隨著TES技術(shù)臨床應(yīng)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(qiáng)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(diào)制經(jīng)顱交流電刺激AM-tACS、時(shí)間干擾電刺激tTIS、交叉脈沖電刺激ISP、高強(qiáng)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(qiáng)度低。

B. 高精度經(jīng)顱電刺激HD-tES：藍(lán)色區(qū)域?yàn)殛枠O，黑色區(qū)域?yàn)殛帢O，通過4X1的方式實(shí)現(xiàn)高聚焦。

C.相移經(jīng)顱交流電刺激Phase-shifted tACS：藍(lán)色區(qū)域?yàn)殛枠O，黑色區(qū)域?yàn)楣餐年帢O；兩個(gè)藍(lán)色電極所施加的刺激只是在相位上有所不同。

D. 振幅調(diào)制經(jīng)顱交流電刺激AM-tACS：藍(lán)色區(qū)域?yàn)殛枠O，黑色區(qū)域?yàn)楣餐年帢O；由兩個(gè)藍(lán)色所施加的刺激電極分別是包絡(luò)波和調(diào)制波。

E. 時(shí)間干擾電刺激tTIS：藍(lán)色和黑色的區(qū)域是兩對具有不同高頻電刺激的電極，實(shí)現(xiàn)高深度和高聚焦的激活調(diào)控。

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

HUIYING

高強(qiáng)度經(jīng)顱交流電刺激Hi-tACS

強(qiáng)電流 tACS 概述強(qiáng)電流 tACS 采用交流脈沖方波，是提高刺激電流強(qiáng)度的優(yōu)化方案之一，其刺激波形主要借鑒兩種改進(jìn)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(gè)強(qiáng)度高且持續(xù)時(shí)間短的正脈沖和一個(gè)強(qiáng)度低且持續(xù)時(shí)間長的負(fù)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(shí)間均為 3～4 ms，刺激電流包絡(luò)頻率為 77～78 Hz，具有良好的鎮(zhèn)痛效果。強(qiáng)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(luò)頻率為 77.5 Hz，電流強(qiáng)度可以高達(dá) 15 mA，配置電極放在前額和兩個(gè)乳突。當(dāng)最高刺激強(qiáng)度設(shè)為 15 mA 時(shí)，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(qiáng)度（normE）的分布。強(qiáng)電流刺激的優(yōu)勢與應(yīng)用相較于傳統(tǒng) TES，強(qiáng)電流 tACS 大幅提升了電流刺激強(qiáng)度，電流強(qiáng)度高達(dá) 15 mA，而不產(chǎn)生灼熱感等副作用。這是因?yàn)閺?qiáng)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(jī)信號調(diào)制獲得的包絡(luò)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(qiáng)度的設(shè)定，使強(qiáng)電流tACS 有效提升了到達(dá)腦深部核團(tuán)的電場強(qiáng)度，強(qiáng)電流tACS可能使得下丘腦和腦干的部分結(jié)構(gòu)興奮，促進(jìn)某些神經(jīng)遞質(zhì)或受體的激活。尤其是，該刺激模式會刺激內(nèi)源性阿片肽系統(tǒng)，從而增加 β-內(nèi)啡肽等阿片肽的釋放。此外，強(qiáng)電流tACS 的作用效果還與下丘腦中情緒相關(guān)通路的激活有關(guān)。目前，該技術(shù)已用于抑郁和失眠的治療，臨床報(bào)告的不良反應(yīng)較少且隨訪期內(nèi)效果良好。強(qiáng)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(rèn)可，在國內(nèi)也已經(jīng)引進(jìn)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(rèn)證許可。

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回映產(chǎn)品 Hi-tACS

便攜式經(jīng)顱強(qiáng)交流電刺激儀(Hi-tACS)采用非侵入性的10-30mA刺激電流直接刺激大腦區(qū)域，進(jìn)而刺激大腦深部的神經(jīng)核團(tuán)、改變神經(jīng)遞質(zhì)水平，影響腦電節(jié)律、改善腦區(qū)間的聯(lián)絡(luò)，從而增強(qiáng)腦功能，治愈疾病。

適用范圍:焦慮、抑郁、失眠、癲癇、強(qiáng)迫癥、注意缺陷多動障礙、鞏固記憶、運(yùn)動控制等。

基本參數(shù)

刺激強(qiáng)度：10mA~30mA 連續(xù)可調(diào)，調(diào)節(jié)分辨率0.01mA，輸出電流誤差<=士10%；

刺激頻率：1Hz~99Hz 范圍內(nèi)可調(diào)，頻率步進(jìn)為1HZ，輸出頻率誤差<=士5%；

載波頻率：2KHz~100KHz 范圍內(nèi)可調(diào)，頻率步進(jìn)為 1KHz，輸出頻率誤差<=士1%；

淡入淡出時(shí)間：0~120s 可調(diào)，確保刺激的安全性；

刺激時(shí)間：0~60min 可調(diào)；

脫落檢測：通過實(shí)時(shí)阻抗檢測分析電極脫落狀態(tài)確保刺激有效性。

參考文獻(xiàn)

Li, S., Tang, Y., Zhou, Y.,& Ni, Y.(2024)Effects of Transcranial Direct CurrentStimulation on Cognitive Function inOlder Adults with and without