May 23rd, 2025
本文描述了在导航设备不可用时,如何定位重复经颅磁刺激干预或治疗的功能特异性目标。
我从事运动认知神经科学工作,研究如何利用 TMS 促进精细的手部运动。我们正在努力找到简单的方法,即使没有导航系统也能针对大脑功能。
经颅磁刺激靶向已经从简单的定位到调整大脑网络,在人工智能的帮助下,它变得更智能、更个性化,更接近定制的大脑治疗。
目前,定义经颅磁刺激目标的方法包括多模态成像引导、FMRI 引导、基于认知表现的峰值目标,使用闭环和大脑状态依赖性 TMS 以及高精度电场建模。
绘制手术皮质坐标和双椎间盘帽具有挑战性,并引入误差。
大多数同事没有神经导航系统,因此他们无法解决个性化功能特异性经颅磁刺激治疗。我们的方法选择解决这个问题。
[主持人]首先,打开预处理软件。单击 DPARSF 5.4,然后选择 DPARSF 高级版以使用特定参数预处理任务状态数据。执行切片定时和头部运动校正。将功能图像与结构图像共配准,并应用全宽空间平滑,最大为六毫米。打开 SPM 12 并单击共同注册估计。对于参考图像,请从 T1 Img 文件夹中选择名为 sub-asterisk crop_1.nii 的文件。对于源图像,请从 realign 参数文件夹中选择 mean asterisk.nii 文件。对于另一张图像,从有趣的 Img AR 文件夹中选择原始 asterisk.nii 文件。单击“分段”,然后选择卷。从 T1 Img 文件夹中选择子星号 crop_1.nii 文件。对于变形字段,选择反向加正向。然后单击运行。对同一文件夹中的 sub-asterisk.nii 文件重复此分段。接下来,单击平滑。从 fun imgar 文件夹中选择 raasterisk.nii 文件进行图像平滑处理,然后在 FWHM 字段中输入 666。进行一级分析,获得单个激活图,并确定激活峰值体素作为刺激目标。创建一个名为 indiv_act 的新文件夹,然后单击指定第一级。在目录字段中,选择indiv_act文件夹。单击设计单位,选择扫描,然后输入两个扫描间间隔。在数据和设计部分,选择扫描下的 SRA asterisk.nii 文件。在条件部分下,将名称设置为点击。然后输入 0、30、60、90 作为发作,并将持续时间设置为 15。然后单击多个回归变量并从重新对齐的参数中选择rp_aasterisk.txt文件。要估计,请从 indiv_act 文件夹中选择 SPM.map 文件,然后生成单个任务激活映射 spmt_0001。现在,按结果并从 indiv_act 文件夹中选择 spm.map 文件。选中 T 对比度并单击定义新对比度。输入自定义名称,然后在对比度字段中输入 1,0,然后单击提交。好的,完成。在应用遮罩下,选择无。然后在P值调整下选择无进行控制,并将值设置为0.001。将 and extend 阈值设置为零。现在,单击标准化写入,然后单击数据。在变形字段中,从 T1 Img 文件夹中选择 iy 裁剪 1 文件。对于要写入的图像,选择 M1 大脑区域掩码。然后输入单个边界框和体素大小。接下来,按 coregister reslice,然后从 indiv_act 文件夹中选择 SPMT_0001 作为图像定义空间。对于要重新切片的图像,请选择之前生成的 W asterisk.nii 文件。现在,计算单个任务激活峰值。在 MatLab 中,运行排序正代码,然后输入给定的名称。识别第一个具有负值的 X 坐标,并将其记录为单个任务激活峰值。要找到个性化的、特定于功能的目标启动 SPM 12,请单击 FMRI,然后从菜单中选择段。在参数界面下,按卷键,选择 MNI 大脑模板文件。然后单击变形字段以选择反向加正向。接下来,启动 MatLab 并运行边缘代码以勾勒出标准头皮的内边缘和外边缘。选择 c5.nii 映像。然后单击完成以生成 c5_edges.nii 文件。现在,使用 SPM 12 将标准头皮边缘转换为单独的空间。单击规范化写入,然后单击数据。从变形字段下的 T1 Img 文件夹中选择iy_sub asterisk.nii 文件。选择 C5 outer edge.nii 作为图像写入和输入单个边界框和体素大小。通过在MatLab中打开transcortex to scalp代码并执行第一行,将皮质坐标转换为头皮坐标。输入各个激活点坐标。选择 WC5 外边缘文件。然后记录输出坐标。打开 dpabi 查看器。单击底层并选择单个 T1 结构图像。 定位并记录左右耳峰、鼻、耳的坐标。现在,通过在 MatLab 中打开交叉代码来定义头皮原点。输入四个地标点的坐标。然后运行代码来计算耳线和鼻线的交点坐标。记录交点坐标。要将交点沿 Z 轴移动到头皮,请在 MatLab 中打开原点代码。在定义点 H 中输入交点坐标,然后选择 WC5 外边缘文件。获得头皮原点坐标O。要计算从头皮原点到每个点的实际距离,请运行距离代码。选择WC5外缘文件,根据提示输入头皮原点、目标和四个地标点坐标。现在,通过打开计算角度 X 轴代码并运行第一行,计算连接头皮目标和头皮原点的线与 XY 平面中的 X 轴之间的角度。在命令窗口中,输入头皮原点和刺激目标的坐标。使用瞄准标尺根据计算出的距离和角度固定相应的软标尺位置。然后用可水洗的笔在头皮上做标记。基于一个样本T检验图,显示低频波动结果的功能连通性和幅度,无需多重比较校正。
本研究着重于在没有导航设备的情况下,通过经颅磁刺激(TMS)干预来增强对大脑功能的靶向。它强调基于认知表现和先进成像技术来确定目标区域的直接方法。
Accurate localization of function-specific transcranial magnetic stimulation (TMS) targets is critical for advancing neurotherapeutic discovery and reducing mechanistic ambiguity in motor recovery research. This method enables institutions without navigation equipment to define individualized stimulation sites, supporting predictive confidence in early-stage target validation. By bridging imaging-derived functional targets with practical workflows, it enhances portfolio decision-making for neuropsychiatric and neurorehabilitation pipelines.
This localization method integrates into the discovery-to-preclinical continuum by providing a reproducible workflow for defining and validating function-specific TMS targets in the absence of navigation equipment.