Keşif Klinik İnsan Çalışmalarında Transkraniyal Ultrasonik Uyarı için Metodolojik Protokol ve Dikkate Alınan Noktalar

Summary

Transkraniyal ultrasonik stimülasyon (TUS), insan beynini herhangi bir derinlikte uyarabilen umut vadeden invaziv olmayan bir tekniktir ve çeşitli nörolojik hastalıkların tedavisinde yeni terapötik olanaklar sunar. Bu protokol, nörotipik yetişkinler ve inme gibi nörolojik hastalıkları olan hastalarda TUS'un uygulanması için standartlaştırılmış ancak uyarlanabilir ampirik bir çerçeve sağlar.

Abstract

Transkraniyal ultrasonik stimülasyon (TUS), tüm beyin derinliklerinde milimetre hassasiyetinde uyarı verebilen invaziv olmayan nöromodülatör bir teknik olarak ortaya çıkıyor. Araştırma çalışmaları giderek daha fazla translasyon potansiyeline odaklanmıştır. Parkinson hastalığı ve felç dahil olmak üzere çeşitli hastalık popülasyonlarında umut verici veriler bildirildi ve TUS'un klinik uygulamalarının yolunu açtı. Ancak bugüne kadar yapılan klinik çalışmalar, dönüştürücü fiksasyonu, hedefleme yaklaşımları ve akustik parametrelerde önemli değişkenlik göstermektedir. Bu, sonuçların yorumlanabilirliğini ve karşılaştırılabilirliğini sınırlar. Mevcut metodolojik rehberler genel olarak insan TUS'unu ele alır ancak nörolojik popülasyonlarda uygulamalara odaklanmaz. Bu deneysel protokol, inme gibi nörolojik kohortlara TUS'un uygulanması için standartlaştırılmış ama uyarlanabilir bir çerçeve sunar. Aşağıdaki konularda ayrıntılı rehberlik sunar: (1) terapi odaklı TUS bağlamında temel ve isteğe bağlı donanım bileşenleri; (2) donanım ayarları ve parametre seçimi, işitsel karışıklıkları en aza indirmek için stratejiler dahil; (3) dönüştürücünün dalga formlarını belirtildiği gibi sağlamasını sağlamak için kalibrasyon ve kalite güvence prosedürleri; (4) TUS odaklarının/odaklarının amaçlanan anatomik bölge(ler)e doğru lokalizasyonu için simülasyon veya simülasyon dışı yöntemlere dayalı hedefleme yaklaşımları; (5) klinik popülasyonlar için metodoloji uyarlaması; ve (6) klinik TUS için sonuç ölçümleri; güvenlik değerlendirmeleri ve kortikospinal uyarılma ile motor dizi öğrenmesi gibi vekil sonuç ölçümlerini kapsar. Bu protokol, çoğalabilir, modüler bir kaynak olarak tasarlanmıştır. Hem acemi kullanıcıları (hasta tabanlı TUS'a pratik bir giriş noktası arayan) hem de deneyimli araştırmacıları (ortaya çıkan bilimsel ve metodolojik standartlarla uyum sağlamaya çalışan) ağırlıyor. Amaç, TUS'a olan artan klinik ilgiyi desteklemek ve araştırma grupları ile hasta popülasyonları arasında klinik olarak aktarılabilir, tekrarlanabilir ve karşılaştırılabilir sonuçlar elde etmeyi kolaylaştırmaktır.

Introduction

Transkraniyal ultrasonik^{uyarım 1'in} (TUS) derin, odaklı ve invaziv olmayan doğası olan benzersiz ve arzu edilen bir kombinasyon, nörolojik ve nöropsikiyatrik hastalıklar (örneğin, inme², Parkinson^{hastalığı 3},^{depresyon 4}, Alzheimer^{hastalığı 5} vb.) için terapötik potansiyellerinin keşfedilmesine yönelik artan ilgiyi artırmıştır. Uzman görüşü ve yönergeler, TUS araştırmalarının tekrarlanabilirliğini ve yorumlanabilirliğini artırmaya^{çalışmıştır 6,7}. Ancak, bu çalışmalar öncelikle TUS'un daha geniş temel araştırma uygulamalarını ele alır ve insanlarda terapötik önemi araştırmak için daha az rehberlik sunar. Örneğin, temel ve klinik TUS araştırmaları karşılaştırıldığında, toplam uyarılma süresi (TSD) önemli ölçüde farklılık gösterir - genellikle temel araştırmalarda yaklaşık 80 saniyeye^{kadar 8,9} saniyeye kadar, klinik kullanımı yaklaşık olarak tasarlanmış keşif protokollerinde ise 10 dakikadan fazla^{sürer 2}. Bu ayrımlar, TUS'u nörolojik olarak hasta bir grupta araştırmacı olarak uygularken özel rehberliğe ihtiyaç duyulduğunu vurgular. Bu protokol inmede TUS'a odaklansa da, çerçevesi diğer hasta popülasyonları ve nörotipik yetişkinler için geniş çapta uygulanabilir.

TUS, modülasyon⁷ için hedef beyin dokusuna basınç dalgaları gönderir. Temel TUS donanım bileşenleri arasında fonksiyon üreteci(ler), bir amplifikatör, bir dönüştürücü ve özellikle genişletilmiş TSD'ler için bir kafa üstü dönüştürücü^{montajı 6} bulunur. Fonksiyon üreteci, dönüştürücü tarafından yayılan çıkış basınç desenini tanımlayan elektrik dalga formunu üretir. Bazı fonksiyon üreteçleri TUS dönüştürücüler için gereken zirve voltajları üretebilse de, çoğu fonksiyon üretetör(leri) ile dönüştürücü arasındaki sinyali artırmak için bir amplifikatörü gerektirir. Amplifikatör, elektrikli dalga formunun genliğini etkili ultrason üretimi için gereken seviyeye kadar artırır. Ticari olarak mevcut TUS sistemleri genellikle fonksiyon üretyeni ve amplifikatoru tek bir anahtar teslim üniteye entegre eder ve bu da dönüştürücüye doğrudan bağlantı sağlar. Genellikle piezoelektrik malzemelerden yapılmış olan bu dönüştürücü, elektrik sinyallerini mekanik titreşimlere dönüştürerek ultrason dalgaları üretir. Manuel dönüştürücü tutulması mümkün olsa da, bu yaklaşım emek yoğun ve yer değiştirme hatalarına açıktır; küçük bir yer değiştirme ise amaçlanan dokunun tamamen yanlış^{hedeflenmesine neden olabilir 7}. Çene dayağı olan mekanik kol da kullanılır ve nispeten kısa TSD'lerle temel araştırmalar için iyi çalışır. TSD'ler ile 10 dakikadan uzun süren keşif klinik TUS için uygulanabilir bir alternatif, güvenli kayış fiksasyonu için flanşlarla donatılmış bir dönüştürücü montajını 3D bastırmaktır (Şekil 1); bu da konum stabilitesi ile keşif amaçlı klinik ortamlarda kullanım kolaylığı ve katılımcı konforu arasında denge sağlar.

Şekil 1: TUS dönüştürücü için 3D baskılı montaj. Tek elemanlı transkraniyal ultrasonik uyarı (TUS) dönüştürücüsü (ortada kırmızı okla işaretlenen) 3D baskılı bir dönüştürücü montajında (mavi okla işaretleniyor) yer alıyor; üst açıklıklar (yeşil okla işaretleniyor) nöronavigasyon araç takip cihazı, yan açıklıklar (kahverengi okla işaretleniyor) TUS dönüştürücü ve araç izleyici(ler)i vidalarla sabitlemek için ve kayış tabanlı kafa sabitleme için flanşlarla. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.

Opsiyonel donanım bileşenleri arasında elektriksel empedans eşleştirme devresi, güç ölçer, osiloskop, nöronavigasyon sistemi ve termokupl bulunur. Bu cihazlar, elektrik yansımalarını azaltarak güç transferini optimize eder, akustik çıkışları (güç ölçer ve osiloskop) dolaylı olarak doğrular, mekansal doğruluk sağlar ve güvenliği izler. Uygulama detayları ve metodolojik değerlendirmeleri Tartışma ve Protokol bölümlerinde detaylandırılmıştır.

Transkraniyal ultrason uyarımının parametrelerinin optimize edilmesi, elektrikli sürücü dalga formunun tasarımıyla ilgili aktif ve gelişen bir araştırma alanıdır. Bir sürüş dalga formunun dikey ekseni, dönüştürücünün basınç çıkışının genliğini belirler. Bir sürüş dalga formunun yatay ekseni, dönüştürücünün basınç çıkışının zamanlamasını belirler; bu çıkış birkaç süre ve tekrar türüne ayrılabilir. Uluslararası Transkraniyal Ultrasonik Uyarı Güvenliği ve Standartları Konsorsiyumu (ITRUSST)¹⁰ raporlama kılavuzlarında belirtilen isimlendirme kullanılarak, TUS zamanlama parametreleri en kısadan en uzun süreye doğru şu şekilde düzenlenmiştir: rampa süresi (RD), basınç çıkışının sıfırdan belirlenen maksimuma yükseldiği zamandır; darbe süresi (PD), tek, aktif ve sürekli basınç çıkışının süresidir; Darbe tekrarı aralığı (PRI), iki bitişik PD'nin başlangıcı arasındaki süredir; bir PD ve bir "kapalı zaman"dan oluşur; bu süre içinde dönüştürücü çıkışı sıfırdır ve PRI'nin karşılıkı darbe tekrarlama frekansıdır (PRF); Darbe treni süresi (PTD), PRI'nin tekrarlandığı süredir; Darbe treni aralığı (PTI), dönüştürücü çıkışının sıfır olduğu bir PTD ve bir inter-PTD aralığından oluşan iki bitişik PTD'nin başlangıcı arasındaki süredir; Darbe treni tekrarlama süresi (PTRD), PTI'nin tekrarlandığı süredir.

Şekil 2: TUS dalga formu illüstrasyonu. Potansiyel klinik etkiler için tipik transkraniyal ultrasonik uyarı dalga formları. İsimlendirme, ITRUSST raporlama yönergelerine^{uymaktadır 10}. RD, rampa süresi; PD, nabız süresi; PRI, darbe tekrarı aralığı; PRF, darbe tekrarı frekansı; PTD, nabız treni süresi; PTI, nabız treni aralığı; PTRD, nabız treni tekrarı süresi. Bu figürün daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2, bu zamanlama parametrelerini göstermektedir. Tablo 1.1, bu protokolün türetildiği Huang ve ark., 2025^2'deki zamanlama parametrelerini, ITRUSST raporlama yönergeleri¹⁰ tarafından önerilen tablo biçimine uygun olarak raporlarken, Tablo 1.2 ek parametreleri bildirir. İşitsel etkiler, TUS^{deneyleri 6,11'de} yaygın olarak önemli bir karıştırma olarak kabul edilmektedir. Sürüş dalga formunu artırmak, işitsel etkileri azaltmak için en çok kullanılan yöntemdir ve bu nedenle bu protokolte birincil azaltma yöntemi olarak kabul edilecektir. Teorik olarak, her aktif basınç çıkışının (örneğin, PD, PTD, PTRD) başlangıcı ve sonunda farklı rampa profilleri uygulanabilir, ancak çoğu çalışma, tüm uyarım oturumu boyunca aynı simetrik PD tekrarlanır ve bu da sürücü sinyalinde tek bir RD oluşturur. Rampa, sıfırdan belirlenen maksimuma giden sinyalin "şekli" ve "hızını" tanımlayan pencere fonksiyonları kullanılarak uygulanır; Tukey penceresi literatürde en yaygın kullanılan^{olanıdır 10}. İşitsel karışıklıkları kontrol ettikten sonra, uyarıcı ve engelleyici etki ortaya çıkaracak parametrelerin seçilmesi, aktif araştırma alanı olarak kalır ve belirli deneysel soruya bağlıdır. Bu protokolün türetildiği Huang ve ark., 2025^2'deki parametre seçimleri, mevcut^{literatür 12'ye} dayanarak bilgilendirilmiş, ek güvenlik marjları için PD 0,36 ms'den 0,2 ms'ye düşürülmüştür. Metodolojik yönler Legon ve ark., 2018^13'ten uyarlanmıştır. Bu seçimler, tıbbi TUS'un hâlâ keşfe yönelik aşamasını yansıtan bir önerici standart yerine ayrıntılı bir örnektir. Çalışmaya özgü hipotez ve hedeflere uygun rehberlik için ilgili literatüre göz atın.

Transdüser kalibrasyonu, TUS'un kritik bir konusudur ve su tankı taraması şu anda mevcut en kapsamlı yöntemdir. Anahtar teslim olmayan TUS sistemleri için, dönüştürücünün iletim hassasiyetini, yani Volt cinsinden elektrik sürücü voltajı ile Pascal'daki basınç çıkışı arasındaki ilişkiyi belirlemek amacıyla ilk su tankı taraması şiddetle tavsiye edilir. Anahtar teslim sistemler genellikle üretici tarafından önceden yapılandırılmış ayarlarla gelir ve bu da başlangıç kalibrasyon ihtiyacını azaltabilir, ancak dönüştürücü çıkışının doğrulanması doğru ve yüksek kaliteli TUS teslimatını sağlar. Benzer şekilde, gerekirse sonraki kalibrasyonlar en aza indirilebilir, ancak çalışma titizliğini artırmak için düzenli kontroller tavsiye edilir.

Su tankı taraması genellikle uzman ekipman ve eğitim gerektirir. Bu protokol, Chen ve ark., 2023^14'e dayanan Adım 2'de kısa bir genel bakış sunar. Alternatif olarak, prosedür, gerekli parametrelerin toplandığı doğrulanarak uygun uzmanlığa sahip bir iş birliği laboratuvarına devredilebilir (Adım 2.7). Güç sayacı ölçümleri, dönüştürücü çıkışını ölçmek için basit ve dolaylı bir yöntem sunar. Kalibrasyon veya tedarikçi karakterizasyonundan sonra, güç sayacı okumaları ön yönetim çıktısı için bir kıyaslama görevi görebilir. Güç çıkışındaki değişim, basınç çıkışlarında da değişiklikler anlamına gelir; bu da uyarılmayı sürdürmek için sürücü sinyalinin yeniden kalibrasyonu veya ayarlanması gerektiğini gösterir.

TUS hedeflemesi, ilgilenilen dokunun etkili şekilde uyarılması için hem konum hem de yönelim olarak optimal dönüştürücü yerleşiminin belirlenmesini içerir. Mevcut en son yaklaşım, optimal dönüştürücü yerleştirmesini belirlemek için sayısal simülasyonlar kullanır (protokolün 3. adımı), ancak bu kesin bir standart olmaktan çok bir örnektir. Alternatif olarak, daha önce bildirilen ampirik temelli bir yöntem, transkraniyal manyetik uyarımın (TMS) en etkili şekilde karşı taraflı motor tepkileri ortaya çıkardığı saç derisi konumunu bulur ve dönüştürücüyü o konuma yerleştirir ve yüzeyi saç^{derisine normal olacak şekilde 2,3} (Adım 4). Prensipte, bu TMS yönlendirilmiş yaklaşım, görsel korteks için fosfenlerin görülebildiği gibi tanımlanabilir çıktıya sahip diğer beyin bölgelerine de genişletilebilir. Ancak, bu yaklaşımın daha geniş uygulanabilirliğini doğrulamak için daha fazla veri/yayın gereklidir.

Klinik TUS için sonuç ölçütleri hem güvenlik hem de etkinlik temelli değerlendirmeleri içerir. Klinik çevirinin keşif aşaması göz önüne alındığında, belirgin etkinlik standart klinik ölçütlerle henüz tespit edilemeyebilir. Bu nedenle, klinik etkinliğin altında etkileri tespit etmek için etkinlik ölçümlerinin yerine sıklıkla vekil yanıt göstergeleri kullanılır. Güvenlik izleme hem çevrimiçi hem de çevrimdışı değerlendirmeleri içerebilir. Çevrimiçi güvenlik, uyarım sırasında saç derisine yerleştirilen termokupl(lar) kullanılarak takip edilebilir ve klinik ortamda pratik bir yaklaşım sunar (Step 6.5). Çevrimdışı güvenlik için, bu protokol görünür difuzyon katsayısı (ADC) niceliklendirmesi (Adım 8) talimatları sağlar; çünkü ADC genellikle doku^{bütünlüğünü değerlendirmek için kullanılır 15}. Vekil yanıt göstergeleri hedef hastalığa veya ilgi alanına bağlı olarak değişir. İnme sonrası motor iyileşme çalışmaları için, kontralateral kortikospinal uyarılma (CSE) ve motor dizi öğrenme (MSL) ölçümleri (Adım 9-11) açıklanacaktır; çünkü bunlar TUS'un keşif klinik etkinliği için güvenilir nörofizyolojik ve fonksiyonel belirteçler sağlar.

Bir arada ele alındığında, bu protokol hem nörolojik hem de nörotipik yetişkinlerde TUS'un uygulanması için ayrıntılı, modüler ve uyarlanabilir bir örnek sunar; kullanım kolaylığı ve uyarlama süresinin uzadılmasına vurgu yapar. Protokol, Huang ve ark., 2025^2'den türetilmiştir; bu yöntem, darbe şekillendirme ve tek elemanlı dönüştürücünün özelleştirilmesine olanak tanıyan anahtar teslim olmayan bir sürücü sistemi kullanır. Adım adım bir şekilde, sistem bağımsız genel ilke önce sunulur ve uygun olduğunda sisteme özgü örnek uygulama sunulur.

Protocol

Huang ve ark., 2025² kapsamında sunulan deneysel prosedürler, Duke Kurumsal İnceleme Kurulu tarafından onaylanmış ve yakın zamanda güncellenen Helsinki Bildirgesi ile uyumludur. Kayıttan önce her katılımcıdan bilgilendirilmiş onay alın.

NOT: Donanım/yazılım ile aynı anda çalışırken talimatları takip ederek anlayışı artırın ve doğru uygulamayı garantileyin. Şekil 3A , ilgili adımların genel bir özetini gösterirken, Şekil 3B , simülasyon tabanlı (Adım 3) ile simülasyon tabanlı olmayan (Adım 4) hedefleme seçimi için bir karar akış şemasını gösterir. Ek materyaller, rıza uygunluğunu, güvenlik taraması, TUS ekipman kalite kontrolü ve yan etki izleme gibi örnekleri içeren TUS öncesi ve sonrası kontrol listeleri sunar.

1. Rıza ve güvenlik taraması

1. Dahil etme kriterleri: i) herhangi bir ırk veya cinsiyetten ≥ 21 yaşında, ii) 1 aydan fazla önce ilk kez iskemik veya hemorajik felç geçirmiş, iii) tek taraflı uzuv zayıflığı ile ortaya çıkmış ve Fugl-Meyer Üst Ekstremite ölçeği ≤ 62 (maksimum puan = 66) olmuş, iv) paretik abduktor pollicis brevis (APB) TMS tarafından ortaya çıkarılabilecek motor uyarılan potansiyellere (MEP) sahiptir. Dışlama kriterleri: i) eşlik eden herhangi bir nörolojik bozukluk(lar)dan etkilenen kol fonksiyonları, ii) ilaç durumu ne olursa olsun felç başlamadan önce belgelenmiş ağır demans, veya iii) manyetik rezonans görüntülemeye (MRI)¹⁶/TMS¹⁷/TUS^10'a karşı herhangi bir kontrendikasyon(lar).
2. Her katılımcıya çalışmanın amacı(lar)ı, dahil edilen birincil prosedürler ve ilgili riskler hakkında bilgi verin. Onların ifade edebileceği soru veya endişelere yanıt verin, ardından onay formunu imzalayarak rıza sürecini anladıklarını onaylamalarını sağlayın.
3. TUS¹⁸ ve TMS¹⁷ güvenlik kontrol listesi ile her katılımcıyı ankete geçirin. Tüm güvenlik gereksinimlerini karşılamayan katılımcıları hariç tutun.

2. TUS dönüştürücü ^{karakterizasyonu 14}

NOT: Bu bölümdeki adımları yerine getirerek yeni bir TUS dönüştürücünün ilk karakterizasyonunu elde edin veya düzenli aralıklarla dönüştürücünün giriş voltajı-çıkış akustik basınç ilişkisi için onay/kalibrasyon alın. Şekil 4, TUS dönüştürücüsünün bu su tankı tabanlı karakterizasyonu için deney kurulumunu göstermektedir.

1. Hidrofona olası zarar vermeyi önlemek için bir su tankını gazdan uzaklaştırılmış, deyonizlenmiş su ile doldurun.
2. Ultrason dönüştürücüsünü su tankının armatürüne sabitleyin ve hidrofonu 3 eksenli konumlandırma sistemine takın.
3. Hidrofonu bir osiloskopa bağlayın ve hidrofonun gücünü ancak tamamen suya batırıldıktan sonra açın.
4. Dönüştürücüyü, tamamen suya batırıldığından ve hidrofon açıldıktan sonra bir fonksiyon jeneratörü ve radyo frekans güç amplifikatoru kullanarak çalıştırın.
   NOT: Giriş elektrik dalga formunun her darbe için en az 5 döngü içerdiğinden emin olun ki dönüştürücü çıkışı stabilize olsun.
5. Hidrofon ucu, ultrases dönüştürücüsünün görsel olarak tanımlanmış yaklaşık odak bölgesine 3 eksenli konumlandırma sistemi kullanarak konumlandırın, hidrofonu su tankı boyunca olası birincil basınç çıkışı noktalarında taran, her konumda osiloskop okumasını kaydederek akustik basınç dağılımını elde edin ve odak bölgesinin bulunduğu hidrofon konumunu kaydedin.
   NOT: Akustik basınçları hidrofonun hassasiyeti (yani mV/MPa) ve hidrofon tarafından kaydedilen elektrik sinyalinin osiloskop okuması kullanılarak hesaplayın.
6. Ultrason dönüştürücüsünün iletim hassasiyetini (yani dönüştürücünün giriş voltajının tepeden tepeye genliği, kPa/_{V PP}) odak noktasında basınç çıkışını farklı giriş voltajları uygulanarak değerlendirin.
7. Transdükörün iletici hassasiyeti (kPa/_{V PP}), dönüştürücünün odak derinliği (mm) ve ultrason ışınının -6 dB ışın genişliği (mm) hepsinin toplandığını, dönüştürücü karakterizasyonunu uygun uzmanlığa sahip bir laboratuvara dış kaynak olarak verildiğinde doğrulayın. Odak derinliği, potansiyel terapötik enerjinin hedeflenen beyin bölgesine etkili şekilde iletilmesi için maksimum penetrasyon derinliğini tanımlar. Ultrason alanının -6 dB ışın genişliği, odak bölgesinin yan alanını belirler ve böylece beyin dokusunda etkili tedavi hacmini belirler.

3. Simülasyon tabanlı TUS hedefleme (önerilir, katılımcı taraması gerekli)

NOT: Simülasyon tabanlı TUS hedefleme, önceden belirlenmiş bir intrakraniyal konumun uyarılmasını gerektirir. Bu tür hedef seçimi çalışmaya özgelidir ve yaygın kullanılan yöntemler arasında MRI atlaslarına dayalı anatomik yaklaşımlar ve bireysel fonksiyonel MRI aktivasyon^{verileriyle yönlendirilen fonksiyonel yaklaşımlar ile} bağlantı odaklı^{hedefleme 19} bulunur. Çalışma ve hipoteze uygun yöntemi seçin ve ilgili^{literatür 7,19'u} takip ederek intrakraniyal hedefi belirleyin. Sonra, intrakraniyal hedefi uyarmak için TUS dönüştürücü yerleştirmesini elde etmek için aşağıdaki adımları izleyin.

1. MRI ile segmentli bir kafa modelini yeniden inşa edin - örnek uygulama: Eğer henüz kurulmadıysa elektrik alanı (e-alan) simülasyon yazılımını ( bkz. Materyal Tablosu) kurun ve katılımcının yapısal MRI taramasının klasörüne bir terminal açın. E-field^{yazılımı 20'nin} CHARM pipeline'ını ParticipantID ./ParticipantID_T1.nii.gz yazıp klavyede Enter/return tuşlarına basarak çalıştırın. Eğer bir T2 mevcutsa, ParticipantID ./ParticipantID_T1.nii.gz ./ParticipantID_T2.nii.gz charm kullanılabilir. Yukarıdaki komutlardaki boşluklara ve noktalara dikkat edin. Terminal türüne bağlı olarak, ön eğik çizgi (/) geri eğik çizgi (\) ile değiştirilebilir.
2. Özellikle lezyon (varsa) ve kafatası için segmentasyon sonuçlarını kontrol edin - örnek uygulama: CHARM'ın segmentasyon sonuçlarını m2m_ParticipantID oluşturulan klasördeki charm_report.html açarak ve dilimler arasında ilerlemek için görüntüleyiciye tıklayarak kontrol edin. Özellikle kortikal ve trabeküler kemikler, beyin (gri ve beyaz maddeler) ve saç derisi için taslakları doğrulayın; çünkü aşağı akım TUS hedefleme^{yazılımı 21} (bkz. Materyal Tablosu) öncelikle bunları kullanır. Segmentasyon tatmin edici değilse, baş modeli manuel olarak düzenlemek için e-alan yazılımının rehberini takip edin.
   NOT: İnme gibi bir lezyon olan katılımcılar için, e-field yazılımı lezyonun özel olarak tanımlanmasına ve böylece özel segmentasyon atamasına olanak tanır. Ancak, TUS hedefleme yazılımı, V0.4.3 itibarıyla henüz e-field yazılımından özel segmentleri tanıyamıyor. Bu nedenle, bir lezyon varsa, sadece bahsedilen doku tiplerinin taslaklarının doğru olup olmadığını ve lezyonun etkilenmediğini doğrulamak yeterlidir.
3. Kafa içi hedef tanımlama için kurulum - örnek uygulama: Nöronavigasyon yazılımında Yeni SimNIBS Projesi'ne tıklayın ( bkz. Materyaller Tablosu) ve m2m klasöründeki .msh dosyasını seçin.
   NOT: Bu ve sonraki adımları detaylandırmak için nöronavigasyon yazılımının 2.5.9 sürümü kullanıldı, ancak bu adımlar 2.5.9'dan 2.5.3'e kadar olan sürümler için geçerlidir.
4. Fiziksel kafa-MRI kaydı için kurulum - örnek uygulama: Simgeleri Yapılandırma Tuşuna Tıklayın... Landmarks sekmesinin altında, burun ucuna, nasion'a ve sol/sağ supratragik çentikte işaretler yerleştirin, ardından proje dosyasını kaydedin.
   NOT: Bu adımın önemli noktaları, MRI sırasında cildin sıkıştırılmadığı veya gerilmediği yerler olmalıdır. Katılımcılarının MRI alımına bağlı olarak, yukarıdakilerin dışında başka simge yapıları tercih edin.
5. Kafa içi bir hedef tanımlayın ve bunu TUS hedefleme yazılımına yükleyin - örnek uygulama: Hedefler sekmesinin altında Hedefleri Yapılandırın... ve Scalp & Hedefler, Hatlar İçi & Hedefler ve Hatır İçi 90 & Hedefler bölümlerini görüntüleyin. Beyin içindeki amaçlanan TUS odak noktasına sol tıklayın, sağdaki alt sağdaki Crosshairs Offset kaydırıcısını kullanarak bir kaydırma imleci saç derisine yansıtın, Inline & Targets'ta saç derisini hedef mesafesine en az mesafeye en az gönderecek şekilde sağdaki AP sürgüsünü kaydırın, ardından Inline 90 & Targets'ta sanal dönüştürücü saç derisine teğen hale gelene kadar Lat sürgüsünü kaydırın. Yeni... açılır menüde (pencerenin sol üst köşesi), bu yerleşimi kaydetmek için Yörünge seçeneğini seçin. Pencerenin sol alt köşesinde fUS'u açın, bir sonuç klasörü seçin, ardından Compute Simulation'a basarak TUS hedefleme yazılımını çağırın.
   NOT: Bu adımda oluşturulan yörünge boyunca anatomik sinüs/hava dolu bir boşluk olup olmadığını dikkatlice kontrol edin. Eğer öyleyse, sinüs/boşluktan kaçınmak için en iyi bir sonraki yörüngeyi seçin.
6. TUS hedefleme yazılımını başlatın - örnek uygulama: Görüntüleme girişi altındaki TUS hedefleme yazılımındaki otomatik doldurulan girişlerin termal profil dışında doğru olduğunu doğrulayın, kullanılacak dönüştürücüyü seçin ("Tek" tek elemanlı dönüştürücü anlamına gelir) ve birden fazla hesaplama arka uçu varsa, istenen hesaplama arka uçunu seçin. Sonra, TUS sürüş sinyalinin zamansal desenini tanımlayan doğru .yaml dosyasını yüklemek için Termal Profili Seç tuşuna basın. Bu .yaml dosyasının oluşturulması için TUS hedefleme yazılımının dokümantasyonuna bakınız. Örneğin, Huang ve ark., 2025^2'deki TUS zamansal deseni için .yaml dosyası şöyle olurdu
   BaseIsppa: 8.0 # W/^{cm 2}
   AllDC_PRF_Duration: Dikkate alınacak #All zamanlama kombinasyonları
   - DC: 0.2
   PRF: 1000.0 #Hz
   Süre: 0,5 #s
   SüreKapatma: 1.0 #s
   Tekrarlar: 480
   NOT: Bu örnek yalnızca örnekleme amaçlıdır. 480 tekrar, TUS hedefleme yazılımının hesaplaması için fazla olurdu. Bu .yaml dosyası yalnızca TUS hedefleme yazılımının termal simülasyonunu etkiler ve akustik simülasyonunu etkilemez; akustik simülasyon ise TUS hedeflemenin temel alındığı tek bileşendir. Uzun TUS'lar için, hedefleme için TUS hedefleme yazılımını kullanın, termal simülasyon değil. Uzun süreli paradigmaların termal simülasyonları için açık kaynaklı akustik simülasyon yazılımını ( bkz. Materyal Tablosu) kullanın. Sıcaklık artışını, 43 °C (CEM43) termal dozdaki kümülatif dakikaları ve termal indeksi tahmin etmek için belgelerine başvurun; böylece seçilen parametrelerin Gıda ve İlaç^{Dairesi 22} ve ITRUSST biyofiziksel güvenlik¹⁸ yönergelerine uyduğundan emin olun.
7. Akustik simülasyon için doku maskeleri ve giriş parametreleri alın - örnek uygulama: DEVAM tuşuna basın ve 1 . Adıma ulaşın - Maskeyi hesaplayın ve doğru ABD Frekansını (kHz) (yani dönüştürücünün temel frekansını) ve istenen PPW'yi (yani dalga boyu başına puan) seçin. 9 PPW kararlı ve doğru sonuçlar sağlar ancak daha ağır bir hesaplama yükü taşır ve varsayılan 6 PPW, hızlı hesaplama, kararlılık ve doğruluğu dengeleyen TUS hedefleme yazılımının minimumudur. Planlama maskesini hesapla tuşla. Hesaplama bittikten sonra, çıktı maskesini inceleyerek saç derisi, kemik ve beynin istenen doğrulukla etiketlendiğinden emin olun.
8. Transdüser karakterizasyonlarını girin ve TUS hedeflemesini çalıştırın - örnek uygulama: Step 2'ye basın - AC Sim. Eğer Single 3.6. adımda seçildiyse, dönüştürücünün odak uzaklığı (mm) ve çapı (mm ) girin, saç derisi ile dönüştürücünün çıkış düzlemi arasındaki mesafeyi (spread gel veya jel pad gibi bağlantı ortamları nedeniyle) Distance Tx dış yüzeyinde (mm) girin ve hedefin (mm) ötesinde maksimum derinlik girin. Bu derinlik, simülasyona dahil edilmesi gereken hedefin ötesindeki alandır. Varsayılan 40 mm çoğu durumda yeterlidir, ancak hedef kemik dokusunun üzerinde oturursa, bu derinliğin artırılması sonucu verilen yansımanın dikkate alınmasını sağlar. Yukarıdaki girdilerden sonra Hesap Alanları'na basın, hesaplamanın bitmesini bekleyin, Mekanik Ayarlamaları Hesaplayın, sonra tekrar Alan Hesapla'na basın. Ortaya çıkan TUS odakını, hedeflenen hedefe göre iki yatay kaydırıcı çubukla inceleyin. Odak hedefe kabul edilebilir şekilde yakın değilse, mekanik ayarı tekrarlayın, alan etkisini kabul edilebilir odak-hedef mesafesine kadar hesaplayın (Şekil 5A).
   NOT: Tek öbürcü türleri için TUS hedefleme yazılımının dokümantasyonuna bakınız.
9. Hesaplama açısından optimize edilmiş TUS hedefini kaydedin – örnek uygulama: TUS hedefleme yazılımını kapatarak nöronavigasyon yazılımına geri dönün. Yeni bir hedef Trajectory X-mod eklendiğine dikkat edin; burada Trajectory X, Step 3.5'te oluşturulan yörüngeye verilen isimdir. Bu, TUS sırasında dönüştürücü yerleştirme hedefidir. Hedefler penceresini kapatın ve mevcut proje dosyasını kaydedin.
10. NOT: 3.1 - 3.9 adımları, katılımcı TUS'a gelmeden önce tamamlanmalıdır.

4. Simülasyon tabanlı olmayan TUS hedefleme (katılımcı taraması isteğe bağlı, okunabilir TMS sonuçlarına sahip alanlar için geçerlidir)

1. Nöronavigasyonlu TMS'yi başlatın - örnek uygulama: Yeni Boş Proje'ye tıklayın ve nöronavigasyon yazılımında katılımcı MRI seçmek için anatomik veri seti seçmek için buraya tıklayın . Katılımcının yapısal MR'si mevcut değilse Yeni MNI Baş Projesi'ne başvurun.
   NOT: Tercih ettiğiniz bir nöronavigasyon sistemi/yazılımı kullanın. Bu protokol, temsil prosedürleri göstermek için 2.5.9 versiyonunda ( bkz. Materyal Tablosu) bir nöronavigasyon yazılımı kullanır.
2. Katılımcı MR kullanmıyorsanız bu adımı atlayın. Katılımcı MRI ile beyin ve saç derisini yeniden inşa edin - örnek uygulama: Katılımcı MRI kullanıyorsanız Rekonstrüksiyonlar sekmesine gidin, sonra Yeni Yeniden İnşaat... açılır menüye girin, Skin'i seçin ve açılan pencerede Cilt Hesaplama butonuna basarak saç derisini yeniden oluşturabilirsiniz. Skin penceresini kapat, Yeni Yeniden Yapı... açılır menü, Full Brain Curvilinear'ı seç, açılan pencerede Dilim aralığını 0.5 mm olarak ayar ve Compute Curvilinear'a bas. Beyin yeniden inşa edildikten sonra, Peel derinlik kaydırıcı çubuğunu yeniden inşa edilen beyin korteksin dış yüzeyinde açığa çıkana kadar ayarlayın ve kıvrımlı beyin penceresini kapatın.
3. MR kullanmıyorsanız bu adımı atlayın. Fiziksel kafa-MRI kaydı için kurulum - örnek uygulama: MRI kullanıyorsanız Landmarks sekmesine gidin, sonra Yapılandırıcı Noktalar...'ı seçin ve yeniden oluşturulmuş saç derisine tek sol tıklayarak ve sol üst seviyede New tuşuna basarak nasion ve sol/sağ supratrajik çentikte landmarklar yerleştirin. Üç MRI görünümündeki nişangahları kontrol ederek işaret noktasının yerleşmesini doğrulayın. Gerekirse nişangah(lar)ı belirleyici yerleşimini ince ayarlamak için ayarlayın. Kayıt işaretleri penceresini kapatın ve proje dosyasını kaydedin.
   NOT: 4.1 - 4.3 aşamaları, katılımcı TUS'a gelmeden önce tamamlanmalıdır. Gerektiğinde nasion ve sol/sağ süprajik girintiler dışında işaret noktalarını seçin. İyi işaretler, MRI alınımı sırasında cildin sıkıştırılmadığı/gerilmediği yerlerdir.
4. Görsel alan için TUS kullanılacaksa bu adımı atlayın. Elektromiyogram (EMG) kaydına hazırlanın - örnek uygulama: Hedeflenen TUS hedefinde temsil edilen kası belirleyin, ilgilenilen kasın üzerindeki deriyi alkollü mendil ile temizleyin, gerekirse ve izin verilirse tıraş edin ve EMG elektrotlarını kasın karın ve tendonuna uygulayın. Referans olarak görev yapacak başka bir elektrot uygulayın.
   NOT: Cilt hazırlığı sırasında, kan sulandırıcılar kullanan katılımcılara dikkat edin.
5. Nöronavigasyonlu TMS'yi başlatın - örnek uygulama: Nöronavigasyon yazılımında Oturumlar sekmesine gidin, ardından Yeni menü... açılır menüye ve Çevrimiçi Oturum'a gidin ve yeni bir oturum penceresi açın. Bu oturum penceresinde, TTL Trigger seçenekleri altında IOBox sekmesine gidin, TMS stimulyatörlerinden tetik sinyalini alan doğru kanalı/anahtarı kontrol edin ve Dead time: noktasının 0 ms olarak ayarlandığından emin olun.
6. Görsel alan için TUS kullanılacaksa bu adımı atlayın. Entegre nöronavigasyon-EMG kurulumu - örnek uygulama: Motor alan için, nöronavigasyon sisteminin EMG'si kullanılıyorsa, doğru Acquire EMG kanalını kontrol edin ve Deneme: EMG'leri ilgilenilen kastan yakalamak için yeterli süreyi girin.
7. Katılımcıyı nöronavigasyona hazırlayın - örnek uygulama: Katılımcıya konu takip cihazını bağlayın ve stabiliteyi sağlayın. Nöronavigasyon yazılımında Polaris sekmesine gidin ve kamera/katılımcıyı yeşil noktanın (katılımcı) üç camgöbeği kutusunun (kameranın izleme alanı) yaklaşık ortasında olacak şekilde konumlandırın.
8. Fiziksel kafa-MRI kaydı yapın - örnek uygulama: Kayıt sekmesine gidin, bir işarete tek sol tıklayın, nöronavigasyon sisteminin işaretçisini katılımcının üzerindeki işaret noktasına kararlı bir şekilde yerleştirin ve hem işaretçiyi hem de konu izleyicisini kamerada görünür hale getirin, ve Örnek & Sonraki Simgeye Git tuşlarına basın. Tüm simge yapılar örneklenene kadar tekrarlayın.
9. Katılımcı MR kullanıyorsanız bu adımı atlayın. Şablon MRI ile fiziksel katılımcı kafasına ölçekle - örnek uygulama: Katılımcının MR'sını kullanmıyorsanız, Ölçeklendirme sekmesine gidin, işaretçiyi katılımcının saç derisi köşesine istikrarlı şekilde yerleştirin ve Ekle Landmark tuşuna basın. Başın sol, sağ, ön ve arka tarafındaki en dıştaki nokta için tekrarlayın.
10. Katılımcı-MRI kaydını doğrulayın ve gerekirse güncelleyin - örnek uygulama: Doğrulama sekmesine gidin, katılımcının saç derisindeki işaretçiyi hedeflenen TUS/TMS giriş noktası etrafında nazikçe kaydırın ve Crosshairs <-> Deri mesafesini kontrol edin; sıfıra yakın bir mesafe daha iyidir (< 1 mm nicel operasyonel eşik olarak kullanılabilir). Gösterilen mesafe kabul edilemez bulunursa, Kayıt bölümüne gidin, Hepsini Temizle ve 4.8 - 4.9 Adımları kabul edilebilir mesafeye kadar tekrarlayın.
11. Nöronavigasyon penceresini kurun - örnek uygulama: Perform sekmesine gidin, Bullseye (Coil Centric), Curvilinear Brain & Samples ve Skin & Samples görünümlerini açın ve Driver: modunu doğru TMS bobinine ayarlayın. Nöronavigasyon sisteminin EMG'sini kullanıyorsanız, EMG ve EMG Pod Kaydını da açın.
    NOT: İsterseniz Bullseye (Bobin Merkezli) yerine Bullseye (Hedef Merkezli) kullanın.
12. Yanıtlarla TMS bobininin yerleştirilmesini arayın - örnek uygulama: İlk başlangıçları elde etmek için hem eğri çizgili beyin hem de saç derisindeki yaklaşık konumu kullanın, TMS bobinini saç derisindeki farklı yerlere ve yönlere yerleştirin ve 10 saniye^{arayla 23} saniye aralı tek tek TMS darbeleri verin. Tüm anatomik olarak makul alanda yanıt olmazsa, stimulatör çıkışını artırın.
    NOT: TMS stimulatörü ve bobin modelleri ile EMG toplama donanımı ve yazılımı için Malzeme Tablosu'na bakınız. Örneğin, EMG alımında 5000 Hz EMG örnekleme hızı, 20 - 20000 Hz bant geçişli filtre, 60 Hz çentik filtre, 1000x kazanç, manuel artefakt reddi bulunuyordu ve Soda ve ark., 2020^24'te tanımlanan MEP algılama algoritması kullanıldı.
13. Hedef TMS bobin yerleştirmesini tanımlamak için alana özgü bir yanıt kullanın - örnek uygulama: Bir yanıt gözlemlenene kadar 4.12. Adımı tekrarlayın, yani motor alan için belirgin zirveden tepeye genliğe sahip EMG (Şekil 6) ve katılımcılar görsel alan için fosfenlerin kendinden emin görüş bildirmesini bildirir. Hit => Hedef ve bu örneği tek sola tıklayarak Hedefler için örneklem: list'te bu bobin konumunu ve konumunu hedef edin.
14. İlk TMS hedefinde ek tekrarlar elde edin - örnek uygulama: Bobin, Bullseye (Bobin Merkezli) veya Bullseye (Hedef Merkezli) görünümünde gösterilen üç metrik mümkün olduğunca sıfıra yakın olacak şekilde yerleştirerek bu hedefe hizalanırken 2 - 3 ek darbe verin. Ortaya çıkan yanıtları kaydedin.
15. Tepkileri ilk TMS hedefinin bitişik konumlarında kontrol edin - örnek uygulama: Bullseye (Bobin merkezli) / Bullseye (Hedef merkezli) görünümünde ilk dörtlükte bobini bu hedeften ~7 mm uzaklaştırın, bobini bu yeni konuma ve yöne sabitleyin, ~3 darbe verin ve ortaya çıkan yanıtları kaydedin. Diğer üç kvadrant için de tekrarlayın. Merkez olmayan bir bobin kurulumu merkezden daha güçlü ortalama yanıt verdiyse, ilgili örneği hedef olarak Kayıtlı örnekler: list, => Hedef bölümünde tek sol tıklayarak ve Hedefler için örneklem: listesinde bu örneği tek sol tıklayarak hedef edin.
16. 4.14 ve 4.15 adımlarını tekrarlayın, ta ki bir merkez ve dört dörtlü arasında en güçlü ortalama yanıtı alana kadar. Bu merkezin ilgili örneği TUS için hedef numune olacaktır. Bu örnek numarayı kaydedin ve proje dosyasını kaydedin.

5. TUS kurulumları

1. TUS donanımını bağlayın ve osiloskop kaydına başlayın - örnek uygulama: Fonksiyon üreteçlerini, amplifikatoru ve osiloskopu (Şekil 7A) gösterildiği gibi bağlayın. Osiloskopu açın, Run moduna alın ve dikey ile yatay eksenleri ilgi gördüğün ölçeğe göre ayarlayın.
   NOT: İki fonksiyon üreteci her zaman gerekli değildir. Fonksiyon üreteçlerinin seçilmiş modelleri, birden fazla frekans kontrolü seviyesine sahip dalga formları üretebilir. Ayrıca, bu protokolde kullanılan donanım zaten elektriksel empedanslarda eşleşiyor. Elektriksel empedans kesin olmadığında, direnç(ler) amplifikatör ile osiloskop arasında seri olarak bağlanmalıdır.
2. Sürücü sinyalini başlatın ve kontrol edin, ardından (anahtar teslim olmayan sistemler için) güç çıkışını başlatın - örnek uygulama: Amplifikatorun ANA GÜÇ anahtarını O'dan I'ye çevirin. Amplifikatorun güç çıkışını sıfıra çevirin, ardından fonksiyon üreteçlerini tercih ettiğiniz dalga formuna göre yapılandırın, böylece her PD'nin başlangıç ve sonuna rampa eklenmesini sağlayın. Her iki fonksiyon üretecinin ayarlarını kontrol ettikten sonra, üst jeneratörde Çıkış tuşuna basın, ardından ADJUST tekerleğini döndürerek amplifikatörün güç çıkışını %100'e ayarlayın ve gösterilen Kazanç: değerini kontrol edin, ardından amplifikatörün GÜÇ düğmesine basarak çıkışını başlatın (Şekil 7B).
3. Sürücü sinyal dalga formunu kontrol edin ve sistem çıkışının stabilizasyonuna izin verin - örnek uygulama: Osiloskopta gözlemlenen dalga formunun istendiği gibi olduğundan emin olun ve sürücü sisteminin 15 dakika çalışmasına izin verin ( Malzeme Tablosu'nda belirtilen donanım için ampirik olarak elde edilen kriteri) böylece stabil çıkış sağlanır (Şekil 7C).
   NOT: Stabilize edici amplifikatör çıkışı voltaj dalgalanmasıyla ilgili değildir. Voltajın istenen aralıkta yerleşmesine izin verir; örneğin, V_PP'nin başlangıç değerinden %10-20 azalması ve bu seviyede kalması için, amplifikatör bu protokoldeki (bkz. Malzeme Tablosu). Farklı sürücü sistemleri, stabil çıkış sağlamak için farklı V_PP azaltma/artış ve farklı sürelere sahip olurdu. İlk çalışma katılımcısı olmadan önce stabil çıktı için sisteme özgü davranış ve süreyi ampirik olarak belirleyin.
4. Ramping tabanlı azaltmayı işitsel etkiler için doğrulayın. Her PD'nin başlangıcı ve sonunda rampa için sürüş sinyal dalga formunu kontrol edin. Amplifikatör çıkışını sıfıra çevirin (veya kademeli olarak azaltın), dönüştürücüyü tamamen suya batırın, çıkış düzlemi (yani uyarı tarafı) su yüzeyinin ~1 inç altında ve yukarıya bakacak şekilde verin, ardından amplifikatör çıkışını %100'e kadar çevirin (veya kademeli olarak artırın). Başarısız rampa uygulaması, su yüzeyinden su boncuklarının fıskiye benzer şekilde fırlatılmasına neden olurken, başarılı rampa su yüzeyinde dalgalanmalar yaratır ve boncuklar su yüzeyinden ayrılmaz.
5. Nöronavigasyon için TUS dönüştürücü kalibre edin - örnek uygulama: Bir nöronavigasyon aracı takip cihazını dönüştürücü tutucuya takın. Nöronavigasyon yazılımında, Window bölümünde, Araç Kalibrasyonları altında, TUS dönüştürücü için yeni bir kalibrasyon oluşturmak üzere Yeni Kalibrasyon tuşuna basın. Kalibrasyon adı: sonrası bir isim girin ve doğru araç takip cihazını Tool tracker:'da seçin. Aracı takip cihazıyla birlikte kalibrasyon bloğuna monte edilmiş dönüştürücüyü, bloğun referans göstergesi pini transdüseri çıkış düzleminin ortasına değecek ve dik olacak şekilde tutun, Kalibrasyon Geri Sayımına Başla, 5 saniye sabit kalın ve nöronavigasyon yazılımının Başarı verdiğini doğrulayın. Eğer olmazsa, bu son hareketi Başarı görünene kadar tekrarlayın. İşlem tamamlandıktan sonra, Düzenleme Kalibrasyonu ve Araç Kalibrasyonu pencerelerini kapatın.
   NOT: Sonraki kullanımlar için, Yeni Kalibrasyon eylemini Mevcut Araç Kalibrasyonu listesi altındaki ilgili kalibrasyona tek sol tıkla değiştirin ve Yeniden Kalibre et.
6. TUS kurulumlarını sonlandırın - örnek uygulama: Katılımcı TUS'a hazır olduğunda çıkışını kapatmak için amplifikatörün GÜÇ düğmesine (ana GÜÇ anahtarı değil) basın, osiloskopu amplifikatordan ayırın ve dönüştürücüyü amplifikatör çıkışına bağlayın.

6. TUS'un uygulanması

1. Simülasyon tabanlı olmayan hedef kullanılıyorsa bu adımı atlayın. Simülasyon tabanlı TUS hedefini nöronavigasyona yükleyin ve katılımcı-MRI kaydını gerçekleştirin (Adım 4.7-4.10) - örnek uygulama: Simülasyon tabanlı hedef kullanılıyorsa ve katılımcı TUS, New... açılır menü ve Çevrimiçi Oturum için yeni bir oturum penceresi başlatmaya hazırsa, nöronavigasyon yazılımında Oturumlar sekmesine gidin. Orada, Hedefler sekmesinin altında, Trajectory X-mod hedefine tek sol tıklayın ve Ekle => tuşuna basarak bu oturum için hedef alın. Sonra, tam olarak 4.7-4.10 adımlarını gerçekleştirin, ardından Uygula sekmesine gidin.
2. TUS yönetimi için nöronavigasyon kurulumu - örnek uygulama: Perform penceresinde en azından Bullseye (Bobin Merkezli) veya Bullseye (Hedef Merkezli) görünümünü açın, Driver: görüntüsünü doğru TUS dönüştürücüye ayarlayın ve sol üstte Samples to Target: listesinde doğru hedefi seçin.
3. Katılımcı saç derisini TUS bağlanması için hazırlayın - örnek uygulama: Saçları mümkün olduğunca tara, saç derisini TUS dönüştürücü için yaklaşık olarak konumda açığa çıkarın ve böylece ön-arka bir ayrım çizgisi oluşturun. Bu ayırma çizgisi boyunca gazlı ultrason jeli uygulayın, doğal saç yönünde parmak basıncı uygulayarak hava kabarcıklarını patlatın ve saçları doygunlaştırın. Dönüştürücü boyutuna bağlı olarak, ilk ayrım hattının her iki yanında ~1,5 cm mesafede 1-3 ek ayrım çizgisi oluşturun ve yukarıdaki işlemleri tekrarlayın. Sonra, ilk ayrılma çizgisine geri dönüp yukarıdaki işlemleri 4 kez tekrarlayın.
   NOT: Bu adım, ITRUSST pratik^{önerisi 7'ye} uymaktadır.
4. TUS dönüştürücüsünü katılımcıya bağlayın - örnek uygulama: TUS dönüştürücüsünü katılımcı kafasına bağlayın ve dönüştürücüyü hedefe hizalayarak Bullseye (Bobin Merkezli) veya Bullseye (Hedef Merkezli) içinde gösterilen üç metrik mümkün olduğunca sıfıra yakın olurken, mesafe sapmaları <1,5 mm, eğim sapmaları (pitch + roll) < 2 dereceye kadar ayarlanabilir, ve 1 derece < rotasyonel sapmalar (yaw) nicel operasyonel kriter olarak kullanılabilir. Dönüştürücü yerleşiminden memnun kaldıktan sonra kayışı hafifçe sıkın. Katılımcının rahat olduğundan ve boğulmadığından emin olun.
5. (İsteğe bağlı ama tavsiye edilir) Çevrimiçi güvenlik değerlendirmesi gerekiyorsa, dönüştürücü ile saç derisi arasına termokupl kablosu takın. Ultrason jelinin içine ve ideal olarak saç derisine yakın bir yere yerleştirin, dönüştürücü yüzeyine değil. Ultrases dalgasının sadece minimal şekilde etkilenmesi için dönüştürücünün bir kenarına ve ortadan değil, içine yerleştirin. Kafa hareketi durumunda yerinde tutmak için termokupl telini bantlayın. Çıkarma kolaylığı ile yapışkanlık arasında denge sağlamak için kağıt bant kullanın.
6. TUS'u başlatın ve ilk dönüştürücü yerleştirmesini kaydedin - örnek uygulama: Amplifikatorun GÜÇ düğmesine basarak çıkışını ve böylece TUS'u açın. Aynı zamanda, nöronavigasyon yazılımı penceresinin sol alt köşesindeki Sample Now butonuna basarak ilk dönüştürücü yerleşimini kaydedebilirsiniz.
7. TUS genelinde dönüştürücü yerleştirmesini kaydedin ve gerektiğinde ayarlayın - örnek uygulama: TUS sırasında istendiği gibi Sample Now'a basarak dönüştürücü yerleştirmesini kaydedin. Bullseye (Bobin Merkezli) veya Bullseye (Hedef Merkezli) üç ölçütü yakından takip edin. Hedeften sapırsa dönüştürücü konumunu ayarlayın; bu, üç metrikin sıfırdan uzaklaşmasıyla görülür (Şekil 8).
8. Termokupl kullanılıyorsa saç derisi sıcaklığını izleyin ve termokupl 43,3 °C (110 °F)^25'e yaklaşırsa veya katılımcı aşırı ısı hissi bildirirse müdahale edin.
   NOT: Bu 43,3 °C (110 °F) saç derisi eşiği, ≥ 2^. derece saç derisi yanıklarını önlemek içindir. Kraniyal içi termal doz sınırları, ITRUSST güvenlik^{rehberleri 18} ile ele alınmıştır ve bu üç unsurdan biri sağlanırsa termal etkilerin ITRUSST tarafından güvenli kabul edildiğini belirtir: herhangi bir zamanda kraniyal sıcaklık 2 °C≤ yükselir, termal doz 0.25 CEM43 ≤ veya termal indeks seviyesine bağlı olarak maksimum maruz kalma süresi (TI, 2.0 < TI 2.5 için 40 dakika ≤ 2.5, ve 10 dakika için 2.5 < TI ≤ 3.0). Intrakraniyal termal hesaplamalar için ITRUSST güvenlik rehberlerini kontrol edin. TI genellikle çoğu TUS¹⁸ için kranial TI (TIC) anlamına gelir, ancak yumuşak doku (TIS) ve odaktaki kemik (TIB) için de tanımlanır. TIC, TIS veya TIB'in senaryoya en uygun olup olmadığını belirleyin.

7. TUS'u bitirmek

1. TUS'u bitirin, katılımcının sağlık durumunu kontrol edin ve katılımcının saç derisini temizleyin - örnek uygulama: Amplifikatörün GÜÇ düğmesine basarak çıkışını kapatın ve böylece TUS'u kapatın. Transdüseri ve tüm baştaki ekipmanları/ayarları çıkarın, saç derisinde kızarıklık olup olmadığını kontrol edin ve katılımcıyı herhangi bir rahatsızlık veya olumsuz etki olup olmadığını inceleyin. Rahatsızlık veya bir olay olmadığından emin olduktan veya sorulan soruları yanıtlayıp çözdükten sonra, ultrason jelini mümkün olduğunca nazikçe silerek temizleyin.
2. Nöronavigasyon verilerini bitir ve dışa aktar - örnek uygulama: Nöronavigasyon penceresinde Bitir tuşuna bas ve projeyi Dosya ile Kaydet ile kaydet. Sessions: listesinden mevcut oturumu seçin, Review'a basın, açılan pencerenin sol alt köşesindeki Export... açılır menüsünden Brainsight metin dosyasını (.txt) seçin, Orientation (3 yön vektör) seçildiğinden emin olun ve Snap to: açılır menü Hiçbir şey olarak seçildiğinden emin olun, diğer ayarları istediğiniz gibi ayarlayın ve kaydedilmiş TUS konumu ve yönünü uyarım sırasında dışa aktarmak için Kaydet'e basın.
   NOT: Her örnek adında boşluk kullanmamak zorunlu değildir, ancak iyi bir uygulamadır.

8. Çevrimdışı güvenlik değerlendirmesi (isteğe bağlı ama tavsiye edilir)

1. Üç boyutlu T1 manyetizasyona hazırlıklı hızlı alma gradyan-eko (MPRAGE) ve minimum seviyede bir difüzyon tensör görüntüleme (DTI) dizisi edinin. T1 MPRAGE ile aynı çözünürlükte T2 ağırlıklı sıvı zayıflatılmış ters dönüş geri kazanım (FLAIR) görüntüleri isteğe bağlı olacak ancak özellikle stroke için değerli olacak. TUS öncesi ve sonrası edinin.
   NOT: Nörogörüntüleme parametrelerini ve tarayıcıyı istediğiniz gibi seçin, bu protokol T1 MPRAGE'a sahiptir: 1 mm izotropik uzamsal çözünürlük, 2400 ms TR, 3 ms TE ve 900 ms TI; FLAIR: 1 mm izotropik uzamsal çözünürlük, 5000 ms TR, 90 ms TE ve 1806 ms TI; ve DTI: çift spin-eko, eko-düzlemsel görüntüleme alımları, 2 mm izotropik uzamsal çözünürlük, b faktörü = 1000 s/mm² ve 2,5 mm dilim kalınlığı. Kullanılan tarayıcı için Materyal Tablosu'na bakınız.
2. Ham görüntüleri NIFTI'ye (yani .nii formatı) dönüştürün, varsayılan olarak ayarlanmadıysa, tercih ettiğiniz bir yöntemle kullanın. Yöntemler için Materyal Tablosu'na bakınız.
3. 4D DTI görüntüsünü ayırın ve bir beyin maskesi elde edin - örnek uygulama: DTI işleme^{yazılımını 26} daha yüklü değilse (bkz. Materyal Tablosu'na bakınız), 4D diffüzyon NIFTI'de fslsplit çalıştırın ve ortaya çıkan vol0000 dosyasında bir beyin^{maskesi 27} için bahis yapın.
4. DTI görüntüsünde girdap akımından kaynaklanan bozulmalar için doğru - örnek uygulama: Aralarında tek bir boşluk olan tek bir N 1 satırından oluşan bir index.txt dosyası oluşturun (örneğin, N = 5 için, index.txt yalnızca şunları içerir: 1 1 1 1 1 1) burada N bval dosyasındaki değer sayısıdır ve eddy^28'i --imain ile çalıştırın, --mask, --bvecs, --bvals, --index, --acqp, --data_is_shelled, --repol ve --out seçenekleri; burada index metin dosyası --index'e giridir ve 0, 1, 0, 0.08 (yani, 0 1 0 0.08) içeren tek bir satır boşluk ile belirlenmiş metin dosyası --acqp'ye giriş sağlar.
5. Nörotipik yetişkinler için bu adımı atlayın. Lezyon maskesi için lezyonu tanımlayın - örnek uygulama: Seçtiğiniz bir lezyon segmentasyon aracı kullanın veya lezyon bir kohortu inceliyorsanız FLAIR üzerinde lezyonun maskesini manuel çizin, FALIR mevcut değilse T1 kullanın ve maskeyi NIFTI olarak kaydedin.
6. Anatomik MRI görüntülerini segmentlere ayırın - örnek uygulama: Eğer henüz yüklü değilse MRI işleme yazılımını (bkz. Materyaller Tablosu) kurun, programlama platformunda spm fmri'yi çalıştırın (bkz. Materyal Tablosu) komut penceresi, Segment butonuna, SPM açılır menüye, Araçlar, Klinik ve MR segment normalize ile segmentasyon penceresini açın. Anatomik'e T1 girin, lezyon maske'den Lezyon haritalarına (nörotipikse boşluk bırakın), Patolojik taramalara FLAIR ve segmentasyonu başlatmak için yeşil üçgene ^{dokunun 29}.
7. Bir difüzyon tensör modelini girdap düzeltilmiş DTI görüntüsüne scaler DTI haritası için takın - örnek uygulama: dtifit^30'u --data, --out, --mask, --bvecs, --bval ve --verbose seçenekleriyle çalıştırın; burada Step 8.4'te (eddy adımı) --out'a giriş --data'ya giriş olur. Dtifit sonrası 4D diffüzyon görüntüsünde fslsplit'i çalıştırarak yeni vol0000 oluşturun.
8. TUS yönetimi sırasında temsilci bir dönüştürücü konumu ve yönü elde edin - örnek uygulama: Nöronavigasyon yazılımından metin dosyasında özel bir betik veya yayınlanmış^{pipeline 31} kullanın (Adım 7.2), bu temsili nöronavigasyon yazılımında Hedefler sekmesi ile aktarın, Yeni... açılır menü sol üst köşeye ve Dosyadan İçe Aktarın... temsili, Ad listesi altında tek sol tıklayın, ve mantıklı bir konumda ve yönde olduğunu doğrulamak için Git'e bas .
   NOT: Bu nöronüngüasyon yazılım dosyasının TUS öncesi MRI görüntüsü üzerine inşa edildiğinden emin olun. Nöronavigasyon yazılımından türetilen dönüştürücü konumu ve yöneliminin, akustik simülasyonun çalıştırıldığı MRI görüntüsüyle aynı alanda koordinatlara sahip olduğundan emin olun.
9. TUS ile uyarılmış doku için ilgi alanı (ROI) elde edin - örnek uygulama: 3.1 - 3.2 ve 3.6 - 3.8 adımlarını uygulayarak akustik simülasyon çalıştırın. Adım 3.8'de Hesap Alanlarını bir kez çalıştırın.
10. TUS öncesi anatomik taramaları ve doku segment maskelerini Adım 8.6'dan pre-TUS, b0 skaler DTI haritasına (Step 8.7'den) hizalamak - örnek uygulama: MRI işleme yazılımının coregister-est&reselice dosyasını kullanın; burada vol0000 referans, pre-TUS T1 kaynak ve pre-TUS için Step 8.6'dan c1'den c5'e kadar olan dosyalar diğer görüntülere girilir. Post-TUS, dtifit-ed vol0000 ile pre-TUS, dtifit-ed vol0000 ile aynı araçla hizalanın (yani, referans = pre-TUS, dtifited vol0000 ve source = post-TUS, dtifit-ed vol0000), ardından post-TUS T1 ve segment maskelerini Step 8.6'dan vol0000'den herhangi birine benzer şekilde hizalamak.
11. TUS uyarılı ROI'yi (Adım 8.9) gri ve beyaz madde maskeleriyle kesiştirerek ADC okuma için nihai ROI - örnek uygulama: Gri madde ve beyaz madde maskelerini fslmaths rc1_* -thr 0.5 -bin ID_GM.nii ve fslmaths rc2_* -thr 0.5 -bin ID_WM.nii çalıştırarak eşleştirin, ortaya çıkan maskeleri fslmaths ID_GM.nii -add ID_WM.nii ID_WGM.nii çalıştırarak birleştirin, ve bu birleşik maske ile simüle edilen akustik alan arasındaki kesişimi, fslmaths *_FullElasticSolution.nii.gz -mas ID_WGM.nii ID_roi_WGM.nii çalıştırarak elde edin; burada *_FullElasticSolution.nii.gz 8.9. adımdan simülasyon çıktısıdır.
12. Son ROI maskesini (Adım 8.11) üstüste bükmek ve TUS öncesi ve sonrası ADC'leri elde etmek - örnek uygulama: Bu ID_roi_WGM.nii'yi MRI görüntüleyicide pre- ve post-TUS dtifit-ed vol0000'e bindirin ( bkz. Materyaller Tablosu), sonra Çiz, Tanımlayıcı yapın, değeri MEDIAN'da kaydedin ve pre- ve sonrası TUS medyanlarını kullanarak (post-pre)/pre yüzdesini hesaplayarak post-vs-pre ADC değişimini elde edin.

9. TUS tarafından indüklenen CSE varyasyonlarının değerlendirilmesi

Bu bölümdeki adımlar modülerdir. Bunları TUS'a göre istenen sıklık ve zaman noktalarında CSE'yi değerlendirmek için yapın. Araştırma sorusuna göre sıklık ve zaman puanlarını seçin. TMS stimulatörü ve bobin modelleri ile EMG alım donanımı için Malzeme Tablosu'na bakınız.

1. Kortikal temsili TUS alan kasın CSE'sini değerlendirin ve EMG elektrotlarının hazırlanması için bu kas için Adım 4.4 uygulanın.
2. Nöronavigasyona hazırlanmak için 4.5-4.11 Adımlarını gerçekleştirin.
3. İlgilendiğiniz kası, yani sıcak noktayı en iyi uyaran TMS bobin kurulumunu (yerleşim ve yönelim) belirleyin.
   1. Eğer TUS hedefleme simülasyon tabanlı değilse, simülasyon tabanlı olmayan TUS hedefleme sırasında elde edilen TMS hotspot'unu kullanın - örneğin uygulama: nöronavigasyon yazılımında, aşağıdaki listede Örneklenecek hedefler:, en güçlü EMG yanıtını veren örneği tek sol tıklayın ve onu nöronavigasyon hedefi haline getirin.
      NOT: TMS stimulatörü ve bobin modelleri ile EMG toplama donanımı ve yazılımı için Malzeme Tablosu'na bakınız. Örneğin, EMG alımında 5000 Hz EMG örnekleme hızı, 20 - 20000 Hz bant geçişli filtre, 60 Hz çentik filtre, 1000x kazanç, manuel artefakt reddi bulunuyordu ve Soda ve ark., 2020^24'te tanımlanan MEP algılama algoritması kullanıldı.
   2. Eğer TUS hedefleme simülasyon tabanlıysa, hotspot'u belirlemek için 4.12 - 4.16 Adımlarını gerçekleştirin.
4. 1 mV motor eşiğini (MT_1mV) belirleyin - örnek uygulama: Bullseye penceresinde gösterilen üç ölçümü (mesafe sapmaları 1,5 mm, eğim sapmaları (pitch + roll) 2 derece << eğim sapmaları (yaw) ve 1 derece < dönme sapmaları (yaw) ile yukarıda elde edilen sıcak noktaya göre TMS bobinini hizalanarak hizalanmasını konumlandırın, yani MT_1mV, tercih edilen bir algoritma kullanılarak (örneğin, PEST³²). Eğer %100 maksimum uyarıcı çıkışında (MSO) 1 mV MEP elde edilemiyorsa, 0.05 mV MEP'ler için gereken MSO yüzdesini belirleyin.
   NOT: 0.05 mV MEP'ler için gereken yüzde MT_1mV değildir (bkz. Adım 9.5). Ayrıca, bu bölüm birden fazla kez yapıldığında, bu MT_1mV adımı yalnızca ilk seferde belirlenmelidir; ancak MT_1mV CSE'nin küresel ölçüsü olarak seçilmezse.
5. MT_1mV frekansında 20 tek TMS darbesi ile 10 saniye²³ saniye arası > bir darbe gönderin.
   NOT: MT_1mV ulaşılmazsa ama MT_0.05mV elde edilebiliyorsa, %100 MSO kullanın. Eğer hem MT_1mV hem de MT_0.05mV elde edilemiyorsa, bu katılımcı bu CSE değerlendirmesine uygun değildir.

10. TUS tarafından indüklenen MSL varyasyonlarının değerlendirilmesi

NOT: Bu bölümdeki adımlar modülerdir. Bunları gerçekleştirerek MSL'yi istenen frekans ve zaman noktalarında TUS'a göre değerlendirin. Araştırma sorusuna göre sıklık ve zaman puanlarını seçin.

1. Seçtiğiniz yazılım/dil kullanın (örnekler için Materyaller Tablosu'na bakınız), beş düğmeli fiziksel klavyenin bilgisayar ekranının önüne yerleştirildiği ve beş yatay olarak eşit mesafede, 2 cm x 2 cm boyutlarında boş kutu gösterildiği ve beş klavye tuşuyla hizalanmış şekilde gösterildiği ayrık bir ardıcıl üretim görevi oluşturun. Bir boncuk bir kutuda birer belirsin, kutunun ilgili düğmesine basıldığında kaybolsun ve başka bir kutuda belirsin. Boncuk, beş kutuda tekrar etmeden görünsün, örneğin 1-4-3-2-5 numaralı kutu gibi bir görünüm dizisi oluşturun. Görevin bir diziyi on iki kez tekrarlamasını sağla. Görev başlamadan önce bir hoş geldin sayfası oluşturun ve bu hoş geldin sayfasından göreve geçişi herhangi bir tuşa basarak başlatın. Her boncuk görünümü ile ilgili düğme basımı arasındaki süreyi takip eden bir tepki süresi kaydedicisi olsun. Bir örnek sözde kod şöyle olurdu
   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")
   NOT: Düğme/kutu sayısı ve dizi tekrarı deney tasarımına bağlı olarak değişebilir. İlgi alanındaki fonksiyon seviyesi ve katılımcılar arasındaki dizilerin dengesi, yani katılımcı sayısı olası dizileri sayısına bölünmelidir. Boncuk kayboluşu ile bir sonraki görünüm arasındaki ve bir dizinin sonu ile bir sonraki dizinin başlangıcına kadar olan aralık da deney tasarımına bağlıdır.
2. Katılımcıyı rahat bir duruşla oturtun. Klavyeyi katılımcının paretik eliyle rahat bir yere yerleştirin.
3. Katılımcıya şunu açıklayın: "Ekranda beş kutu olacak. Kutulardan birinde bir boncuk/daire belirir. Boncuk/daireyi gördüğünüzde, vuruştan etkilenen elinizle ilgili tuşa basın. Bunu mümkün olduğunca hızlı yap, çünkü zamanlayacağız, tamam mı? Sorusu olan var mı?"
   NOT: "Dizi" kelimesinden herhangi bir şekilde bahsetmekten kaçının. MSL, motor korteks^33'ün durumunu ölçebilmek için örtük öğrenme olmalı. "Dizi" kelimesinin bahsedilmesi, katılımcıların her kutuyu indeksleme ve diziyi açıkça hatırlama olasılığını artırır, böylece MSL'nin motor korteksin durumunu değerlendirme yeteneğini ortadan kaldırır.
4. Katılımcının sorularını yanıtladıktan sonra rastgele bir dizi atayın, "Hazır olduğunda başlamak için herhangi bir tuşa basabilirsiniz."
5. Görev sırasında katılımcının duruşunu izleyin ve düşme belirtisi varsa müdahale edin. Aynı zamanda, katılımcı diğer elini/kolunu yardım etmek için kullanırsa, bu görev için sadece paretik elin kullanılması gerektiğini hatırlatın.
6. Katılımcının görev tamamlamada iyi olup olmadığını kontrol edin, klavye/ekranı çıkarın, katılımcıyı performansı için övün ve teşekkür edin.

11. Veri analizi

NOT: Genel veri analizi deneysel tasarıma bağlıdır. Aşağıdaki adımlar, CSE/MSL ölçümünün temel bir birimi için talimatlar ve basit, kanonik bir yüzde sonrası karşılaştırma örneği sunmaktadır.

1. CSE analizi
   1. Her EMG izini, başlangıç gecikmesi en az 19 ms olan tanımlanabilir bir MEP için kontrol edin (APB için), her MEP'in başlangıç ve kayma arasındaki zirveden tepeye genliği hesaplayın ve blok içindeki 20 MEP için medyan zirveden zirveye genliğini hesaplayın. Bu medyan genlik, bu blok için CSE'nin ölçüsü olacaktır.
      NOT: MEP gecikmesinin başlangıcı kas, kas durumu (dinlenme vs. aktif) ve nörolojik bozukluklara bağlıdır; örneğin, üst ekstremite: 10-40^{ms 34}; alt uzuv: 30-45 ms^35,36. İlgilendiğiniz kas APB değilse literatüre danışın. MEP'in başlangıç/kayması, Soda ve ark., 2020^24'te tanımlanan eşikleme yöntemiyle belirlenebilir.
   2. Yüzde pre-CSE değişimini, post-CSE ölçüsünü pre CSE ölçüsünden çıkararak ve bu farkı pre CSE ölçüsüne bölerek elde edin.
2. MSL analizi
   1. Her tekrardaki medyan yanıt süresini, yani beş düğmeye basmanın ortacağını hesaplayın, ardından on iki tekrarlama içi medyanın medyanını hesaplayın. Bu "medyan medyanı" bu blok için MSL'nin ölçüsü olacaktır.
   2. MSL sonrası değişim yüzdesini, MSL sonrası ölçüyü MSL öncesi ölçüden çıkararak ve bu farkı MSL öncesi ölçüye bölerek elde edin.

Results

Simülasyon tabanlı TUS hedefleme, önce intrakraniyal hedefe yakınlık ve kafatasına dik konuma dayalı olarak ilk dönüştürücü yerleştirmesini manuel olarak tanımlar ve bu ilk yerleştirme ile dönüştürücü özellikleri kullanarak intrakraniyal akustik alanı çözer. Sonrasında, amaçlanan uyarım hedefi ile akustik alan odak arasındaki farkı hesaplar, bu tutarsızlığın tersine çevirici konumunu günceller, bu yeni dönüştürücü yerleşimiyle akustik alanı çözer ve akustik odak mümkün olduğunca amaçlana...

Discussion

TUS'un nörolojik durumlarda uygulanmasına yönelik önemli araştırma heyecanı olmuştur; ancak bilimsel titizlikle ve sonuçların tekrarlanmasına ihtiyaç vardır. Hedeflenen dokuda başarılı bir TUS, birkaç kritik adıma dayanır. İlk olarak, dönüştürücünün ileten hassasiyeti doğru şekilde karakterize edilmelidir. Seçenekler arasında bu protokolün 2. Adımını takip etmek, bir iş birliğine dış kaynak vermek ve tedarikçinin hizmetinden yararlanmak yer alır. İkinci kritik adım hedeflemektir, yani dö...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
3D yazıcı	UltiMaker	S3	Dönüştürücü montajının üretiminde kullanılacak.
3T MRI tarayıcı	General Electric	Signa UHP
BabelBrain	Samuel Pichardo (Calgary Üniversitesi)	Sürüm 0.4.3	Ana metinde "TUS hedefleme yazılımı" olarak adlandırılır. Erişim https://proteusmrighifu.github.io/BabelBrain/
Brainsight	Rogue Research		Ana metinde "nöronavigasyon yazılımı/sistemi" olarak adlandırılır. TUS/TMS hedefleme için kullanılacak olan bu cihaz, Mac bilgisayar, kızılötesi kamera ve fiducials ile birlikte gelir.
EMG amplifikatörü ve analogdan dijitale dönüştürücü	Cambridge Elektronik Tasarım Ltd	CED 1902,  MICRO4	EMG sinyallerini edinmek, güçlendirmek ve dijitalleştirmek için kullanılacak.
dcm2niix	Christopher Rorden	V1.0.20250506	DICOM'dan NIFTI'ye nöroimgeleri dönüştürmek için. Erişilebilir https://pypi.org/project/dcm2niix/
E-prime	Psikoloji Yazılım Araçları	E-prime 3.0	Ana metinde MSL için örnek bir yazılım olarak anılır. Ayrı bir dizi üretim görevini oluşturmak için kullanılacak.
Fiducials ve saç bandı	Rogue Research	ST-1275 (konu izleyici), LCT-494 (büyük bobin takip cihazı), P-1528 (işaretçi)	Nöronavigasyon için Brainsight ile birlikte kullanılacak.
FSL	Oxford Üniversitesi		Ana metinde "DTI işleme yazılımı" olarak adlandırılır. Difüzyon görüntü işleme için isteğe bağlı ancak önerilen Adım 8'de kullanılacaktır.
Fonksiyon üreteci	Keysight Teknolojileri	33210A	TUS dönüştürücü için sürücü sinyalini üretmek için.
Hidrofon	Onda Corporation	HNA-0400	Dönüştürücüden gelen basınç çıkışını ölçmek için.
ITK-SNAP	Penn Görüntü Hesaplama ve Bilim Laboratuvarı	ITK-SNAP 4.0	Ana metinde "MRI görüntüleyici" olarak adlandırılır. Erişilebilir https://www.itksnap.org/pmwiki/pmwiki.php?n=Downloads.SNAP4
k-Wave	Bradley Treeby, Ben Cox ve Jiri Jaros	k-Wave Sürüm 1.4	Ana metinde "açık kaynak akustik simülasyon yazılımı" olarak adlandırılır. Erişilebilir http://www.k-wave.org/
MATLAB	MathWorks Inc.	R2024b	Ana metinde "programlama platformu" olarak adlandırılır. Erişim https://www.mathworks.com/products/matlab.html
MRIcroGL	Nörogörüntüleme Araçları & Kaynaklar İşbirliği Laboratuvarı	v1.2.20220720	DICOM'dan NIFTI'ye nöroimgeleri dönüştürmek için. Erişim https://www.nitrc.org/projects/mricrogl/
MRicron	Nörogörüntüleme Araçları & Kaynaklar İşbirliği Laboratuvarı	v1.0.20190902	Ana metinde "MRI görüntüleyici" olarak adlandırılır. Erişim https://www.nitrc.org/projects/mricron
Osiloskop	SIGLENT Teknolojileri	SDS 1202X-E	TUS dönüştürücüsünün girişini ölçmek ve hidrofon ölçümlerini kaydetmek için kullanılacak.
Python	Python Yazılım Vakfı	Python 3.13	Ana metinde MSL için örnek bir dil olarak adlandırılır. Ayrı bir dizi üretim görevini oluşturmak için kullanılacak.
RF güç amplifikatörü	AR RF/Mikrodalga Enstrümantasyonu	50A250	Fonksiyon üreteçlerinin çıkışını, TUS dönüştürücüsünün ihtiyaç duyduğu genliğe yükseltmek için kullanılacak.
Sinyal	Cambridge Elektronik Tasarım Ltd	Sinyal 7.05a (x86)	Ana metinde "EMG edinme yazılımı" olarak adlandırılır. Analogdan dijitale dönüştürücüden bilgisayara EMG sinyallerini almak için kullanılacaktır.
SimNIBS	Axel Thielscher (Danimarka Teknik Üniversitesi)	Sürüm 4.5	Ana metinde "e-alan yazılımı" olarak adlandırılır. Erişim https://simnibs.github.io/simnibs/build/html/index.html
SPM12	Fonksiyonel Görüntüleme Laboratuvarı (University College London)		Ana metinde "MRI işleme yazılımı" olarak adlandırılır. MRI görüntü işleme için isteğe bağlı ancak önerilen 8. Adımda kullanılacaktır.
TMS stimulatörü ve bobin	Magstim Inc.	BiStim2, 70 mm sekiz şekilli	TMS darbelerini uygulamak için kullanılacak.
Dönüştürücü	Blatek Endüstrileri	AT32080
Dönüştürücü montajı	Duke Üniversitesi takımı		3D baskılı transdüser montajı poliaktik asit (PLA) ile ve kumaş kayışlarla eklenmiştir.
Ultrason jeli	Parker Laboratuvarları	Aquasonic 100	TUS dönüştürücü ile katılımcı saç derisi arasında uygulanacak.
Su tankı ve 3 eksenli konumlandırma sistemi	Onda Corporation	AIMS III Hidrofon Tarama Sistemi	Şirketle birlikte özelleştirilmiş.