى الذين يعانون من أمراض عصبية مثل السكتة الدماغية.

Abstract

التحفيز فوق الصوتي عبر الجمجمة (TUS) يظهر كتقنية تعديل عصبي غير جراحية قادرة على تقديم تحفيز دقيق بالمليمتر في أعماق الدماغ بالكامل. تركز جهود البحث بشكل متزايد على إمكانياته التحويلية. تم الإبلاغ عن بيانات واعدة عبر عدة مجموعات مرضية، بما في ذلك مرض باركنسون والسكتة الدماغية، مما مهد الطريق للتطبيقات السريرية ل TUS. ومع ذلك، تظهر الدراسات السريرية حتى الآن تفاوتا كبيرا في تثبيت المحولات، وطرق الاستهداف، والمعايير الصوتية. هذا يحد من قابلية التفسير وقابلية المقارنة بين النتائج. تتناول الأدلة المنهجية الحالية العلاج الذاتي البشري بشكل عام لكنها لا تركز على التطبيقات في المجتمعات العصبية. يقدم هذا البروتوكول التجريبي إطارا موحدا وقابلا للتكيف لتطبيق TUS على مجموعات عصبية مثل السكتة الدماغية. يقدم إرشادات مفصلة حول: (1) المكونات الأساسية والاختيارية للأجهزة في سياق TUS الموجه للعلاج؛ (2) إعدادات الأجهزة واختيار المعلمات، بما في ذلك استراتيجيات لتقليل الارتباك السمعي؛ (3) إجراءات المعايرة وضمان الجودة لضمان أن المحول ينقل الموجات كما هو محدد؛ (4) استهداف الأساليب المبنية على طرق المحاكاة أو غير المحاكاة لتحديد موقع دقيق لتركيز/بؤرة TUS في المنطقة التشريحية المقصودة؛ (5) تكييف المنهجية للمجموعات السريرية؛ و(6) مقاييس النتائج لعلاج التوتر السريري السريري، بما في ذلك تقييمات السلامة ومقاييس النتائج البديلة مثل الإثارة القشرية النخاعية وتعلم التسلسل الحركي. تم تصميم هذا البروتوكول كمورد قابل للتكرار وقابل للتكرار. يستوعب المستخدمين المبتدئين (الباحثين عن نقطة دخول عملية إلى TUS المعتمد على المرضى) والباحثين ذوي الخبرة (بهدف التوافق مع المعايير العلمية والمنهجية الناشئة). الهدف هو دعم الاهتمام السريري المتزايد ب TUS وتسهيل النتائج القابلة للترجمة والتكرار والمقارنة سريريا عبر مجموعات البحث وسكان المرضى.

Introduction

مزيج فريد ومرغوب، الطبيعة العميقة والمركزية وغير الجراحية للتحفيز فوق الصوتي^عبر الجمجمة (TUS) قد حفز اهتمامات متزايدة لاستكشاف إمكاناته العلاجية للأمراض العصبية والنفسية العصبية (مثل السكتة الدماغية^{الثانية}، مرض باركنسون³، الاكتئاب⁴، مرض الزهايمر⁵، وغيرها). سعت إجماع الخبراء والإرشادات إلى تحسين قابلية تكرار وتفسير أبحاث TUS ^6,7. ومع ذلك، تتناول هذه الأبحاث بشكل أساسي التطبيقات البحثية الأساسية الأوسع ل TUS وتقدم إرشادات أقل لاستكشاف الأهمية العلاجية لدى البشر. على سبيل المثال، عند مقارنة أبحاث TUS الأساسية والسريرية، تختلف مدة التحفيز الكلية (TSD) بشكل كبير - غالبا ما تصل إلى حوالي 80 ثانية في البحث الأساسي ^8.9 مقابل أكثر من 10 دقائق في البروتوكولات الاستكشافية المصممة لتقريب الاستخدام السريري². تؤكد هذه الفروق الحاجة إلى توجيه مخصص عند تطبيق TUS الاستكشافي على مجموعة مصابة بأمراض عصبية. بينما يركز هذا البروتوكول على TUS في السكتة الدماغية، فإن إطاره قابل للتطبيق بشكل واسع على مجموعات المرضى الأخرى، وكذلك البالغين العصبيين النموذجيين.

ينقل TUS موجات ضغط إلى نسيج الدماغ المستهدف للتعديل⁷. تشمل المكونات الأساسية لأجهزة TUS مولد الوظائف، ومضخم، ومحول، وخاصة لأجهزة TSD الممتدة، تركيب محولات^{على الرأس 6}. ينتج مولد الدوال الموجة الكهربائية التي تحدد نمط الضغط الخارج المنبعثة من المحول. بينما يمكن لبعض مولدات الوظائف توليد الجهود القصوى المطلوبة لمحولات TUS، فإن معظمها يتطلب مضخما لتعزيز الإشارة بين مولد الدوال والمحول. يزيد المضخم من سعة الموجة الكهربائية إلى المستوى المطلوب لتوليد الموجات فوق الصوتية الفعالة. غالبا ما تدمج أنظمة TUS المتوفرة تجاريا مولد الوظائف والمضخم في وحدة واحدة جاهزة، مما يسمح بالاتصال المباشر بالمحول. المحول الكهربائي، الذي يصنع عادة من مواد كهرضغطية، يحول الإشارات الكهربائية إلى اهتزازات ميكانيكية لإنتاج موجات فوق صوتية. على الرغم من إمكانية تثبيت المحول يدويا، إلا أن هذا النهج يتطلب جهدا كبيرا وعرضة لأخطاء الإزاحة، بينما يمكن أن يؤدي الإزاحة الطفيفة إلى استهداف خاطئ تماما للنسيج المقصود⁷. الذراع الميكانيكي مع مسند الذقن يستخدم أيضا ويعمل جيدا للأبحاث الأساسية مع الدراجات القصيرة نسبيا. بديل عملي لعملية TUS سريرية استكشافية مع TSDs على مدى 10 دقائق هو طباعة قاعدة محول ثلاثية الأبعاد مزودة بحواف لتثبيت الحزام (الشكل 1)، والتي توازن بين الاستقرار الوضعي وسهولة الاستخدام في البيئات السريرية الاستكشافية وراحة المشاركين.

الشكل 1: حامل مطبوع ثلاثي الأبعاد لمحول TUS. محول تحفيز فوق صوتي عبر الجمجمة أحادي العنصر (TUS) (القطعة المركزية تشير إليها السهم الأحمر) في حامل محول مطبوع ثلاثي الأبعاد (يشير بالسهم الأزرق) مع فتحات علوية (تشير بالسهم الأخضر) لأداة تتبع الملاحة العصبية، وفتحات جانبية (تشير بالسهم البني) لتثبيت محول TUS وأداة تتبع باستخدام البراغي، وشحافة لتثبيت الرأس على الحزام. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

تشمل المكونات الاختيارية في الأجهزة دائرة مطابقة المقاومة الكهربائية، ومقياس الطاقة، وراسم الذبذبات، ونظام الملاحة العصبية، وجهاز التوصيل الحراري. تساعد هذه الأجهزة على التوالي في تقليل الانعكاسات الكهربائية لتحسين نقل الطاقة، والتحقق بشكل غير مباشر من مخرجات الصوت (مقياس الطاقة وراسم الإشارة الكهربائية)، وضمان الدقة المكانية، ومراقبة السلامة. يتم توضيح تفاصيل تنفيذها والاعتبارات المنهجية في قسم النقاش والبروتوكول.

تحسين معايير تحفيز الموجات فوق الصوتية عبر الجمجمة هو مجال بحث نشط ومتطور، يتعلق بتصميم موجة الدفع الكهربائي. يحدد المحور الرأسي لموجة محرك المحرك سعة ضغط المحول الخارج. يحدد المحور الأفقي لموجة محرك توقيت ضغط المحول الخارج، والذي يمكن تقسيمه إلى عدة أنواع من المدة والتكرار. باستخدام التسمية الموضحة في إرشادات التقارير التي قدمها الاتحاد الدولي لسلامة ومعايير التحفيز فوق الصوتي عبر الجمجمة (ITRUSST)¹⁰، يتم تنظيم معايير توقيت TUS من الأقصر إلى الأطول على النحو التالي: مدة المنحدر (RD) هي الفترة التي يرتفع فيها خرج الضغط من الصفر إلى الحد الأقصى المحدد؛ مدة النبضة (PD) هي مدة خرج ضغط واحد نشط ومستمر؛ فترة تكرار النبضة (PRI) هي الفترة بين بداية نقطتي تكرار متجاورتين، تتكون من نقطة ضغط واحدة و"وقت إيقاف" واحد يكون خلالها خرج المحولة صفرا، ويكون عكس PRI هو تردد تكرار النبضة (PRF); مدة قطار النبضات (PTD) هي المدة التي يتكرر فيها اختبار PRI؛ فترة قطار النبضات (PTI) هي المدة بين بداية اثنين من PTD متجاورين، تتكون من فترة PTD واحدة وفترة بين PTD وفاصل بين PTD يكون خلالها المخرج صفرا؛ مدة تكرار قطار النبضات (PTRD) هي المدة التي يتم فيها تكرار PTI.

الشكل 2: توضيح موجة TUS. موجات التحفيز فوق الصوتية عبر الجمجمة النموذجية لفعاليات سريرية محتملة. التسمية تلتزم بإرشادات التقارير الخاصة ب ITRUSST¹⁰. RD، مدة المنحدر؛ باركنسون، مدة النبض؛ PRI، فترة تكرار النبض؛ PRF، تردد تكرار النبضات؛ PTD، مدة قطار النبض؛ PTI، فاصل قطار النبضات؛ PTRD، مدة تكرار قطار النبض. يرجى الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

يوضح الشكل 2 هذه المعايير التوقيتية. يذكر الجدول 1.1 معلمات التوقيت في Huang وآخرين، 2025²، والتي اشتق منها هذا البروتوكول، وفقا للشكل الجدولي الموصى به في إرشادات تقارير ITRUSST¹⁰، بينما يذكر الجدول 1.2 معايير إضافية. التأثيرات السمعية معروفة على نطاق واسع كمشكلة رئيسية في تجارب TUS ^6,11. زيادة موجة المحرك هي الطريقة الأكثر استخداما للتخفيف من التأثيرات السمعية، وبالتالي ستعتبر الطريقة الأساسية للتخفيف في هذا البروتوكول. نظريا، يمكن تطبيق ملفات تدرج مميزة في بداية ونهاية كل مخرج ضغط نشط (أي PD، PTD، PTRD)، لكن معظم الدراسات تستخدم نفس PD متماثل يتكرر طوال جلسة التحفيز بأكملها، مما ينتج عنه RD واحد في إشارة الدفع. يتم تنفيذ الزيادة باستخدام دوال النوافذ، التي تحدد "شكل" و"سرعة" الإشارة التي تنتقل من الصفر إلى الحد الأقصى المحدد، مع كون نافذة توكي هي الأكثر استخداما في الأدبيات¹⁰. بعد السيطرة على الارتباك السمعي، يبقى اختيار المعايير التي تستثمر التأثير المثابي مقابل المثبط مجالا بحثيا نشطا ويعتمد على السؤال التجريبي المحدد. اختيارات المعلمات في هوانغ وآخرين، 2025^{2، التي} استمد منها هذا البروتوكول، استندت إلى الأدبيات^{الحالية 12}، حيث تم تقليل الباركنسون من 0.36 مللي ثانية إلى 0.2 مللي ثانية لزيادة هوامش الأمان. تم تكييف الجوانب المنهجية من ليغون وآخرين، 2018¹³. هذه الاختيارات هي مثال تفصيلي واحد وليست معيارا وصفيا، تعكس المرحلة الاستكشافية لعلاج السرير. استشر الأدبيات ذات الصلة للحصول على إرشادات مصممة خصيصا للفرضيات والأهداف الخاصة بالدراسة.

معايرة المحولات هي اعتبار حاسم في TUS، ويمثل مسح خزانات المياه الطريقة الأكثر شمولا المتاحة حاليا. بالنسبة لأنظمة TUS غير جاهزة للتشغيل، ينصح بشدة بمسح خزان المياه الأولي لتحديد حساسية المحول للنقل، أي العلاقة بين جهد المحرك الكهربائي بالفولت والضغط الناتج في باسكال. غالبا ما تأتي الأنظمة المتكاملة بإعدادات معدة مسبقا من قبل البائع قد تقلل الحاجة إلى معايرة أولية، لكن التحقق من مخرج المحول يضمن توصيل TUS دقيق وعالي الجودة. وبالمثل، رغم أنه يمكن تقليل المعايرات اللاحقة إذا لزم الأمر، إلا أن الفحوصات المنتظمة مستحسنة لتعزيز صرامة الدراسة.

عادة ما يتطلب إجراء مسح خزانات المياه معدات وتدريبا متخصصا. يوفر هذا البروتوكول نظرة عامة موجزة في الخطوة 2 (استنادا إلى تشين وآخرين، 2023¹⁴). بدلا من ذلك، يمكن الاستعانة بمصادر خارجية للإجراء إلى مختبر تعاوني يمتلك الخبرة المناسبة مع التأكد من جمع جميع المعايير المطلوبة (الخطوة 2.7). توفر قياسات عداد الطاقة طريقة بسيطة وغير مباشرة لقياس خرج المحولات. بعد المعايرة أو توصيف البائع، يمكن أن تكون قراءات عداد الطاقة معيارا لمخرجات ما قبل الإدارة. يشير تغير القدرة إلى تغييرات مقابلة في مخرجات الضغط، مما يشير إلى الحاجة إلى إعادة المعايرة أو تعديل إشارة المحرك للحفاظ على تحفيز متسق.

يتضمن استهداف TUS تحديد أفضل موقع للمحولات، سواء الموقع أو الاتجاه، لتحفيز النسيج المعني بشكل فعال. يستخدم النهج الحالي المتقدم محاكاة عددية لتحديد الموقع الأمثل للمحول (الخطوة 3 من البروتوكول)، رغم أن هذا يمثل مثالا واحدا وليس معيارا نهائيا. بدلا من ذلك، توجد طريقة قائمة على الأدلة التجريبية سبق أن تحدد موقع فروة الرأس حيث يستثير التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة (TMS) الاستجابات الحركية المقابلة، وتضع المحول في ذلك الموقع مع سطحه عمودي لفروة الرأس ^2,3 (الخطوة 4). من حيث المبدأ، يمكن توسيع هذا النهج الموجه بالTMS ليشمل مناطق دماغية أخرى لها مخرج واضح، مثل رؤية الفوسفينات للقشرة البصرية. ومع ذلك، هناك حاجة إلى المزيد من البيانات والمنشورات للتحقق من تطبيق هذا النهج بشكل أوسع.

تشمل مقاييس النتائج لعلاج TUS السريري تقييمات قائمة على السلامة والفعالية. نظرا للمرحلة الاستكشافية للترجمة السريرية، قد لا تكون الفعالية الواضحة قابلة للكشف بعد باستخدام المقاييس السريرية القياسية. لذلك، غالبا ما تستخدم مؤشرات الاستجابة البديلة بدلا من مقاييس الفعالية لاكتشاف التأثيرات التي تقل عن الفعالية السريرية. يمكن أن تشمل مراقبة السلامة التقييمات عبر الإنترنت وخارجها. يمكن تتبع السلامة عبر الإنترنت باستخدام الزوج الحراري الموضوع على فروة الرأس أثناء التحفيز، مما يوفر نهجا عمليا في البيئة السريرية (الخطوة 6.5). لأجل السلامة غير المتصلة، يوفر هذا البروتوكول تعليمات في قياس معامل الانتشار الظاهر (ADC) (الخطوة 8)، حيث يستخدم ADC عادة لتقييم سلامة الأنسجة¹⁵. تختلف مؤشرات الاستجابة البديلة حسب المرض المستهدف أو مجال الاهتمام. بالنسبة لدراسات التعافي الحركي بعد السكتة الدماغية، سيتم وصف مقاييس الإثارة القشرية الشوكية (CSE) وتعلم التسلسل الحركي (MSL) (الخطوات 9-11) لأنها توفر مؤشرات عصبية وفسيولوجية ووظيفية موثوقة لفعالية السريرية الاستكشافية ل TUS.

وعند جمع هذا البروتوكول معا، يوفر مثالا مفصلا ومعياريا وقابلا للتكيف لإعطاء العلاج الانتقالي العصبي للبالغين العصبيين والعصبيين النموذجيين، مع التركيز على سهولة الاستخدام ومدة التحفيز الممتدة. البروتوكول مشتق من Huang وآخرين، 2025²، الذي يستخدم نظام تشغيل غير ملكي يسمح بتخصيص تشكيل النبضات والمحول أحادي العنصر. وبشكل خطوة بخطوة، يتم تقديم المبدأ العام المستقل عن النظام أولا، وعند الاقتضاء، يتم تقديم مثال تنفيذ خاص بالنظام.

Protocol

الإجراءات التجريبية المقدمة في هوانغ وآخرين، 2025² تم اعتمادها من قبل مجلس المراجعة المؤسسية في ديوك وتتوافق مع إعلان هلسنكي المحدث مؤخرا. احصل على موافقة مستنيرة من كل مشارك قبل التسجيل.

ملاحظة: اتبع التعليمات أثناء العمل مع الأجهزة/البرمجيات لتعزيز الفهم وضمان التنفيذ الدقيق. يوضح الشكل 3A نظرة عامة على الخطوات المعنية، بينما يوضح الشكل 3B مخطط انسيابية اتخاذ القرار لاختيار الاستهداف القائم على المحاكاة (الخطوة 3) مقابل الاستهداف غير المعتمد على المحاكاة (الخطوة 4). توفر المواد الإضافية نماذج من قوائم التحقق قبل وبعد TUS تغطي الأهلية للموافقة، وفحص السلامة، ومراقبة جودة معدات TUS، ومراقبة الأحداث السلبية.

1. الموافقة والفحص الأمني

1. معايير الإدراج: 1) ≥ عمره 21 عاما من أي عرق أو جنس، 2) أول سكتة دماغية إقفاري أو نزفية على الإطلاق قبل أكثر من شهر، 3) ظهرت مع ضعف في الطرف الأحادي وكانت لديها مقياس فوغل-ماير للأطراف العلوية ≤ 62 (الحد الأقصى = 66)، و4) الكاسر العضلي المجهول (APB) لديه جهود محركية (MEPs) يمكن استثارها بواسطة TMS. معايير الاستبعاد: 1) وظائف الذراع المتأثرة بأي اضطراب عصبي مصاحب، 2) خرف شديد موثق قبل بداية السكتة الدماغية، بغض النظر عن حالة الدواء، أو 3) أي موانع لتصوير الرنين المغناطيسي (MRI)¹⁶/TMS¹⁷/TUS¹⁰.
2. أبلغ كل مشارك بهدف الدراسة، والإجراءات الأساسية المتضمنة، وأي مخاطر مرتبطة. رد على أي استفسارات أو مخاوف قد يعبر عنها، ثم اطلب منهم تأكيد فهمهم لعملية الموافقة من خلال توقيع نموذج الموافقة.
3. استطلاع كل مشارك باستخدام قائمة التحقق من السلامة TUS¹⁸ وTMS¹⁷ . استبعد المشاركين الذين لا يستوفون جميع متطلبات السلامة.

2. توصيف محولات TUS ¹⁴

ملاحظة: قم بتنفيذ الخطوات في هذا القسم للحصول على توصيف أولي لمحول TUS جديد، أو، على فترات منتظمة، تأكيد/معايرة لعلاقة الجهد الداخل-الضغط الصوتي الخرج للمحول على القاعدة. يوضح الشكل 4 إعداد التجربة لهذا التوصيف القائم على خزان المياه لمحول TUS.

1. املأ خزان ماء بماء منزوع الأيونات ومزيل الغازات لمنع الضرر المحتمل للهيدروفون.
2. ثبت محول الموجات فوق الصوتية على موصل خزان المياه وركب الهيدروفون على نظام تحديد المواقع ثلاثي المحاور.
3. قم بتوصيل الهيدروفون براسم الإشارة (أوسيلوسكوب)، وتشغيل طاقة الهيدروفون فقط بعد أن يغمر بالكامل في الماء.
4. قم بتشغيل المحول باستخدام مولد وظائف ومضخم طاقة تردد الراديو، فقط بعد أن يغمر المحول بالكامل في الماء ويتم تشغيل الهيدروفون.
   ملاحظة: تأكد من أن الموجة الكهربائية الداخلة تحتوي على ما لا يقل عن 5 دورات لكل نبضة (أي PRI وPTI) لتثبيت خرج المحول.
5. وضع طرف الهيدروفون في المنطقة البؤرية المحددة، البصرية المحددة للمحولات بالموجات فوق الصوتية، باستخدام نظام تحديد المواقع ثلاثي المحاور، مسح الهيدروفون عبر خزان الماء في مواقع الضغط الأولي المحتمل، تسجيل قراءة راسم الإشارة في كل موقع للحصول على توزيع الضغط الصوتي، وتسجيل موقع الهيدروفون الذي توجد فيه المنطقة البؤرية.
   ملاحظة: احسب الضغوط الصوتية باستخدام حساسية الهيدروفون (أي mV/MPa) وقراءة راسم الإشارة الكهربائية المسجلة بالهيدروفون.
6. تقييم حساسية الإرسال لمحول الموجات فوق الصوتية (أي خرج الضغط من المحول على سعة ذروة إلى ذروة جهد الدخل، kPa/V_PP) عند نقطة التركيز عن طريق تطبيق فولتية إدخال مختلفة.
7. تأكد من أن حساسية الإرسال (kPa/V_PP) للمحول الكهربائي، وعمق البؤرة للمحول (mm)، وعرض شعاع الموجات فوق الصوتية -6 ديسيبل (mm) كلها تم جمعها إذا تم الاستعانة بتوصيف المحولات إلى مختبر تعاوني لديه الخبرة المناسبة. يحدد عمق البؤرة أقصى عمق اختراق يمكن عنده إيصال الطاقة العلاجية المحتملة بفعالية إلى منطقة الدماغ المستهدفة. عرض شعاع -6 ديسيبل لحقل الموجات فوق الصوتية يحدد الامتداد الجانبي للمنطقة البؤرية، مما يحدد حجم العلاج الفعال داخل نسيج الدماغ.

3. استهداف TUS القائم على المحاكاة (موصى به، يتطلب مسح المشارك)

ملاحظة: يتطلب استهداف TUS القائم على المحاكاة موقعا داخل الجمجمة محددا مسبقا ليتم تحفيزه. اختيار هذا الهدف محدد في الدراسة، وتشمل الطرق الشائعة الأساليب التشريحية المبنية على أطالس الرنين المغناطيسي والأساليب الوظيفية التي تسترشد ببيانات تنشيط التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي^{الفردية 7}، بالإضافة إلى الاستهداف المستند إلى الاتصال¹⁹. اختر الطريقة المناسبة للدراسة والفرضية واتبع الأدبيات ذات الصلة ^7,19 لتحديد الهدف داخل الجمجمة. بعد ذلك، اتبع الخطوات التالية للحصول على موضع محول TUS لتحفيز الهدف داخل الجمجمة.

1. إعادة بناء نموذج رأس مقسم من التصوير بالرنين المغناطيسي - مثال على التنفيذ: قم بتثبيت برنامج محاكاة المجال الكهربائي (الحقل الإلكتروني) (انظر جدول المواد) إذا لم يكن مثبتا بالفعل، وافتح طرفية في مجلد فحص التصوير بالرنين المغناطيسي الهيكلي للمشارك. شغل خط أنابيب CHARM لبرنامج الحقل^{الإلكتروني 20} عن طريق كتابة charm ParticipantID ./ParticipantID_T1.nii.gz والضغط على Enter/return على لوحة المفاتيح. إذا كان هناك خيار T2 متاح، يمكن تشغيل Charm ParticipantID ./ParticipantID_T1.nii.gz ./ParticipantID_T2.nii.gz بدلا منه. لاحظ المسافات والفترات في الأوامر أعلاه. اعتمادا على نوع الطرفية، قد يحتاج الميل الأمامي (/) إلى استبدال الميل الخلفي (\).
2. تحقق من نتائج التقسيم، خاصة للآفة (إن وجدت) والجمجمة - مثال على التنفيذ: تحقق من نتائج تقسيم CHARM بفتح charm_report.html في مجلد m2m_ParticipantID الذي تم إنشاؤه، والنقر على العارض للانتقال عبر القطع. تأكد بشكل خاص من الخطوط العريضة للعظام القشرية والحميدية، والدماغ (المواد الرمادية والبيضاء)، وفروة الرأس، حيث يستخدم برنامج استهداف TUS^{اللاحق 21} ( انظر جدول المواد) هذه النماذج بشكل أساسي. اتبع دليل برنامج الحقل الإلكتروني لتحرير نموذج الرأس يدويا إذا كان التقسيم غير مرض.
   ملاحظة: بالنسبة للمشاركين الذين يعانون من آفة مثل السكتة الدماغية، يسمح برنامج الحقل الإلكتروني بتحديد الآفات بشكل مخصص وبالتالي تعيين تقسيم مخصص. ومع ذلك، لم يتمكن برنامج استهداف TUS، حتى الإصدار V0.4.3، من التعرف على المقاطع المخصصة من برنامج الحقل الإلكتروني. لذلك، عندما توجد آفة، يكفي فقط التأكد من صحة الخطوط العريضة لأنواع الأنسجة المذكورة أعلاه وعدم تأثرها بالآفة.
3. إعداد تعريف الهدف داخل الجمجمة - مثال على التنفيذ: اضغط على مشروع SimNIBS الجديد... في برنامج الملاحة العصبية (انظر جدول المواد) واختر ملف .msh في مجلد m2m.
   ملاحظة: تم استخدام الإصدار 2.5.9 من برنامج الملاحة العصبية لتوضيح هذا والخطوات التالية، لكن هذه الخطوات تنطبق على الإصدارات من 2.5.9 إلى 2.5.3.
4. إعداد التسجيل الفيزيائي للرنين المغناطيسي للرأس - مثال على التنفيذ: اضغط على تكوين العلامات... تحت تبويب المعالم، ضع المعالم على طرف الأنف، والناسيون، والشق الأيسر/الأيمن السوبراتراجيك، ثم احفظ ملف المشروع.
   ملاحظة: يجب أن تكون العلامات في هذه الخطوة في مكان لا يتم فيه ضغط الجلد أو تمدده أثناء التصوير بالرنين المغناطيسي. اختر معالم أخرى غير السابقة حسب الرغبة، حسب عملية التقاط الأشعة الرينية للمشاركين.
5. حدد هدفا داخل الجمجمة وحمله إلى برنامج استهداف TUS - مثال على التنفيذ: اضغط على تكوين الأهداف... تحت تبويب الأهداف وأحضر Scalp & Targets، Inline & Targets، و Inline 90 & Targets للعرض. انقر بزر الأيسر على تركيز TUS المقصود داخل الدماغ، ثم عرض مؤشر إزاحة إلى فروة الرأس باستخدام شريط تمرير Crosshairs Offset في الأسفل على اليمين، ثم حرك شريط AP على اليمين لتقليل فروة الرأس إلى المسافة المستهدفة في Inline & Targets، ثم حرك شريط Lat حتى يصبح المحول الافتراضي مماسيا لفروة الرأس في Inline 90 & Targets. في قائمة الجديد... المنسدلة (أعلى يسار النافذة)، اختر المسار لحفظ هذا المكان. في أسفل يسار النافذة، قم بتبديل fU، ثم اختر مجلد النتائج، ثم اضغط على محاكاة الحساب لتفعيل برنامج استهداف TUS.
   ملاحظة: تحقق جيدا مما إذا كان هناك أي تجويف تشريحي أو مملوء بالهواء على طول مسار المسار الناتج في هذه الخطوة. إذا كان الأمر كذلك، اختر المسار التالي الأفضل لتجنب الجيوب الأنفية أو التجويف.
6. تهيئة برنامج استهداف TUS - مثال على التنفيذ: تأكد من صحة الإدخالات التي تم تعبئتها تلقائيا في برنامج استهداف TUS تحت مدخلات التصوير باستثناء الملف الحراري، اختر المحول الذي سيتم استخدامه ("مفرد" تعني محول بعنصر واحد)، وإذا كان هناك أكثر من خلفية حوسبة واحدة، اختر الخلفية الحسابية المطلوبة. بعد ذلك، اضغط اختيار الملف الحراري ... لتحميل ملف .yaml الصحيح الذي يصف النمط الزمني لإشارة TUS. راجع وثائق برنامج استهداف TUS لإنشاء ملف .yaml هذا. كمثال، ملف .yaml لنمط الزمن TUS في Huang وآخرين، 2025^{2 سيكون}
   BaseIspa: 8.0 # W/cm²
   AllDC_PRF_Duration: #All تركيبات توقيت سيتم أخذها في الاعتبار
   - DC: 0.2
   PRF: 1000.0 #Hz
   المدة: 0.5 #s
   مدة التوقف: 1.0 #s
   عدد التكرارات: 480
   ملاحظة: هذا المثال لأغراض توضيحية فقط. تكرار 480 سيكون مبالغا فيه جدا بحيث لا يمكن لبرمجيات استهداف TUS حسابها. يؤثر ملف .yaml هذا فقط على المحاكاة الحرارية لبرنامج استهداف TUS ولا يؤثر على محاكاة الصوتيات الخاصة به، بينما المحاكاة الصوتية هي المكون الوحيد الذي يعتمد عليه استهداف TUS. بالنسبة لاستخدام TUS الطويل، استخدم برنامج استهداف TUS للاستهداف وليس للمحاكاة الحرارية. استخدم برنامج المحاكاة الصوتية مفتوح المصدر (انظر جدول المواد) لمحاكاة حرارية للنماذج طويلة المدة. يرجى الرجوع إلى وثائقها لتقدير ارتفاع درجة الحرارة، والدقائق المكافئة التراكمية عند جرعة حرارية 43 درجة مئوية (CEM43)، والمؤشر الحراري، لضمان التزام المعايير المختارة بإرشادات إدارة الغذاء والدواء²² وITRUSST للسلامة الفيزيائية^{الحيوية 18} .
7. احصل على أقنعة الأنسجة ومعلمات الإدخال لمحاكاة الصوت - مثال على التنفيذ: اضغط على CONTINUE للوصول إلى الخطوة 1 - حساب القناع واختيار التردد الأمريكي الصحيح (kHz) (أي التردد الأساسي للمحول الموجي) وPPW المطلوب (أي نقاط لكل طول موجة). يضمن 9 PPW نتائج مستقرة ودقيقة لكنه يتحمل عبئا أكبر على الحوسبة، وال6PPW الافتراضي هو الحد الأدنى لبرنامج استهداف TUS الذي يوازن بين الحوسبة السريعة والاستقرار والدقة. اضغط على حساب قناع التخطيط. بعد انتهاء الحساب، افحص قناع الإخراج للتأكد من أن فروة الرأس والعظم والدماغ ملصقة بدقة مرغوبة.
8. توصيف المحولات المدخلة وتشغيل استهداف TUS - مثال على التنفيذ: اضغط على الخطوة 2 - AC Sim. إذا تم اختيار Single عند الخطوة 3.6، يتم إدخال البعد البؤري (مم) وقطر المحول (مم)، إدخال المسافة بين فروة الرأس ومستوى خروج المحول (بسبب وسائط الاقتران مثل جل الانتشار أو وسادة الجل) عند المسافة الخارجية من السطح الخارجي إلى الجلد (مم)، وإدخال أقصى عمق خارج الهدف (مم). هذا العمق هو المساحة التي تتجاوز الهدف المقصود لتضمينها في المحاكاة. يكفي ال 40 مم الافتراضي في معظم الحالات، ولكن إذا كان الهدف المقصود فوق نسيج عظمي، فإن زيادة هذا العمق تضمن أخذ الانعكاس الناتج في الاعتبار. بعد المدخلات السابقة، اضغط على حساب الحقول، انتظر انتهاء الحساب، اضغط حساب التعديلات الميكانيكية، ثم اضغط حساب الحقول مرة أخرى. فحص تركيز TUS الناتج بالنسبة للهدف المقصود باستخدام الشريطين الأفقيين المنزلقين. إذا لم يكن التركيز قريبا بشكل مقبول من الهدف، كرر التعديل الميكانيكي، وحساب حركة المجال حتى مسافة تركيز مقبولة بين التركيز والهدف (الشكل 5A).
   ملاحظة: راجع وثائق برنامج استهداف TUS لأنواع المحولات غير المفردة.
9. حفظ هدف TUS المحسنا حسابيا – مثال على التنفيذ: أغلق برنامج استهداف TUS للعودة إلى برنامج الملاحة العصبية. لاحظ أنه تمت إضافة مسار هدف جديد X-mod ، حيث المسار X هو الاسم المعطى للمسار الذي تم إنشاؤه في الخطوة 3.5. هذا هو الهدف لوضع المحولات أثناء TUS. أغلق نافذة Targets واحفظ ملف المشروع الحالي.
10. ملاحظة: يجب إكمال الخطوات 3.1 - 3.9 قبل حضور المشارك في TUS.

4. استهداف TUS غير المعتمد على المحاكاة (مسح المشاركين اختياري، قابل للتطبيق على المجالات التي تحتوي على نتائج TMS قابلة للقراءة)

1. تهيئة TMS العصبي - مثال على التنفيذ: اضغط على مشروع جديد فارغ وانقر هنا لاختيار مجموعة بيانات تشريحية لاختيار التصوير بالرنين المغناطيسي للمشاركين في برنامج الملاحة العصبية. ابدأ مشروع رأس MNI الجديد إذا لم يكن التصوير الصناعي للمشارك متاحا.
   ملاحظة: استخدم نظام/برنامج ملاحة عصبية مفضل. يستخدم هذا البروتوكول برنامج الملاحة العصبية في إصداره 2.5.9 (انظر جدول المواد) لتوضيح الإجراءات التمثيلية.
2. تجاوز هذه الخطوة إذا لم تستخدم تصوير رنين مغناطيسي للمشاركين. إعادة بناء الدماغ وفروة الرأس من تصوير الرنين المغناطيسي للمشاركين - مثال على التنفيذ: اذهب إلى تبويب إعادة البناء إذا كنت تستخدم تصوير رنين مغناطيسي للمشاركين، ثم إعادة بناء جديدة... القائمة المنسدلة، اختر الجلد، واضغط على زر حساب الجلد في النافذة المفتوحة لإعادة بناء فروة الرأس. أغلق نافذة الجلد، إعادة بناء جديدة... قائمة المنسدلة، اختر الدماغ الكامل المنحني، اضبط تباعد الشريحة إلى 0.5 مم في النافذة المفتوحة، واضغط على حساب منحنية. بعد إعادة بناء الدماغ، قم بضبط شريط تمرير عمق بيل حتى يتعرض الدماغ المعاد بناؤه مباشرة إلى السطح الخارجي للقشرة، وأغلق نافذة الدماغ المنحنية.
3. تجاوز هذه الخطوة إذا لم تكن تستخدم الرنين المغناطيسي. إعداد التسجيل الفيزيائي للرنين المغناطيسي للرأس - مثال على التنفيذ: اذهب إلى تبويب المعالم إذا كنت تستخدم الرنين المغناطيسي، ثم قم بتكوين العلامات...، وضع المعالم على الحافة ونقطة اليسار/اليمين السوبراتراجيك بنقرة واحدة فقط على الفأرة المعاد بناؤها واضغط على جديد في أعلى اليسار. تأكد من موقع المعلم من خلال التحقق من مؤشر التصويب في الثلاثة من التصوير بالرنين المغناطيسي. قم بضبط مؤشر التصويب لضبط مكان المعالم إذا لزم الأمر. أغلق نافذة علامات التسجيل بمجرد التأكد من التأكد واحفظ ملف المشروع.
   ملاحظة: يجب إكمال الخطوات 4.1 - 4.3 قبل حضور المشارك في TUS. اختر معالم غير الناسيون والبواصفات الجانبية اليسرى/اليمنى حسب الحاجة. المعالم الجيدة هي حيث لا يتم ضغط الجلد أو تمديده أثناء الحصول على الرنين المغناطيسي.
4. تجاوز هذه الخطوة إذا كان من المقرر استخدام TUS للمجال البصري. الاستعداد لتسجيل تخطيط العضلات الكهربائية (EMG) - مثال على التنفيذ: تحديد العضلة الممثلة عند هدف TUS المقصود، تنظيف الجلد فوق العضلة ذات الاهتمام بمناديل كحولية، الحلاقة إذا لزم الأمر ومسموحا، وتطبيق أقطاب تخطيط العضلات على بطن ووتر العضلة. ضع قطبا كهربائيا آخر على منطقة عظمية مجاورة ليعمل كمرجع.
   ملاحظة: أثناء تحضير الجلد، توخي الحذر للمشاركين الذين يتناولون مميعات الدم.
5. تهيئة TMS العصبي - مثال على التنفيذ: اذهب إلى تبويب الجلسات في برنامج الملاحة العصبية، ثم قائمة الجديد... المنسدلة، الجلسة الإلكترونية لبدء نافذة جلسة جديدة. في نافذة هذه الجلسة، اذهب إلى تبويب IOBox ، تحت خيارات TTL Trigger، تحقق من القناة/المفتاح الصحيح الذي يستقبل إشارة الزناد من محفز TMS، وتأكد من ضبط وقت الميت: على 0 مللي ثانية.
6. تجاوز هذه الخطوة إذا كان من المقرر استخدام TUS للمجال البصري. إعداد الملاحة العصبية المتكاملة - EMG - مثال على التنفيذ: بالنسبة للمجال الحركي، إذا كنت تستخدم تخطيط عضلات نظام الملاحة العصبية، تحقق من قناة اكتساب EMG الصحيحة، وأدخل تجربة (Trial): وقت كاف لالتقاط تخطيط العضلات من العضلة المعنية.
7. إعداد المشارك للملاحة العصبية - مثال على التنفيذ: قم بربط متتبع الموضوع بالمشارك وضمان الاستقرار. اذهب إلى تبويب Polaris في برنامج الملاحة العصبية وضع الكاميرا/المشارك بحيث تكون النقطة الخضراء (المشارك) تقريبا في مركز الصناديق السماوية الثلاثة (نطاق رؤية الكاميرا).
8. نفذ التسجيل الفيزيائي للرنين المغناطيسي للرأس - مثال على التنفيذ: اذهب إلى تبويب التسجيل ، انقر بزر يسار واحد على معلم، ضع مؤشر نظام الملاحة العصبية بشكل ثابت على المعلم المعني في المشارك مع التأكد من رؤية كل من المؤشر ومتتبع الموضوع بواسطة الكاميرا، واضغط على عينة وذهب إلى المعلم التالي. كرر العملية حتى يتم أخذ عينات من جميع المعالم.
9. تجاوز هذه الخطوة إذا كنت تستخدم تصوير بالرنين المغناطيسي للمشاركين. مقياس قالب التصوير بالرنين المغناطيسي إلى رأس المشارك الفعلي - مثال على التنفيذ: إذا لم يكن يستخدم تصوير المشارك، اذهب إلى تبويب القياس، وضع المؤشر بشكل ثابت على رأس رأس المشارك، واضغط على إضافة معلم. كرر ذلك للنقطة الخارجية على اليسار واليمين والأمام والخلف من الرأس.
10. تحقق من تسجيل المشارك في التصوير بالرنين المغناطيسي وتحديثه إذا لزم الأمر - مثال على التنفيذ: اذهب إلى تبويب التحقق ، مرر المؤشر على فروة رأس المشارك بلطف حول نقطة الدخول المقصودة TUS/TMS، وتحقق من مسافة المؤشر <-> الجلد ، مع اقتراب من الصفر أفضل (< 1 مم يمكن استخدامه كعتبة تشغيلية كمي). إذا اعتبر المسافة المعروضة غير مقبولة، انتقل إلى التسجيل، مسح الكل، وكرر الخطوات 4.8 - 4.9 حتى تصل المسافة المقبولة.
11. قم بإعداد نافذة الملاحة العصبية - مثال على التنفيذ: اذهب إلى تبويب Perform، اعرض Bullseye (مركز اللفائف)، Curvilinear Brain & Samples، وSkin & Samples، واضبط Driver: على ملف TMS الصحيح. إذا كنت تستخدم تخطيط القلب الكهربائي في نظام الملاحة العصبية ، افتح أيضا تسجيل EMG وجهاز EMG.
    ملاحظة: استخدم Bullseye (Target Centric) بدلا من Bullseye (Coil Centric) إذا رغبت.
12. ابحث عن مكان لملف TMS مع الاستجابات - مثال على التنفيذ: استخدم كل من الدماغ المنحني والموضع التقريبي على فروة الرأس للحصول على البدايات الأولية، وضع ملف TMS في مواقع واتجاهات مختلفة على فروة الرأس، وأعط نبضات TMS فردية على مدى 10 ثوان بفارق²³. إذا لم يكن هناك استجابة عبر كامل المنطقة التشريحية المعقولة، زد من إنتاج المنشط.
    ملاحظة: انظر جدول المواد لنماذج المحفز والملف TMS وأجهزة وبرمجيات اكتساب EMG. كمثال على التنفيذ، كان معدل أخذ عينات EMG 5000 هرتز، ومرشح مرور النطاق 20 - 20000 هرتز، ومرشح نوتش 60 هرتز، وكسب 1000x، ورفض يدوي للتشويش، واستخدم خوارزمية كشف MEP الموصوفة في سودا وآخرون، 2020²⁴.
13. استخدم استجابة محددة لتحديد موقع ملف TMS المستهدف - مثال على التنفيذ: كرر الخطوة 4.12 حتى يتم ملاحظة استجابة، أي تخطيط العضلات الكهربائي مع سعة واضحة من الذروة إلى الذروة للمجال الحركي (الشكل 6)، ويبلغ المشاركون عن رؤية واثقة للفوسفينات في مجال الرؤية. اضغط = > الهدف وانقر بزر يسار واحد على هذه العينة في قائمة الأهداف للعينة: لجعل موقع ومكان هذا الملف هدفا.
14. الحصول على تكرارات إضافية عند هدف TMS الأولي - مثال على التنفيذ: قم بإعطاء 2 - 3 نبضات إضافية أثناء محاذاة هذا الهدف عن طريق وضع الملف بطريقة تجعل المقاييس الثلاثة المعروضة في عرض Bullseye (مركز الملف) أو Bullseye (مركز الهدف) قريبة قدر الإمكان من الصفر. سجل الردود الناتجة.
15. تحقق من الاستجابات في المواضع المجاورة لهدف TMS الأولي - مثال على التنفيذ: حرك الملف ~7 مم بعيدا عن هذا الهدف في الربع الأول في منظور Bullseye (مركز اللفائف) / Bullseye (مركز الهدف)، ثبت الملف على هذا الموقع والاتجاه الجديدين، قم بإعطاء ~3 نبضات، وسجل الاستجابات الناتجة. كرر ذلك في الأرباع الثلاثة الأخرى. إذا أعطى إعداد ملف غير مركزي استجابة متوسطة أقوى من الوسط، اجعل العينة المعنية هدفا بنقرة واحدة بزر الأيسر في قائمة العينات المسجلة: = > الهدف، ثم النقر الأيسر على هذه العينة في قائمة الأهداف للعينة.
16. كرر الخطوات 4.14 و4.15 حتى يكون لدى المركز أقوى استجابة متوسطة بينها وبين أرباعه الأربعة. العينة المستهدفة لهذا المركز ستكون العينة المستهدفة ل TUS. سجل هذا الرقم العينة واحفظ ملف المشروع.

5. إعدادات TUS

1. توصيل أجهزة TUS وابدأ تسجيل راسم الإشارة - مثال على التنفيذ: قم بتوصيل مولدات الدال، والمضخم، وراسم الإشارة كما هو موضح في (الشكل 7A). شغل راسم الإشارة (أوسيلوسكوب)، اجعله على وضع التشغيل ، وقم بضبط المحاور الرأسية والأفقية حسب المقياس المطلوب.
   ملاحظة: وجود مولدين للدالة ليس ضروريا دائما. يمكن لنماذج مختارة من مولدات الدوال إنتاج أشكال موجية بأكثر من مستوى واحد من التحكم في التردد. أيضا، الأجهزة المستخدمة في هذا البروتوكول تتطابق بالفعل في الممانعات الكهربائية. يجب توصيل المقاومات (أو المقاومات) على التوالي بين المضخم وراسم الإشارة عندما لا تكون المعاوقة الكهربائية مؤكدة.
2. ابدأ وتحقق من إشارة القيادة، ثم (للأنظمة غير الجاهزة) ابدأ خرج الطاقة - مثال على التنفيذ: قم بقلب مفتاح الطاقة الرئيسي للمضخم من O إلى I. قم بضبط خرج الطاقة من المضخم إلى الصفر، ثم قم بضبط مولدات الوظائف على الموجة المختارة، لضمان إضافة الزيادة إلى بداية ونهاية كل PD. بعد التحقق من إعدادات كلا مولدي الوظيفة، اضغط على Output في المولد العلوي، ثم Output في المولد السفلي، ثم قم بضبط خرج طاقة المضخم إلى 100٪ عن طريق تدوير عجلة ADJUST والتحقق من قيمة Gain: المعروضة، ثم اضغط زر الطاقة في المضخم لبدء الإخراج (الشكل 7B).
3. تحقق من شكل موجة إشارة المحرك والسماح لاستقرار إخراج النظام - مثال على التنفيذ: تأكد من أن شكل الموجة المرصود على راسم الإشارة كما هو مرغوب وترك نظام القيادة يعمل لمدة 15 دقيقة (وهو معيار مكتسب تجريبيا للأجهزة المحددة في جدول المواد) لضمان استقرار الإخراج (الشكل 7C).
   ملاحظة: خرج المضخم المثبت لا يرتبط بتقلب الجهد. يسمح للجهد بأن يستقر ضمن النطاق المطلوب، مثل انخفاض V_PP بنسبة 10-20٪ من القيمة الأولية والحفاظ على ذلك المستوى، مع المضخم في هذا البروتوكول (انظر جدول المواد). أنظمة الأقراص المختلفة لها انخفاض أو زيادة مختلفة_{في PP} وفترات مختلفة لضمان إخراج مستقر. تحديد تجريبي السلوك ومدة الفحص الخاصة بالنظام المطلوبة للحصول على نتائج مستقرة قبل أن يكون أول مشارك في الدراسة.
4. تحقق من التخفيف القائم على التصاعد للتأثيرات السمعية. تحقق من موجة إشارة المحرك في بداية ونهاية كل PD للكشف عن الزيادة السريعية. قم بخفض (أو تقليل تدريجي) خرج المضخم إلى الصفر، ثم غمر المحول بالكامل في الماء مع مستوى الخروج (أي جانب التحفيز) ~1 بوصة تحت سطح الماء ومواجهة للأعلى، ثم قم بضبط (أو زيادة تدريجية) خرج المضخم إلى 100٪. يؤدي عدم نجاح تنفيذ المنحدر إلى قذف قطرات الماء من سطح الماء، لتشبه النافورة، بينما يؤدي النجاح إلى تموجات على سطح الماء دون أن تخرج منه الخرز.
5. معايرة محول TUS للملاحة العصبية - مثال على التنفيذ: تركيب متتبع أداة الملاحة العصبية على حامل المحول. في برنامج الملاحة العصبية، تحت Window، Tool Calibrations، اضغط على معايرة جديدة لإنشاء معايرة جديدة لمحول TUS. أدخل اسما بعد اسم المعايرة: واختر متتبع الأدوات الصحيح في Tool tracker:. أمسك المحول المثبت مع جهاز تتبع الأدوات مقابل كتلة المعايرة، مع ملامسة دبوس مؤشر المرجع للكتلة وعموديا على مركز مستوى خروج المحول، اضغط على بدء العد التنازلي للمعايرة، وابق ثابتا لمدة 5 ثوان، وتأكد من أن برنامج الملاحة العصبية يعطي نجاح. وإذا لم يكن كذلك، كرر هذا الفعل الأخير حتى يظهر النجاح. بعد الانتهاء، أغلق نوافذ معايرة التحرير ومعايرة الأدوات.
   ملاحظة: للاستخدامات اللاحقة، استبدل إجراء المعايرة الجديدة بنقرة واحدة بزر يسار واحد على المعايرة المعنية تحت قائمة معايرة الأدوات الحالية واضغط على إعادة المعايرة.
6. إنهاء إعدادات TUS - مثال على التنفيذ: اضغط زر الطاقة في المضخم (وليس مفتاح الطاقة الرئيسي ) لإيقاف المخرجات عندما يكون المشارك جاهزا لاستخدام TUS، افصل راسم الإشارة عن المضخم، ووصل المحول بمخرج المضخم.

6. إدارة TUS

1. تجاوز هذه الخطوة إذا كنت تستخدم الهدف غير المعتمد على المحاكاة. تحميل TUS المعتمد على المحاكاة إلى الملاحة العصبية وتنفيذ تسجيل الرنين المغناطيسي للمشارك (الخطوات 4.7-4.10) - مثال على التنفيذ: اذهب إلى تبويب الجلسات في برنامج الملاحة العصبية إذا كنت تستخدم الهدف المعتمد على المحاكاة وكان المشارك جاهزا ل TUS، وقائمة الجديد... المنسدلة، والجلسة الإلكترونية لإطلاق نافذة جلسة جديدة. هناك، تحت تبويب الأهداف ، انقر بزر يسار واحد على هدف تعديل X في مسار المسار (Trajectory X-mod )، ثم اضغط Add = > ليصبح هدفا لهذه الجلسة. بعد ذلك، قم بتنفيذ الخطوات 4.7-4.10 بالضبط، ثم انتقل إلى تبويب التنفيذ .
2. إعداد الملاحة العصبية لإدارة TUS - مثال على تنفيذ ذلك: اعرض على الأقل عرض Bullseye (مركز الملف) أو Bullseye (مركز الهدف) في نافذة Perform ، ثم ضبط Driver: على محول TUS الصحيح، واختر الهدف الصحيح في قائمة الأهداف للعينة: في أعلى اليسار.
3. جهز فروة رأس المشاركين لتركيب TUS - مثال على التنفيذ: مشط الشعر قدر الإمكان، وكشف فروة الرأس في الموقع التقريبي لمحول TUS، وإنشاء خط فاصل أمامي-خلفي بذلك. ضع جل الموجات فوق الصوتية منزوعة الغازات على هذا الخط الفاصل، واضغط بإصبعك في المنتصف على اتجاه الشعر الطبيعي لتنفجر فقاعات الهواء وتشبع الشعر. اعتمادا على حجم المحول، أنشئ 1-3 خطوط فاصل إضافية على مسافة ~1.5 سم على كل جانب من جانبي خط الفصل الأولي وكرر الإجراءات السابقة. بعد ذلك، عد إلى خط الوداع الأولي وكرر الإجراءات السابقة 4 مرات.
   ملاحظة: هذه الخطوة تلتزم بالتوصية العملية^{رقم 7} من ITRUSST.
4. ربط محول TUS بالمشارك - مثال على التنفيذ: ربط محول TUS على رأس المشارك وقم بمحاذاة المحول نحو الهدف عن طريق تعديل موقعه بحيث تكون المقاييس الثلاثة المعروضة في Bullseye (مركز الملف) أو Bullseye (مركز الهدف) قريبة قدر الإمكان من الصفر، بينما انحرافات المسافة < 1.5 مم، وانحرافات الإمالة (الميل + الدوران) < درجتين، ويمكن استخدام الانحرافات الدورانية (yaw) < درجة واحدة كمعايير تشغيلية كمية. بعد التأكد من وضع المحول، شد الحزام قليلا. تأكد من أن المشارك مرتاح وليس مخنوقا.
5. (اختياري لكنه موصى به) ضع سلكا ترموبرالي بين المحول وفروة الرأس إذا كان من المطلوب تقييم السلامة عبر الإنترنت. أدخله داخل جل الموجات فوق الصوتية ويفضل بالقرب من فروة الرأس وليس من سطح المحول. أدخله نحو أحد أطراف المحول وليس من المركز بحيث تتأثر موجة الموجات فوق الصوتية بشكل طفيف فقط أثناء مراقبة حرارة فروة الرأس الموضعية. ضع سلك ترموكبل على الرأس لتثبيت الشريط في مكانه في حال تحرك الرأس. استخدم شريط ورقي لتحقيق توازن بين سهولة الإزالة واللزوجة.
6. ابدأ TUS وسجل وضع المحول الأولي - مثال على التنفيذ: اضغط زر الطاقة في المضخم لتشغيل المخرج وبالتالي تشغيل TUS. في الوقت نفسه، اضغط على زر Sample Now في أسفل يسار نافذة برنامج الملاحة العصبية لتسجيل وضع المحول الأولي.
7. سجل وضع المحولات عبر TUS وضبطها حسب الحاجة - مثال على التنفيذ: اضغط على عينة الآن أثناء TUS حسب الحاجة لتسجيل وضع المحول. راقب عن كثب المقاييس الثلاثة في Bullseye (مركز الملفات) أو Bullseye (مركز الهدف). قم بضبط وضع المحول إذا انحرف عن الهدف، كما يتضح من تحرك المقاييس الثلاثة بعيدا عن الصفر (الشكل 8).
8. راقب درجة حرارة فروة الرأس إذا تم استخدام الثنائي الحراري وتدخل إذا اقترب قراءة الثنائي الحراري من 43.3 درجة مئوية (110 درجة فهرنهايت⁾ أو إذا أبلغ المشارك عن إحساس بالحرارة الزائدة.
   ملاحظة: هذا الحد الأقصى لفروة الرأس عند 43.3 درجة مئوية (110 درجة فهرنهايت) مخصص لتجنب ≥ حروق فروة الرأس من الدرجة^{الثانية}. يتم معالجة حدود الجرعة الحرارية داخل الجمجمة وفقا لإرشادات السلامة¹⁸ من ITRUSST، التي تنص على أن التأثيرات الحرارية تعتبر آمنة من قبل ITRUSST إذا تم تحقيق أي من الثلاثة: ارتفاع درجة الحرارة داخل الجمجمة ≤ 2 درجة مئوية في أي وقت، الجرعة الحرارية ≤ 0.25 CEM43، أو الحد الأقصى لوقت التعرض حسب مستوى مؤشر الحرارة (TI، 40 دقيقة ل 2.0 < TI ≤ 2.5، و10 دقائق لمدة 2.5 < TI ≤ 3.0). تحقق من إرشادات السلامة الخاصة ب ITRUSST للحسابات الحرارية داخل الجمجمة. عادة ما تعني TI الجمجمة (TIC) في معظم إعدادات TUS¹⁸، لكن TI للأنسجة الرخوة (TIS) والعظم عند التركيز (TIB) تعرف أيضا. حدد ما إذا كانت TIC أو TIS أو TIB تتوافق بشكل أفضل مع السيناريو.

7. إنهاء TUS

1. إنهاء TUS، تحقق من صحة المشارك، ونظف فروة رأس المشارك - مثال على التنفيذ: اضغط زر التشغيل في المضخم لإيقاف المخرج وبالتالي إيقاف TUS. قم بإزالة المحول وجميع المعدات والتجهيزات المثبتة على الرأس، وفحص فروة الرأس بحثا عن احمرار، وفحص المشارك بحثا عن أي انزعاج أو حدث سلبي. بعد التأكد من عدم وجود انزعاج أو حدث، أو بعد الإجابة أو حل الأسئلة المطروحة، امسح بلطف لتنظيف جل الموجات فوق الصوتية قدر الإمكان.
2. إنهاء وتصدير بيانات الملاحة العصبية - مثال على التنفيذ: اضغط على إنهاء في نافذة التوجيه العصبي واحفظ المشروع عن طريق الملف وحفظ المشروع. اختر الجلسة الحالية من قائمة الجلسات، اضغط على المراجعة، اختر ملف نص Brainsight (.txt) من قائمة التصدير... المنسدلة في أسفل يسار النافذة التي تفتح، تأكد من اختيار الاتجاه (3 متجهات اتجاه) وقم بتعيين إلى: القائمة المنسدلة هي لا شيء، قم بضبط الإعدادات الأخرى حسب الرغبة، واضغط الحفظ لتصدير موقع TUS المسجل واتجاهه أثناء التحفيز.
   ملاحظة: التأكد من عدم وجود فراغات في كل اسم عينة ليس مطلوبا، لكنه ممارسة جيدة.

8. تقييم السلامة خارج الإنترنت (اختياري لكنه موصى به)

1. الحصول على تسلسل تدرج تدرج سريع ثلاثي الأبعاد (MPRAGE) ومخطئ تصوير موتر الانتشار (DTI) في الحد الأدنى. صور استرداد العكس المنخفض بوزن T2 (FLAIR) بنفس دقة T1 MPRAGE ستكون اختيارية لكنها ذات قيمة، خاصة للسكتة. اقتنهي قبل وبعد TUS.
   ملاحظة: اختر معايير التصوير العصبي والماسح الضوئي حسب الرغبة، هذا البروتوكول يحتوي على دقة T1 MPRAGE: 1 مم دقة مكانية متساوية الخواص، 2400 مللي ثانية TR، 3 مللي ثانية TE، و900 مللي ثانية TI؛ FLAIR: دقة مكانية متساوية الخواص 1 مم، 5000 مللي ثانية TR، 90 مللي ثانية TE، و1806 مللي ثانية TI؛ وDTI: صدى دوراني، واكتشافات تصوير مستوي بالصدى، دقة مكانية متساوية الخواص 2 مم، عامل B = 1000 ثانية/^{مم 2}، وسمك شريحة 2.5 مم. راجع جدول المواد للجهاز الماسح المستخدم.
2. حول الصور الخام إلى NIFTI (أي صيغة .nii)، إذا لم تكن كذلك بشكل افتراضي، باستخدام طريقة مفضلة. انظر جدول المواد كمثال على الطرق.
3. افصل صورة DTI رباعية الأبعاد واحصل على قناع دماغ - مثال على التنفيذ: تثبيت برنامج معالجة DTI²⁶ إذا لم يكن مثبتا بالفعل (انظر جدول المواد)، شغل fslsplit على NIFTI الانتشار رباعي الأبعاد، وشغل BET على ملف vol0000 الناتج لقناع دماغ²⁷.
4. صحيح للتشوهات الناتجة عن تيار الدوامة في صورة DTI - مثال على التنفيذ: أنشئ ملف index.txt لصف واحد من N 1s مع مساحة واحدة بينهما (مثلا، ل N = 5، index.txt سيحتوي فقط: 1 1 1 1 1 1) حيث N هو عدد القيم في ملف bval، وشغل دوامة²⁸ مع --imain, خيارات --mask، --bvecs، --bvals، --index، --acqp، --data_is_shelled، --repol، و--out ، حيث يكون ملف نص الفهرس هو الإدخال إلى --index، ويحتوي صف واحد من ملفات النص المحددة بالمساحة يحتوي على 0، 1، 0، 0.08 (أي 0 1 0.08) هو المدخل ل --acqp.
5. تجاوز هذه الخطوة للبالغين الطبيعيين عصبيا. تحديد الآفة لقناع الآفة - مثال على التنفيذ: استخدم أداة تقسيم الآفة المختار أو ارسم يدويا على FLAIR قناع للآفة إذا كنت تدرس مجموعة متوفرة، استخدم T1 إذا لم يكن FALIR متوفرا، وحفظ القناع كنموذج NIFTI.
6. تقسيم صور الرنين المغناطيسي التشريحي - مثال على التطبيق: قم بتثبيت برنامج معالجة الرنين المغناطيسي (انظر جدول المواد) إذا لم يكن مثبتا بالفعل، وتشغيل spm fMRI في نافذة الأوامر في منصة البرمجة (انظر جدول المواد)، ثم اضغط زر المقطع ، وقائمة SPM المنسدلة، والأدوات، والسريري، وMR لتطبيع المقطع لإظهار نافذة التقسيم. إدخال T1 إلى التشريحيات، قناع الآفة إلى خرائط الآفات (اترك فارغا إذا كان طبيعيا عصبيا)، FLAIR إلى الفحوصات المرضية، واضغط على المثلث الأخضر لبدء التقسيم²⁹.
7. ملاءمة نموذج موتر الانتشار على صورة DTI المصححة بالدوامة لخريطة DTI قياسية - مثال على التنفيذ: شغل dtifit³⁰ مع خيارات --data، --out، --mask، --bvecs، --bvals، و ---verbose على التشغيل، حيث يكون الدخول إلى --out في الخطوة 8.4 (خطوة الدوامة) هو الإدخال إلى --data. شغل fslsplit على صورة الانتشار رباعي الأبعاد بعد dtifit لإنشاء ملف جديد Vol0000.
8. احصل على موقع واتجاه المحول الممثل أثناء إدارة TUS - مثال على التنفيذ: استخدم سكريبت مخصص أو خط أنابيب³¹ منشور على ملف النص من برنامج الملاحة العصبية (الخطوة 7.2)، استورد هذا التمثيل في برنامج الملاحة العصبية عبر تبويب الأهداف ، والقائمة المنسدلة الجديدة... في أعلى اليسار، واستيراد من الملف... التمثيل، انقر عليه بزر يسار واحد تحت قائمة الأسماء ، ثم اضغط على Go to للتأكد من أنه في موقع واتجاه معقول.
   ملاحظة: تأكد من أن ملف برنامج الملاحة العصبية هذا مبني على صورة الرنين المغناطيسي قبل TUS. تأكد من أن موقع واتجاه المحول المشتق من برنامج الملاحة العصبية له إحداثيات في نفس المساحة مع صورة الرنين المغناطيسي التي تجرى عليها المحاكاة الصوتية.
9. الحصول على منطقة اهتمام (ROI) للأنسجة المحفزة ب TUS - مثال على التنفيذ: تشغيل محاكاة صوتية من خلال تنفيذ الخطوات 3.1 - 3.2 و3.6 - 3.8. شغل حساب الحقول مرة واحدة خلال الخطوة 3.8.
10. محاذاة الفحوصات التشريحية قبل TUS وأقنعة مقاطع الأنسجة من الخطوة 8.6 إلى خريطة DTI القياسية قبل TUS b0 (من الخطوة 8.7) - مثال على التطبيق: استخدم coregister-est&reselice في برنامج معالجة الرنين المغناطيسي حيث يكون vol0000 هو المرجع، وقبل TUS T1 هو المصدر، وملفات c1 إلى c5 من الخطوة 8.6 لما قبل TUS هي مدخلات إلى صور أخرى. قم بمحاذاة ما بعد TUS، ثم dtifit vol0000 مع ما قبل TUS، ثم dtifit ed vol0000 باستخدام نفس الأداة (أي المرجع = ما قبل TUS، dtifited vol0000 والمصدر = ما بعد TUS، dtifit ed vol0000)، ثم محاذاة أقنعة ما بعد TUS T1 ومقاطع من الخطوة 8.6 إلى أي من vol000 بنفس الطريقة.
11. تقاطع العائد على الاستثمار المحفز من TUS (الخطوة 8.9) مع أقنعة المادة الرمادية والبيضاء لعائد الاستثمار النهائي لقراءة ADC - مثال على التنفيذ: قم بثنائية أقنعة المادة الرمادية والأبيض بتشغيل fslmaths rc1_* -thr 0.5 -bin ID_GM.nii و fslmaths rc2_* -thr 0.5 -bin ID_WM.nii، وادمج الأقنعة الناتجة عن طريق تشغيل fslmaths ID_GM.nii -أضف ID_WM.nii ID_WGM.nii, والحصول على التقاطع بين هذا القناع المدمج والحقل الصوتي المحاكى عن طريق تشغيلF SLMATHS *_FullElasticSolution.nii.gz -MAS ID_WGM.NII ID_roi_WGM.nii حيث *_FullElasticSolution.nii.gz هو مخرج المحاكاة من الخطوة 8.9.
12. ضع قناع العائد النهائي (الخطوة 8.11) واحصل على ADCs قبل وبعد TUS - مثال على التنفيذ: ضع هذا ID_roi_WGM.nii على ملف dtifit-ed قبل وبعد TUS vol0000 في عارض التصوير بالرنين المغناطيسي (انظر جدول المواد)، ثم ارسم ووصف، وسجل القيمة عند MEDIAN، واحصل على التغيير بعد مقابل قبل ADC عن طريق حساب نسبة (ما بعد ما قبل ال)/ما قبل الاستخدام باستخدام الوسيطات قبل وبعد TUS.

9. تقييم التغيرات في CSE الناتجة عن TUS

الخطوات في هذا القسم هي نمطية. قم بإجراؤها لتقييم CSE عند التردد والنقاط الزمنية المطلوبة بالنسبة ل TUS. اختر التردد ونقاط الوقت بناء على سؤال البحث المحدد. انظر جدول المواد لنماذج المحفزات والملف TMS وأجهزة اكتساب EMG.

1. قيم CSE على العضلة التي يتلقى تمثيلها القشري TUS وقم بتنفيذ الخطوة 4.4 لهذه العضلة لتحضير أقطاب EMG.
2. قم بتنفيذ الخطوات 4.5-4.11 لتحضير الملاحة العصبية.
3. حدد إعداد ملف TMS (الموقع والاتجاه) الذي يحفز العضلة المعنية، أي النقطة الساخنة بشكل أفضل.
   1. استخدم نقطة الاتصال TMS التي تم الحصول عليها أثناء استهداف TUS غير المعتمد على المحاكاة إذا كان استهداف TUS غير معتمد على المحاكاة - مثال على التطبيق: في برنامج الملاحة العصبية، في القائمة أدناه أهداف للعينة: انقر بزر يسار واحد على العينة التي أعطت أقوى استجابة EMG لجعلها هدفا للملاحة العصبية.
      ملاحظة: انظر جدول المواد لنماذج المحفز والملف TMS وأجهزة وبرمجيات اكتساب EMG. كمثال على التنفيذ، كان معدل أخذ عينات EMG 5000 هرتز، ومرشح مرور النطاق 20 - 20000 هرتز، ومرشح نوتش 60 هرتز، وكسب 1000x، ورفض يدوي للتشويش، واستخدم خوارزمية كشف MEP الموصوفة في سودا وآخرون، 2020²⁴.
   2. إذا كان استهداف TUS قائما على المحاكاة، قم بتنفيذ الخطوات 4.12 - 4.16 لتحديد النقطة الساخنة.
4. تحديد عتبة المحرك بجهد 1 مللي فولت (MT_1mV) - مثال على التنفيذ: ضع ملف TMS محاذاة مع نقطة الاتصال أعلاه عن طريق تقليل المقاييس الثلاثة المعروضة في نافذة الهدف (انحرافات المسافة < 1.5 مم، الانحرافات المائلة (ميل + دوران) < درجتين، والانحرافات الدورانية (الانحراف (الدوران) < درجة واحدة)، تحديد مخرج محفز TMS المطلوب لاستدعاء MEPs بجهد 1 مللي فولت، أي MT_1mV، باستخدام خوارزمية مختارة (مثل PEST³²). إذا لم يكن 1 مللي فولت MEP ممكنا عند أقصى إنتاج محفز (MSO) بنسبة 100٪، حدد نسبة MSO المطلوبة لأجهزة MEP بجهد 0.05 مللي فولت.
   ملاحظة: النسبة المطلوبة من MSO لأجهزة MEP بقدرة 0.05 مللي فولت ليست MT_1mV (انظر الخطوة 9.5). أيضا، عند تنفيذ هذا القسم أكثر من مرة، يجب تحديد خطوة_{MT 1mV} هذه فقط في المرة الأولى، ما لم يتم اختيار MT_1mV نفسها لتستخدم كمقياس عالمي ل CSE.
5. إرسال 20 نبضة TMS مفردة عند MT_{بجهد 1mV} مع فترة بين النبضات > 10 ثانية²³.
   ملاحظة: إذا لم يكن MT_1mV ممكنا لكن MT_0.05mV ممكن، استخدم MSO بنسبة 100٪. إذا لم يكن كل من MT_1mV و_{MT 0.05mV} ممكنين، فسيكون هذا المشارك غير مؤهل لهذا التقييم CSE.

10. تقييم اختلافات MSL الناتجة عن TUS

ملاحظة: الخطوات في هذا القسم معيارية. قم بتقييمها لتقييم MSL عند التردد والنقاط الزمنية المطلوبة بالنسبة ل TUS. اختر التردد ونقاط الوقت بناء على سؤال البحث المحدد.

1. استخدم البرمجيات/اللغة المفضلة (انظر جدول المواد كمثال) لبناء مهمة إنتاج تسلسل منفصلة حيث توضع لوحة مفاتيح مادية مكونة من خمسة أزرار أمام شاشة كمبيوتر تعرض خمسة صناديق فارغة متساوية المسافة أفقيا بحجم 2 سم × 2 سم، مصطفة مع أزرار لوحة المفاتيح الخمسة. اجعل خرزة تظهر في صندوق واحد في كل مرة، ثم تختفي عند الضغط على الزر المقابل للصندوق، وتظهر في صندوق آخر. اجعل الخرزة تظهر في الصناديق الخمسة دون تكرار، لتشكل تسلسل ظهور، مثل الصندوق رقم 1-4-3-2-5. اجعل المهمة تكرر التسلسل اثنتي عشرة مرة. ضع صفحة ترحيب قبل بدء المهمة، ودع الانتقال من هذه الصفحة إلى المهمة يبدأ بضغطة على أي مفتاح. اجعل مسجل زمن الاستجابة يتتبع الوقت المنقضي بين ظهور كل خرزة والضغط على الزر المقابل. مثال على الشيفرة الزائفة هو
   boxes = [1, 2, 3, 4, 5]
sequence = [1, 4, 3, 2, 5]
repeats = 12
rt_log = []
print("Welcome! Press any key to begin.")
wait_for_any_key()
show_boxes() # draw empty boxes
for r in range(repeats):
  for target in sequence:
    show_bead(target) # bead in current box
    start = current_time()
    while True:
      key = wait_for_key()
      if key == target: # correct button
        rt = current_time() - start
        rt_log.append(rt)
        clear_bead()
        break
      else:
        continue # ignore wrong presses
print("Task complete. Thank you!")
save(rt_log, "results.csv")
   ملاحظة: عدد الأزرار/الصناديق وتكرار التسلسل يمكن أن يختلف حسب تصميم التجربة. الاعتبارات هي مستوى الوظيفة في المجموعة المعنية، وتوازن التسلسلات بين المشاركين، أي عدد المشاركين، يجب أن يكون قابلا للقسمة على عدد التسلسلات الممكنة. الفاصل بين اختفاء الخرزات والظهور التالي، وبين نهاية تسلسل إلى بداية التسلسل التالي، يعتمد أيضا على تصميم التجربة.
2. اجعل المشارك يجلس بوضعية مريحة. ضع لوحة المفاتيح في مكان يد المشارك الباريتية في مكان يد المشارك.
3. اشرح للمشارك أن: "سيكون هناك خمسة صناديق على الشاشة. ستظهر خرزة/دائرة في أحد الصناديق. عندما ترى الخرزة/الدائرة، اضغط على المفتاح المقابل بيدك المتأثرة بضربة الضربة. افعل هذا بأسرع ما يمكن حسب توقيتنا، حسنا؟ هل لديك أي أسئلة؟"
   ملاحظة: تجنب ذكر كلمة "تسلسل" بأي شكل. يجب أن يكون MSL تعلما ضمنيا ليكون مقياسا لحالة القشرة الحركية³³. ذكر كلمة "تسلسل" يزيد من فرصة أن يقوم المشاركون بفهرسة كل صندوق وتذكر التسلسل بشكل صريح، مما يبطل قدرة MSL على تقييم حالة القشرة الحركية.
4. قم بتعيين تسلسل عشوائي للمشارك بعد الإجابة على أي أسئلة قد تكون لدى المشارك، وأخبره أن "يمكنك الضغط على أي مفتاح لبدء أي وقت تكون مستعدا."
5. راقب وضعية المشارك أثناء المهمة وتدخل إذا ظهرت أي علامات على السقوط. وفي نفس الوقت، إذا استخدم المشارك اليد أو الذراع الأخرى للمساعدة، ذكره بأن اليد الباريتية فقط يجب أن تستخدم لهذه المهمة.
6. تحقق مما إذا كان المشارك قد أنجز المهمة، أزل لوحة المفاتيح/الشاشة، أثن على أدائه، وعبر عن امتنانك.

11. تحليل البيانات

ملاحظة: يعتمد التحليل العام للبيانات على تصميم التجريب. الخطوات أدناه توفر تعليمات لوحدة أساسية واحدة من قياس CSE/MSL مع مثال بسيط وقانوني للنسبة المئوية بعد المقارنة المسبقة.

1. تحليل CSE
   1. تحقق من كل تتبع EMG للعثور على MEP يمكن التعرف عليه وله زمن تأخير لا يقل عن 19 مللي ثانية (ل APB)، واحسب السعة من الذروة إلى الذروة بين بداية وإزاحة كل MEP، واحسب السعة الوسيطة من الذروة إلى الذروة لل20 MEP ضمن الكتلة. ستكون هذه السعة الوسيطة هي مقياس CSE لهذه الكتلة.
      ملاحظة: بداية كمون MEP تعتمد على العضلة، حالة العضلات (الراحة مقابل النشاط)، والاضطراب العصبي، مثل الطرف العلوي: 10-40 مللي ثانية³⁴؛ الأطراف السفلية: 30-45 مللي ثانية^{35، 36}. استشر الأدبيات إذا لم تكن العضلة المعنية هي APB. يمكن تحديد بداية/انحراف MEP باستخدام طريقة العتبة الموضحة في سودا وآخرون، 2020²⁴.
   2. احصل على نسبة التغير بعد ما قبل CSE عن طريق طرح مقياس ما بعد CSE من مقياس ما قبل CSE وقسمة هذا الفرق على مقياس ما قبل CSE.
2. تحليل MSL
   1. احسب متوسط زمن الاستجابة داخل كل تكرار متسلسل، أي متوسط ضغطات الأزرار الخمسة، ثم احسب وسيط الاثني عشر وسط داخل التكرار. سيكون هذا "الوسيط الوسيط" هو مقياس MSL لهذه الكتلة.
   2. احصل على نسبة التغير بعد ما قبل MSL عن طريق طرح مقياس ما بعد MSL من مقياس ما قبل MSL وقسمة هذا الفرق على مقياس ما قبل MSL.

Results

يستهدف TUS القائم على المحاكاة أولا وضع المحول الأولي يدويا بناء على القرب من الهدف داخل الجمجمة وعموديا على الجمجمة، ويستخدم هذا الوضع الأولي ومواصفات المحول لحل المجال الصوتي داخل الجمجمة. بعد ذلك، يحسب التباين بين هدف التحفيز المقصود وتركيز المجال الصوتي، ويحدث وضع المحول في الاتجاه العكسي لهذا الاختلاف، ويحل المجال الصوتي باستخدام هذا الموضع الجديد للمحول الصوتي، ويكرر حتى يصل التركيز الصوتي إلى هدف التحفيز المقصود قدر الإمكان. يوضح الشكل 5A مثالا على ال...

Discussion

كان هناك حماس بحثي كبير لتطبيق TUS في الحالات العصبية؛ ومع ذلك، هناك حاجة إلى زيادة الدقة العلمية وتكرار النتائج. يعتمد نجاح عملية TUS على النسيج المستهدف على عدة خطوات حاسمة. أولا، يجب توصيف حساسية الإرسال للمحول بشكل صحيح. تشمل الخيارات اتباع الخطوة الثانية من هذا البروتوكول، والاستعانة بمصادر خارجية إلى شريك، واستخدام خدمة المورد. الخطوة الحرجة الثانية هي الاستهداف، أي تحديد موقع واتجاه المحول على فروة الرأس. بالنسبة للأنسجة المستهدفة الضحلة والعريضة، ثبت أن استهداف القشرة الحركية الم...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
طابعة ثلاثية الأبعاد	ألتي ميكر	الموسم الثالث	ليستخدم لتصنيع حامل المحول.
جهاز تصوير بالرنين المغناطيسي 3T	جنرال إلكتريك	سيغنا UHP
بابل برين	صموئيل بيتشاردو (جامعة كالغاري)	الإصدار 0.4.3	يشار إليه في النص الرئيسي باسم "برنامج استهداف TUS." يمكن الوصول إليه في https://proteusmrighifu.github.io/BabelBrain/
براينسايت	أبحاث المارقة		يشار إليه في النص الرئيسي باسم "برمج/نظام الملاحة العصبية". للاستخدام في استهداف TUS/TMS، يأتي مع كمبيوتر ماك، وكاميرا تحت الحمراء، وأجهزة ائتمانية.
مضخم EMG ومحول تماثلي إلى رقمي	كامبريدج للتصميم الإلكتروني المحدودة	1902،   مايكرو 4	لاستخدامها لاكتساب وتضخيم ورقمنة إشارات EMG.
DCM2Niix	كريستوفر روردن	V1.0.20250506	لتحويل الصور العصبية من DICOM إلى NIFTI. يمكن الوصول إليها في https://pypi.org/project/dcm2niix/
E-prime	أدوات برمجيات علم النفس	E-prime 3.0	يشار إليه في النص الرئيسي كنموذج لبرنامج MSL. ليتم استخدامه لإنشاء مهمة إنتاج التسلسل المتقطع.
الوصايا وعصابة الرأس	أبحاث المارقة	ST-1275 (متتبع الموضوع)، LCT-494 (متتبع ملف كبير)، P-1528 (مؤشر)	سيتم استخدامه بالتزامن مع Brainsight للملاحة العصبية.
FSL	جامعة أكسفورد		يشار إليه في النص الرئيسي باسم "برنامج معالجة DTI." ليستخدم في الخطوة 8 الاختيارية ولكن الموصى بها لمعالجة الصور بالانتشار.
مولد الدوال	تقنيات كيسايت	33210A	لتوليد إشارة المحرك لمحول TUS.
الهيدروفون	شركة أوندا	HNA-0400	لقياس الضغط الخارج من المحول.
ITK-SNAP	مختبر الحوسبة والعلوم في بن	ITK-SNAP 4.0	يشار إليه في النص الرئيسي باسم "عارض الرنين المغناطيسي". يمكن الوصول إليه على https://www.itksnap.org/pmwiki/pmwiki.php?n=Downloads.SNAP4
كي-ويف	برادلي تريبي، بن كوكس، وجيري جاروس	النسخة 1.4 من K-Wave	يشار إليه في النص الرئيسي باسم "برنامج المحاكاة الصوتية مفتوح المصدر." متاح على http://www.k-wave.org/
ماتلاب	MathWorks Inc.	R2024b	يشار إليها في النص الرئيسي باسم "منصة البرمجة." يمكن الوصول إليها على https://www.mathworks.com/products/matlab.html
MRIcroGL	أدوات التصوير العصبي والمعدات مختبر الموارد التعاوني	v1.2.20220720	لتحويل الصور العصبية من DICOM إلى NIFTI. يمكن الوصول إليها عبر https://www.nitrc.org/projects/mricrogl/
MRIcron	أدوات التصوير العصبي والمعدات مختبر الموارد التعاوني	v1.0.20190902	يشار إليه في النص الرئيسي باسم "عارض التصوير بالرنين المغناطيسي". متاح على https://www.nitrc.org/projects/mricron
راسم الإشارة	تقنيات سيغلنت	SDS 1202X-E	يستخدم لقياس مدخل محول TUS ولتسجيل قياسات الهيدروفون.
بايثون	مؤسسة بايثون للبرمجيات	بايثون 3.13	يشار إليها في النص الرئيسي كلغة مثال على MSL. ليتم استخدامه لإنشاء مهمة إنتاج التسلسل المتقطع.
مضخم طاقة التردد الراديوي	أجهزة AR RF/المايكروويف	50A250	ليستخدم لتضخيم خرج مولدات الدوال إلى السعة المطلوبة من قبل محول TUS.
الإشارة	كامبريدج للتصميم الإلكتروني المحدودة	إشارة 7.05a (x86)	يشار إليه في النص الرئيسي باسم "برنامج اكتساب EMG". يستخدم لالتقاط إشارات EMG من المحول التناظري إلى الرقمي إلى الحاسوب.
سيمنيبس	أكسل ثيلشر (الجامعة التقنية في الدنمارك)	الإصدار 4.5	يشار إليه في النص الرئيسي باسم "برنامج الحقل الإلكتروني". متاح على https://simnibs.github.io/simnibs/build/html/index.html
SPM12	مختبر التصوير الوظيفي (جامعة كلية لندن)		يشار إليه في النص الرئيسي باسم "برنامج معالجة الرنين المغناطيسي." يستخدم في الخطوة 8 الاختيارية ولكن الموصى بها لمعالجة صور الرنين المغناطيسي.
محفز TMS وملف	شركة ماجستيم	BiStim2، شكل ثمانية بقطر 70 مم	لاستخدامها لتطبيق نبضات TMS.
المحول	صناعات بلاتيك	AT32080
حامل المحول	فريق جامعة ديوك		حامل مخبأ مطبوع ثلاثي الأبعاد من حمض البولي أكتيك (PLA) وأضيف بأحزمة قماشية.
جل الموجات فوق الصوتية	مختبرات باركر	أكواسونيك 100	سيتم تطبيقه بين محول TUS وفروة رأس المشارك.
خزان المياه ونظام تحديد المواقع بثلاثة محاور	شركة أوندا	نظام المسح الهيدروفون AIMS III	تم تخصيصه مع الشركة.