Name: Gepersonaliseerde 3D-geprinte hoofddeksels voor transcraniële elektrische stimulatie met meerdere elektroden (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-09-09T13:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 47 s
Description: Leer gepersonaliseerde 3D-geprinte hoofddeksels maken voor multi-elektrode transcraniële elektrische stimulatie. Deze methode combineert MRI-scans met computationele modellering voor nauwkeurige elektrodeplaatsing.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

<ol><li>Antal, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low+intensity+transcranial+electric+stimulation%3A+Safety%2C+ethical%2C+legal+regulatory+and+application+guidelines%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Low intensity transcranial electric stimulation: Safety, ethical, legal regulatory and application guidelines.</a> Clin Neurophysiol. 128 (9), 1774-1809 (2017).</li>
<li>Bikson, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Safety+of+transcranial+direct+current+stimulation%3A+Evidence+based+update+2016%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">Safety of transcranial direct current stimulation: Evidence based update 2016.</a> Brain Stimul. 9 (5), 641-661 (2016).</li>
<li>El Jamal, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tolerability+and+blinding+of+high-definition+transcranial+direct+current+stimulation+among+older+adults+at+intensities+of+up+to+4+mA+per+electrode%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimulation%22%5BJournal%5D)">Tolerability and blinding of high-definition transcranial direct current stimulation among older adults at intensities of up to 4 mA per electrode.</a> Brain Stimulation. 16 (5), 1328-1335 (2023).</li>
<li>Lefaucheur, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence-based+guidelines+on+the+therapeutic+use+of+transcranial+direct+current+stimulation+%28tDCS%29%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Evidence-based guidelines on the therapeutic use of transcranial direct current stimulation (tDCS).</a> Clin Neurophysiol. 128 (1), 56-92 (2017).</li>
<li>Charvet, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Remotely-supervised+transcranial+direct+current+stimulation+%28tDCS%29+for+clinical+trials%3A+Guidelines+for+technology+and+protocols%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Syst+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Remotely-supervised transcranial direct current stimulation (tDCS) for clinical trials: Guidelines for technology and protocols.</a> Front Syst Neurosci. 9, 26(2015).</li>
<li>Charvet, L. E., Shaw, M. T., Bikson, M., Woods, A. J., Knotkova, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Supervised+transcranial+direct+current+stimulation+%28tDCS%29+at+home%3A+A+guide+for+clinical+research+and+practice%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">Supervised transcranial direct current stimulation (tDCS) at home: A guide for clinical research and practice.</a> Brain Stimul. 13 (3), 686-693 (2020).</li>
<li>Pilloni, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tolerability+and+feasibility+of+at-home+remotely+supervised+transcranial+direct+current+stimulation+%28RS-tDCS%29%3A+Single-center+evidence+from+6%2C779+sessions%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">Tolerability and feasibility of at-home remotely supervised transcranial direct current stimulation (RS-tDCS): Single-center evidence from 6,779 sessions.</a> Brain Stimul. 15 (3), 707-716 (2022).</li>
<li>Brechet, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Patient-tailored%2C+home-based+non-invasive+brain+stimulation+for+memory+deficits+in+dementia+due+to+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurol%22%5BJournal%5D)">Patient-tailored, home-based non-invasive brain stimulation for memory deficits in dementia due to Alzheimer's disease.</a> Front Neurol. 12, 598135(2021).</li>
<li>Van De Winckel, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Home-based+transcranial+direct+current+stimulation+plus+tracking+training+therapy+in+people+with+stroke%3A+An+open-label+feasibility+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neuroeng+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Home-based transcranial direct current stimulation plus tracking training therapy in people with stroke: An open-label feasibility study.</a> J Neuroeng Rehabil. 15 (1), 83(2018).</li>
<li>Sharma, G., Chowdhury, S. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSharma%2C+G+%222019+IEEE+Conference+on+computational+intelligence+in+bioinformatics+and+computational+biology+%28CIBCB%29%22">2019 IEEE Conference on computational intelligence in bioinformatics and computational biology (CIBCB)</a>. , 1-5 (2019).</li>
<li>Borckardt, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+pilot+study+of+the+tolerability+and+effects+of+high-definition+transcranial+direct+current+stimulation+%28HD-tDCS%29+on+pain+perception%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pain%22%5BJournal%5D)">A pilot study of the tolerability and effects of high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS) on pain perception.</a> J Pain. 13 (2), 112-120 (2012).</li>
<li>Datta, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gyri-precise+head+model+of+transcranial+direct+current+stimulation%3A+Improved+spatial+focality+using+a+ring+electrode+versus+conventional+rectangular+pad%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">Gyri-precise head model of transcranial direct current stimulation: Improved spatial focality using a ring electrode versus conventional rectangular pad.</a> Brain Stimul. 2 (4), 201-207 (2009).</li>
<li>Rogers, G., Joodaki, M., Hopf, A., Santarnecchi, E., Guzman, R., Muller, B., Osmani, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increasing+target+engagement+via+customized+electrode+positioning+for+personalized+transcranial+electrical+stimulation%3A+A+biophysical+modeling+study%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Increasing target engagement via customized electrode positioning for personalized transcranial electrical stimulation: A biophysical modeling study.</a> NeuroImage. 311, 121206(2025).</li>
<li>Kuo, H. -I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparing+cortical+plasticity+induced+by+conventional+and+high-definition+4%C3%97+1+ring+tDCS%3A+A+neurophysiological+study%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+stimul%22%5BJournal%5D)">Comparing cortical plasticity induced by conventional and high-definition 4× 1 ring tDCS: A neurophysiological study.</a> Brain stimul. 6 (4), 644-648 (2013).</li>
<li>Reckow, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tolerability+and+blinding+of+4x1+high-definition+transcranial+direct+current+stimulation+%28HD-tDCS%29+at+two+and+three+milliamps%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">Tolerability and blinding of 4x1 high-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS) at two and three milliamps.</a> Brain Stimul. 11 (5), 991-997 (2018).</li>
<li>Iglesias, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthsr%3A+A+public+ai+tool+to+turn+heterogeneous+clinical+brain+scans+into+high-resolution+T1-weighted+images+for+3D+morphometry%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Adv%22%5BJournal%5D)">Synthsr: A public ai tool to turn heterogeneous clinical brain scans into high-resolution T1-weighted images for 3D morphometry.</a> Sci Adv. 9 (5), eadd3607(2023).</li>
<li>Iglesias, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Joint+super-resolution+and+synthesis+of+1+mm+isotropic+MP-RAGE+volumes+from+clinical+MRI+exams+with+scans+of+different+orientation%2C+resolution+and+contrast%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Joint super-resolution and synthesis of 1 mm isotropic MP-RAGE volumes from clinical MRI exams with scans of different orientation, resolution and contrast.</a> Neuroimage. 237, 118206(2021).</li>
<li>Huang, Y., Datta, A., Bikson, M., Parra, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Realistic+volumetric-approach+to+simulate+transcranial+electric+stimulation-roast-a+fully+automated+open-source+pipeline%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neural+Eng%22%5BJournal%5D)">Realistic volumetric-approach to simulate transcranial electric stimulation-roast-a fully automated open-source pipeline.</a> J Neural Eng. 16 (5), 056006(2019).</li>
<li>Hampstead, B. M., Ehmann, M., Rahman-Filipiak, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reliable+use+of+silver+chloride+HD-tDCS+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Stimul%22%5BJournal%5D)">Reliable use of silver chloride HD-tDCS electrodes.</a> Brain Stimul. 13 (4), 1005-1007 (2020).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Electrode gel</td><td>Signagel</td><td>n/a</td><td></td></tr><tr><td>Headgear</td><td>Soterix Medical Inc.&nbsp;</td><td>https://soterixmedical.com/research/remote</td><td></td></tr><tr><td>MxN 10 REMOTE</td><td>Soterix Medical Inc.&nbsp;</td><td>https://soterixmedical.com/research/remote</td><td></td></tr></tbody></table>

gepersonaliseerde 3d-geprinte hoofddeksels voor transcraniële elektrische stimulatie met meerdere elektroden

Personalized 3D-printed Headgear for Multi-electrode Transcranial Electrical Stimulation

Gepersonaliseerde 3D-geprinte hoofddeksels voor transcraniële elektrische stimulatie met meerdere elektroden

We present an overview of a novel, patented, approach for creating personalized 3D-printed headgear that enables multi-electrode transcranial electrical ...

Ons programma heeft echt twee hoofddoelen. De eerste is om veranderingen in de hersenen te identificeren die leiden tot cognitieve en emotionele tekorten bij mensen in het gehele dementiespectrum. Het tweede doel bouwt hier direct op voort door de veranderingen die we zojuist hebben geïdentificeerd te gebruiken als doelwitten voor behandeling, met technieken zoals neuromodulatie om het dagelijks functioneren te verbeteren.Onze innovatieve hoofdband en trainingsproces maken een gemakkelijke, nauwkeurige, multi-elektrode opstelling op afstand mogelijk. Dit vergroot de toegang, terwijl de simulatieprecisie behouden en zelfs verbeterd blijft. Om te beginnen, verwerf een structurele T1 MRI-scan.Upload de T1 van de deelnemer naar een beveiligde server en gebruik segmentatiesoftware om de hersenweefsels te segmenteren en het model voor te bereiden op de stappen voor computationeel modelleren. Start het ROAST-programma. Ontwikkel een individueel computationeel model van de elektrische stroom door het hoofd van de deelnemer.Gebruik het model om elektroden op locaties te plaatsen die de stroom naar het doelhersengebied leiden. Upload nu de gewenste locatie van de elektroden en de T1 van de deelnemer in de hoofdband-creatiesoftware. De software plaatst automatisch dwarsbalken die de elektrodehouders verbinden om een stijve schaal te vormen die het mogelijk maakt om haar te herpositioneren en anatomische herkenningspunten te identificeren.Upload het 3D-modelbestand in stl-formaat naar een geschikte 3D-printer. Zorg ervoor dat ruwe randen gladgestreken worden met schuurpapier indien nodig. Plaats de hoofdband op het hoofd van de onderzoeksdeelnemer met behulp van de oriëntatietaps om de plaatsing te begeleiden.Beveilig de hoofdband met een haak- en lusriem onder de kin voor bilaterale hoofdbanden. Controleer de pasvorm van de hoofdband door te zoeken naar kleine openingen tussen de elektrodehouders en de hoofdhuid. Noteer de locaties waar kleine openingen voorkomen, en verwijder de hoofdband om zachte tussenstukken toe te passen die deze openingen compenseren.Controleer de pasvorm opnieuw om ervoor te zorgen dat alle andere elektrodehouders in contact blijven met de hoofdhuid. Gebruik een flexibel meetlint om de nauwkeurigheid van de meting van de hoofdband te valideren, meet en markeer de locatie van elke elektrode met de hand op het hoofd van de deelnemer. Plaats de hoofdband op de deelnemer.Markeer vervolgens de locaties van elke elektrodehouder. Verwijder de hoofdband. Meet het verschil in millimeters tussen de met de hand gemeten markeringen en de markeringen van de elektrodehouders van de hoofdband.Noteer de afstand en richting van eventuele verschillen. Zodra de hoofdband goed past, verplaats los haar uit de elektrodehouders om zoveel mogelijk huid bloot te leggen. Vul vervolgens elke elektrodehouder met geleidend gel en plaats elke elektrode in zijn houder, waarbij contact tussen de elektrode en het gel wordt gegarandeerd.Breng de dop op de houder aan om de elektrode op zijn plaats te bevestigen. Begin in de eerste sessie met het uitleggen van de componenten van de hoofdband en demonstreer de juiste plaatsing en voorbereidingsprocedures aan de studiepartner. Controleer de pasvorm van de hoofdband op kleine openingen.Indien er openingen zijn, breng flexibele tussenstukken aan op de onderkant van de elektrodehouder en controleer de andere elektrodehouders opnieuw. Demonstreer beste praktijken, inclusief het verplaatsen van haar van onder de houders, het correct vullen met gel, het plaatsen van elektroden en het aanbrengen van de bijbehorende houderdop. Demonstreer nu de werking van het ME-tES-apparaat: controleer de batterijlading en evalueer de elektrode-impedantie.Toon vervolgens de juiste rotaties, verwijdering en was- en droogmethoden. Voor de volgende sessie, laat de studiepartner de nasion en auriculair punten markeren om ervoor te zorgen dat de oriëntatietaps van de hoofdband goed op het hoofd van de deelnemer zijn geplaatst. Laat vervolgens de studiepartner de hoofdband plaatsen.Markeer de locaties van de elektrodehouders van de plaatsing van de studiepartner en verwijder vervolgens de hoofdband. Plaats vervolgens de hoofdband op het hoofd van de deelnemer, markeer de locaties van de elektrodehouders en verwijder de hoofdband. Noteer eventuele verschillen in beide plaatsingen en geef eventuele correctieve feedback.Laat de studiepartner de volledige installatie uitvoeren, inclusief het activeren van het apparaat, het evalueren van de impedantie en het schoonmaken van apparatuur onder toezicht. Gebruik in volgende sessies een gestandaardiseerde vaardigheidsgebaseerde checklist om de studiepartner te begeleiden tijdens elke stap van het installatieproces. Op de laatste dag van de training, geef de studiepartner een draagkoffer met alle benodigde materialen, een onderhouds- en verzorgingshandleiding en een tweede koffers met het ME-tES-apparaat aan het einde van de sessie.Voor externe ME-tES-sessies thuis, laat de studiepartner inloggen op een beveiligde video-oproep. Vraag hen om alle installatie-activiteiten uit te voeren. Laat hen vervolgens de impedanties rapporteren.Zodra acceptabel, verstrekt een code voor de studiepartner om in te voeren in de ME-tDCS-eenheid. Voer vervolgens de vereiste sessie-activiteiten uit tijdens een video-oproep. Zorg ervoor dat de studiepartner de verzorgings- en onderhoudschecklist volgt en de stimulatorbatterijen oplaadt zodra de sessie voltooid is.De locaties van de elektroden in de hoofdband verschilden gemiddeld slechts 8,6 millimeter over de eerste 54 deelnemers, ten opzichte van handmatig gemeten locaties verkregen door het studieteam. Op de eerste dag van de training plaatsten studiepartners de hoofdband met een gemiddelde afwijking van slechts ongeveer drie millimeter ten opzichte van de plaatsing door het studieteam, wat verbeterde tot een nominale 1,74 millimeter tegen de laatste dag. Deelnemers en studiepartners rapporteerden hoge niveaus van vertrouwen na de eerste sessie, die verder toenam tot bijna plafondniveaus tegen de laatste trainingssessie.Onze gepatenteerde hoofdband biedt een echt gepersonaliseerde methode die de veilige en nauwkeurige levering van multi-elektrode neuromodulatie mo

personalized-3d-printed-headgear-for-multi-electrode-transcranial

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

Transcraniele gelijkstroom stimulatie (tDCS) is een gevestigde techniek voor het moduleren van corticale...

Elektrode positionering en Montage in Transcranial Direct Current Stimulatie

Source: Curado, M. et. al., Non-Invasive Electrical Brain Stimulation Montages for Modulation of Human Motor Function. J. Vis. Exp. (2016)This video demonstrates the setup and mechanism of transcranial direct current stimulation (tDCS) for modulating human motor function. By placing the anode over the primary motor cortex and the cathode over the contralateral supraorbital area, the targeted electrical stimulation increases cortical excitability, enhancing motor neuron activity and improving...

Non-Invasive Electrical Brain Stimulation for Modulating Human Motor Neuron Activity

Source: Fehér, K. D. et. al., Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS). J. Vis. Exp. (2016)This video demonstrates the setup of concurrent transcranial alternating current stimulation (tACS) and electroencephalography (EEG) experiments to deliver rhythmic electrical signals to the brain while recording brain activity. The procedure ensures electrode isolation and prevents gel bridging for accurate stimulation and clean EEG signals.

Establishing Concurrent Transcranial Alternating Current Stimulation and Electroencephalography for Recording Human Brain Activity

This video demonstrates a technique for implanting an electrode assembly into a mouse brain. The assembly contains bipolar electrodes to record activity from the hippocampus and a reference electrode to obtain baseline activity from the cerebellum. An anesthetized mouse is placed on a stereotaxic frame, and the electrode assembly is implanted in the target brain region. The animal is then allowed to recover before performing electrophysiological recording.

Implantation of an Electrode Assembly in a Mouse Brain for Electrophysiological Recording

Transcraniële gelijkstroom stimulatie (tDCS) is een niet-invasieve hersenstimulatie techniek die heeft aangetoond aanvankelijke therapeutische effecten bij verschillende neurologische aandoeningen. De belangrijkste onderliggende mechanisme van deze therapeutische effecten is de modulatie van corticale prikkelbaarheid. Daarom zou online monitoren van corticale prikkelbaarheid helpen begeleiden stimulatie parameters en optimaliseren van de therapeutische effecten. In dit artikel bespreken we het...

Gelijktijdige EEG Monitoring Tijdens transcraniële Direct Current Stimulatie

Het doel van dit project is het ontwikkelen van een interactieve, patiënt-specifieke modeling pijpleiding om te simuleren van de effecten van diepe hersenstimulatie bij in de buurt van real-time en betekenisvolle feedback geven over de vraag hoe deze apparaten neurale activiteit in de hersenen beïnvloeden.

Richtend neuronale Fiber traktaten voor diepe brein stimulatie therapie met behulp van interactieve, patiënt-specifieke modellen

Bij het toedienen van Transcraniële gelijkstroom stimulatie (tDCS) zijn reproduceerbare elektrode voorbereiding en-plaatsing van vitaal belang voor een getolereerde en effectieve sessie. Het doel van dit artikel is om bijgewerkte moderne instellingsprocedures te demonstreren voor de toediening van tDCS en aanverwante Transcraniële elektrische stimulatie technieken, zoals Transcraniële wisselstroom stimulatie (Tac's).

Bijgewerkte techniek voor betrouwbare, eenvoudige en getolereerde Transcraniële elektrische stimulatie, inclusief Transcraniële directe stroom stimulatie

Dit artikel beschrijft real-time elektroencephalografie-geactiveerde Transcraniële magnetische stimulatie te bestuderen en moduleren van menselijke hersen netwerken.

Hersenstimulatie met real-time Elektroencephalografie-geactiveerde Transcraniële magnetische stimulatie

Hier gepresenteerd is een protocol om een hogere nauwkeurigheid te bereiken bij de bepaling van de stimulatie locatie, waarbij een 3D-digitizer wordt gecombineerd met high-definition Transcraniële directe stroom stimulatie.

Bepaling van de stimulatie locatie met behulp van een 3D-digitizer met high-definition Transcraniële directe stroom stimulatie

Dit protocol stelt een praktische benadering vast voor het combineren van HD-tACS met EEG om stimulatie-effecten op neurale oscillaties tijdens cognitieve taken te onderzoeken, met behulp van theta-frequentiestimulatie in het werkgeheugen als voorbeeld.

De combinatie van transcraniële wisselstroomstimulatie en elektro-encefalogram

Leer gepersonaliseerde 3D-geprinte hoofddeksels maken voor multi-elektrode transcraniële elektrische stimulatie. Deze methode combineert MRI-scans met computationele modellering voor nauwkeurige elektrodeplaatsing.

Gepersonaliseerde 3D-geprinte hoofddeksels voor transcraniële elektrische stimulatie met meerdere elektroden

Meer video's verkennen