经颅磁刺激电磁场分析系统设计

为了对经颅磁刺激下大脑内部磁场分布和变化规律进行准确分析,并对刺激线圈进行个性化设计,设计了经颅磁刺激电磁场分析系统.利用有限元方法,建立真实头模型,对线圈产生的脉冲磁场整个过程做全面的电路磁场混合分析,仿真不同线圈参数在脑内产生的效果.同时,根据临床磁刺激需要,结合数据库技术对磁刺激线圈参数进行自动优化选择.实验表明,该系统分析准确,为实际刺激线圈的制作和临床刺激强度的选择提供了依据.     

重复经颅磁刺激治疗强迫症的研究进展

强迫症(OCD)是一种严重的慢性致残性疾病.尽管有多种方法可以用以治疗强迫症,但仍有10%的患者难以治愈.对于这种具有抗药性的强迫症患者,重复经颅磁刺激(rTMS)是近阶段兴起的一种新的治疗方法.近年来,很多学者尝试使用rTMS治疗不同症状的强迫症病人,但其各研究的样本大小、患者因素、刺激部位和刺激参数的差异对疗效造成不同程度的影响.本文旨在从刺激部位入手,探讨经颅磁刺激的基本原理和强迫症的病理生理学基础,对rTMS刺激不同脑区治疗强迫症的有效性进行综述.     

阿尔茨海默病患者经颅磁刺激治疗的meta分析

 目前经颅磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation）对阿尔茨海默病（Alzheimer's disease）的疗效具有争议性。检索2015年12月以前Embase、medline、Cochrane Library、Ovid、Pubmed、Web of science、中国知网、万方医学网数据库,按照既定的纳入标准和排除标准查找rTMS治疗AD的临床随机对照试验。使用RevMan5.3软件,应用标准误均数差（stan-dardised mean difference）,95%可信区间（confidence interval）分析。共纳入5个随机对照试验进行meta分析,共223例患者,其中rTMS组137例,对照组86例,MMSE结果显示rTMS组疗效线显著优于对照组,（SMD=1.05,95%CI:0.21、1.88,p=0.01,n=141）,亚组分析显示高频组（>1 Hz）（p=0.02）疗效优于低频组（≤1 Hz）（p=0.27）;ADAS-cog结果显示rTMS治疗显著优于对照组,（SMD=-0.71,95%CI:-1.04、-0.39,p<0.0001,n=168）,高频组（>1 Hz）（p<0.001）比低频组（≤1 Hz）（p=0.05）疗效更佳。分析结果显示rTMS对AD认知功能有显著改善效果,且高频治疗效果优于低频治疗,然而仅纳入5个研究,后期需要增大随机对照试验样本量验证上述结论。     

基于重复经颅磁刺激的脑功能网络分析

基于脑功能网络探究重复经颅磁刺激对大脑皮层神经交互作用的影响.利用基于图论的复杂网络理论,进行了经颅磁刺激作用于皮层所诱发脑电信号的脑功能网络分析.采用重复刺激对大脑运动区进行刺激,分别构建了安静状态下、磁刺激运动区状态下的脑电信号的脑功能网络,对脑功能网络全局参数和局部参数进行了图像直观表述和统计学分析.结果发现,磁刺激运动区状态下相比于安静状态下的脑功能网络全局参数和局部参数都发生了明显改变,经统计学分析对比具有显著性差异.     

经颅磁刺激圆形线圈变形对空间磁场分布的影响

为了降低在经颅磁刺激中对非靶点位置的刺激,使其具有更好的磁聚焦性,设计了一种变形折叠圆线圈。计算了其空间磁场分布,并与传统圆形线圈进行比较。结果表明,变形圆形线圈能有效降低传统圆形线圈一侧的磁场峰值,同时另一侧磁场峰值基本保持不变,在最佳折叠角60°~75°范围内变形圆线圈具有较好的磁聚焦性。     

重复性经颅磁刺激对吗啡依赖小鼠条件性位置偏爱表达的影响

通过检测重复性经颅磁刺激（rTMS）对吗啡依赖小鼠条件性位置偏爱（CPP）表达的影响,探讨rTMS对吗啡依赖小鼠的治疗效应。30只雄性ICR小鼠随机分为对照组、CPP模型组和rTMS治疗组。CPP模型组与rTMS治疗组通过交替注射吗啡和生理盐水建立CPP模型;对照组皮下注射等量生理盐水替代吗啡。在成功建立CPP模型的基础上,rTMS治疗组采用频率为1Hz的低频脉冲磁场进行治疗,每天治疗15min,连续7d;CPP模型组进行假电磁刺激操作;对照组不作任何处理。在rTMS治疗后分别检测三组小鼠的CPP表达并进行比较。结果显示在rTMS治疗的前3d内,rTMS治疗组小鼠的CPP值显著低于CPP模型组（P < 0.01）,且维持在相对稳定的范围内。结果表明1Hz rTMS能有效抑制吗啡依赖小鼠的CPP表达,可能成为戒毒治疗的新方法。     

低频率重复性经颅磁刺激对大鼠空间记忆的影响

Wistar雄性大鼠每天接受低频重复性经颅磁刺激(repetitive transcranial magneticstimu-lation,rTMS)(0.5 Hz,1.0 Tesla,200μs).使用Morris水迷宫实验,研究长期(10d)和短期低频rTMS作用对空间参考记忆和工作记忆的影响.研究发现,长期低频rTMS分别干扰空间短期参考记忆和长期记忆,但不影响参考记忆的获取,也不影响工作记忆.短期低频rTMS不影响参考记忆的获取和短期参考记忆,对工作记忆也无影响,但干扰长期参考记忆.     

基于Mean-Hodgkin-Huxley模型的经颅磁声刺激对神经元放电的调控作用研究

经颅磁声刺激(Transcranial magneto-acoustical stimulation,TMAS)逐渐成为一种治疗精神神经类疾病的新技术.本文使用Mean-Hodgkin-Huxley神经元模型来解析TMAS下神经元的放电节律.仿真结果显示:同一刺激电流密度下,随着电流的密度与频率比的增加,膜电势的幅值减...     

经颅磁声电刺激感应电场聚焦度评价方法

经颅磁声电刺激（transcranial magneto-acousto-electrical stimulation,TMAES）通过超声波和静磁场共同作用产生感应电场以调节相应脑区神经元的放电活动,感应电场的聚焦性能是决定调控精度的关键因素.探索了感应电场聚焦度评价方法,包括建立模型、仿真分析、评价指标的选取和电场聚焦度分析.确定了刺激深度、刺激强度、聚焦面积、焦域长度以及电场强度梯度系数作为感应电场的评价指标,用来衡量电场聚焦水平.结果表明TMAES具有良好的刺激深度以及较高的分辨率,通过以上指标可以准确描述感应电场的分布特征,建立的评价方法可以实现对TMAES感应电场聚焦性能的有效评价.     

基于脑电的磁刺激神门穴脑功能网络研究

研究磁刺激神门穴状态下与静息状态下9名健康被试的脑电信号样本,分别构建两种状态下的脑功能网络,并对不同的网络测度进行分析.首次从复杂网络角度探索神门穴的治病机理,期望为穴位磁刺激疗法提供实验参考.分析结果表明磁刺激神门穴时脑电信号之间的关联系数值相比静息状态下降低,平均聚类系数、平均最短特征路径长度以及平均度在阈值区间均发生显著变化,小世界属性指标增强,并存在显著性差异(P<0.01).磁刺激神门穴状态下各节点通道间的紧密程度降低、连接情况较为松散、网络中各节点同步能力减弱、效率降低、网络规模减小,这时的大脑很可能处于一种比较镇静的状态而有利于睡眠的产生.     

基于格兰杰因果关系的磁刺激内关穴脑功能网络的研究

磁刺激具有有效、无痛、无损伤、易于重复和操作简便等显著的优点,在中枢神经功能检测和神经功能恢复等方面具有广泛的应用价值.穴位是中医针灸调控神经系统由体表刺激到体内的切入点,对研究大脑调控机制和疾病的治疗有重要意义.本研究利用格兰杰因果关系构建基于磁刺激内关穴（PC6）的脑电（EEG）信号的脑功能网络,探究大脑的因果关系变化规律,并对比分析了安静和磁刺激两种状态下的脑功能网络的拓扑性质.研究表明,磁刺激内关穴前整个大脑系统的信息流向是平衡的,而磁刺激内关穴后额叶区的格兰杰因果关系的强度增加,且信息流向主要由额叶流向枕叶.顶叶区C4介数中心性强度显著提高.网络的传输效率提高,网络的"小世界"属性增强.     

基于样本熵的磁刺激穴位加权脑功能网络研究

脑功能网络的构建与分析可帮助探究大脑工作机制。本研究旨在构建并分析磁刺激内关穴脑功能网络,为探索针灸学作用机理提供理论依据。目前,为简化网络计算的复杂性,很多相关研究集中于二值脑功能网络,忽略了节点间连接强度。本研究采集磁刺激内关穴前、中、后3种状态的脑电信号并基于样本熵和互信息方法构建3种状态下反映节点间真实连接程度的加权脑功能网络;利用复杂网络理论对3种状态下加权脑功能网络拓扑性质进行对比性分析。实验结果表明,刺激状态与刺激前状态相比,网络的平均度、平均聚类系数、全局效率均有提高;刺激状态与刺激后状态相比,网络的平均度、平均聚类系数、全局效率整体也呈增强趋势;刺激后状态与刺激前状态相比,除少数被试的网络拓扑特征基本保持不变或小幅度减少外,其余均呈增长趋势,且增长程度不同,考虑与刺激的累积效应和个体差异有关。研究结果表明,磁刺激内关穴使网络各通道间连接强度提高,集群化程度加强,信息传递效率提高。     

基于相关维数的磁刺激穴位脑功能网络构建与分析

针灸经临床实践已证明其疗效,然而其作用机制仍不清楚,磁刺激穴位为研究针灸理论提供了一种新的方法.本研究采集安静状态和磁刺激内关穴(PC6)状态的脑电(EEG)信号,基于非线性动力学特征(相关维数)和互信息方法构建脑功能网络,基于复杂网络理论对所构建脑功能网络进行分析,对比分析了安静和磁刺激两种状态下的脑功能网络的拓扑性质.实验结果表明,基于磁刺激内关穴构建的脑功能网络与安静状态相比,其拓扑结构发生了改变,网络连接增强,信息传输效率提高,并且"小世界"属性增强.     

磁刺激作用下感生电场对网络同步的影响

磁刺激作为一种无侵入式的物理技术,在治疗某些精神疾病方面取得了一定的发展．但是由于对磁刺激和大脑之间的相互作用机制的认识不清,极大限制了此技术的发展．磁场对脑部的影响体现在其产生的感应电场可以调节神经网络的活动．在基于模型的基础上研究了磁场刺激作用下的感生电场对神经元及其网络的影响．在对直流感应电场的分析中,研究了电场强度、突触电导以及网络规模对网络同步的影响,并发现由抑制性中间神经元所组成的网络只能产生在gamma频段（30～80Hz）内的同步振荡;在对交流感应电场的分析中,发现只有当神经元处于单周期放电模式时才能产生同步的网络振荡．研究结果解释了感应电场对神经元及其网络的作用规律,有助于推动以磁刺激为核心技术治疗某些精神疾病的有效手段的进一步发展．     

伪随机噪声激发核磁共振的计算机辅助研究

本文阐述了用伪随机噪声激发的核磁共振原理,在计算机上发生伪随机噪声,用计算机模拟了伪随机噪声激发的核磁共振方法,得到的结果与理论一致。本文工作是对该核磁共振方法中数字信号处理的一次实现,也对这种方法的特点作了进一步探讨。