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隨著TES技術臨床應用的不斷深入，研究人員不斷探索出新的刺激方法來提高刺激聚焦性、刺激強度和刺激深度，目前涌現(xiàn)出來更多優(yōu)化的經(jīng)顱電刺激方法諸如：高精度經(jīng)顱電刺激 HD-tES、相移經(jīng)顱交流電刺激Phase-shifted tACS、振幅調制經(jīng)顱交流電刺激AM-tACS、時間干擾電刺激tTIS、交叉脈沖電刺激ISP、高強度經(jīng)顱交流電刺激Hi-tACS等方法。下圖中為不同優(yōu)化方式的具體示意。

圖1不同優(yōu)化tES具體配置示意

A.傳統(tǒng)tACS:電極的位置由刺激的位置決定，強度低。

B. 高精度經(jīng)顱電刺激HD-tES：藍色區(qū)域為陽極，黑色區(qū)域為陰極，通過4X1的方式實現(xiàn)高聚焦。

C.相移經(jīng)顱交流電刺激Phase-shifted tACS：藍色區(qū)域為陽極，黑色區(qū)域為共同的陰極；兩個藍色電極所施加的刺激只是在相位上有所不同。

D. 振幅調制經(jīng)顱交流電刺激AM-tACS：藍色區(qū)域為陽極，黑色區(qū)域為共同的陰極；由兩個藍色所施加的刺激電極分別是包絡波和調制波。

E. 時間干擾電刺激tTIS：藍色和黑色的區(qū)域是兩對具有不同高頻電刺激的電極，實現(xiàn)高深度和高聚焦的激活調控。

F. 交叉脈沖電刺激ISP：每個箭頭兩端有一對電極，每對電極的刺激時間不同，通過多對>100KHz的刺激電流實現(xiàn)高精度高聚焦且對刺激過程中實時采集腦電影響較小的調控方式。

HUIYING

高強度經(jīng)顱交流電刺激Hi-tACS

強電流 tACS 概述強電流 tACS 采用交流脈沖方波，是提高刺激電流強度的優(yōu)化方案之一，其刺激波形主要借鑒兩種改進的電刺激波形——利莫日（Limoge）波形和列別捷夫（Lebedev）波形。Limoge 電流刺激波形，由一個強度高且持續(xù)時間短的正脈沖和一個強度低且持續(xù)時間長的負脈沖組成Lebedev 電流刺激波形，由 1:2～1:5 比例的交流脈沖和直流信號組成，兩種刺激持續(xù)時間均為 3～4 ms，刺激電流包絡頻率為 77～78 Hz，具有良好的鎮(zhèn)痛效果。強電流 tACS 波形由高振幅和低振幅的雙相脈沖刺激組成，刺激包絡頻率為 77.5 Hz，電流強度可以高達 15 mA，配置電極放在前額和兩個乳突。當最高刺激強度設為 15 mA 時，其刺激波形如圖所示，圖中還展示了 15 mA 峰值電流處大腦表面法向電場強度（normE）的分布。強電流刺激的優(yōu)勢與應用相較于傳統(tǒng) TES，強電流 tACS 大幅提升了電流刺激強度，電流強度高達 15 mA，而不產生灼熱感等副作用。這是因為強電流 tACS 波形中無凈直流，其波形是由高頻信號、低頻信號和隨機信號調制獲得的包絡信號。此外，這種刺激模式采用大面積電極片，使得電流密度較小，皮膚感覺不明顯，例如：Wang 等采用了一片 4.45 cm × 9.53 cm的額間電極片和兩片 3.18 cm × 3.81 cm 的左右乳突電極片。

由于高刺激強度的設定，使強電流tACS 有效提升了到達腦深部核團的電場強度，強電流tACS可能使得下丘腦和腦干的部分結構興奮，促進某些神經(jīng)遞質或受體的激活。尤其是，該刺激模式會刺激內源性阿片肽系統(tǒng)，從而增加 β-內啡肽等阿片肽的釋放。此外，強電流tACS 的作用效果還與下丘腦中情緒相關通路的激活有關。目前，該技術已用于抑郁和失眠的治療，臨床報告的不良反應較少且隨訪期內效果良好。強電流tACS已經(jīng)通過美國食品藥品監(jiān)督管理局（Food and DrugAdministration，F(xiàn)DA）認可，在國內也已經(jīng)引進了TES治療儀Nexalin ADI（Nexalin Technology Inc.，美國），并獲得了國家藥品監(jiān)督管理局認證許可。