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顱骨損傷產(chǎn)生的原因（圖1）

顱骨損傷常見于創(chuàng)傷性腦損傷（TBI） 患者，尤其是因顱內(nèi)壓增高而接受 去骨瓣減壓術(shù)（decompressive craniectomy） 的患者。術(shù)后常遺留較大顱骨缺損，為保護(hù)腦組織并恢復(fù)外觀，會(huì)植入鈦板或丙烯酸板。此外，小型顱骨缺損（如鉆孔術(shù)后）可能在急性期被腦脊液（CSF） 填充，慢性期則被瘢痕組織替代。

圖1 MIDA模型中組織類型的3D渲染

(D、E 為大型和小型顱骨缺損的3D模型，其缺損處直接暴露腦組織或填充物)

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顱骨損傷對(duì)HD-tDCS的影響(圖2)

顱骨缺損或植入物會(huì)顯著改變電流路徑和強(qiáng)度：

大型缺損+鈦板（高導(dǎo)電性）：電流被“分流”，刺激強(qiáng)度降低約80%

大型缺損+丙烯酸板（低導(dǎo)電性）：電流被“阻擋”，刺激強(qiáng)度也顯著降低

小型缺損+CSF（高導(dǎo)電性）：電流更容易穿透，刺激強(qiáng)度增加約200%

小型缺損+瘢痕組織（中等導(dǎo)電性）：刺激強(qiáng)度也顯著增加

圖2 不同缺損模型下的電場(chǎng)分布對(duì)比

圖2A2–C3 顯示大型缺損下電場(chǎng)分布模糊、強(qiáng)度降低；

圖2A4–C5 顯示小型缺損下電場(chǎng)更集中、強(qiáng)度升高。

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針對(duì)顱骨損傷的刺激方案優(yōu)化

研究者使用ROAST軟件進(jìn)行基于電場(chǎng)優(yōu)化的HD-tDCS蒙太奇設(shè)計(jì)，以在安全電流上限（2 mA）內(nèi)最大化目標(biāo)區(qū)域（右初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層）的電場(chǎng)強(qiáng)度。ROAST 的全稱是Realistic Openly Accessible Simulation Tool for Transcranial Electric Stimulation（用于經(jīng)顱電刺激的、逼真的、開放獲取的仿真工具）。它是一款開源、全自動(dòng)的 MATLAB 軟件包，專門用于構(gòu)建基于個(gè)體磁共振成像（MRI）數(shù)據(jù)的、高精度、逼真的頭部計(jì)算模型，并模擬經(jīng)顱電刺激（如 tDCS、tACS）在這些模型中產(chǎn)生的電場(chǎng)分布。

優(yōu)化結(jié)果：

在所有模型中，優(yōu)化蒙太奇比傳統(tǒng)蒙太奇（M1-SO 或 4×1）平均提高 0.3 V/m 的電場(chǎng)強(qiáng)度；

尤其在大型丙烯酸板情況下，優(yōu)化蒙太奇仍能實(shí)現(xiàn)有效刺激，而傳統(tǒng)方法幾乎無效。

圖3 不同模型和蒙太奇下的電場(chǎng)強(qiáng)度讀數(shù)

A. 正常顱骨：優(yōu)化后電場(chǎng)提升明顯；

B. 大缺陷+鈦板：電場(chǎng)大幅下降，優(yōu)化效果不顯著；

C. 大缺陷+丙烯酸板：電場(chǎng)下降，優(yōu)化后有所提升；

D. 小缺陷+CSF：電場(chǎng)顯著上升，優(yōu)化進(jìn)一步提升；

E. 小缺陷+瘢痕：電場(chǎng)顯著上升，優(yōu)化與4×1無顯著差異。

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臨床研究

模擬的四種顱骨缺陷模型及其臨床對(duì)應(yīng)關(guān)系：

研究方法：

使用MIDA高分辨率頭部模型；

在ScanIP/ScanCAD中建模并分配電導(dǎo)率；

使用ROAST進(jìn)行正向建模與優(yōu)化刺激；

比較優(yōu)化蒙太奇 vs. M1-SO vs. 4×1 蒙太奇。

研究結(jié)果：（圖3）

優(yōu)化蒙太奇在所有情況下均優(yōu)于或等于傳統(tǒng)蒙太奇；

大型缺損降低刺激，小型缺損增強(qiáng)刺激；

僅在大型鈦板和小型瘢痕模型中，優(yōu)化蒙太奇與傳統(tǒng)方法無顯著差異。

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總結(jié)分析

本研究首次系統(tǒng)評(píng)估了顱骨缺損/植入物對(duì)優(yōu)化HD-tDCS的影響，并證明：

優(yōu)化蒙太奇Montage能有效提升目標(biāo)區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度；

缺損大小和材料電導(dǎo)率是影響刺激效果的關(guān)鍵因素；

個(gè)體化建模+優(yōu)化算法是未來臨床應(yīng)用的可行方向；

安全性角度：電場(chǎng)增強(qiáng)可通過降低電流補(bǔ)償，電場(chǎng)減弱可考慮適當(dāng)提高電流（需謹(jǐn)慎）。

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回映產(chǎn)品

產(chǎn)品1：48通道8腦區(qū)同步高精度經(jīng)顱電刺激設(shè)備

回映電子科技院線級(jí)多腦區(qū)高精度經(jīng)顱電刺激設(shè)備(MXN-48)是一款可8腦區(qū)/8人同步干預(yù)的高精度經(jīng)顱電刺激實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。其已突破了Soterix對(duì)該技術(shù)的壟斷(Soterix產(chǎn)品Soterix MXN-33 高精度經(jīng)顱電刺激系統(tǒng)其之前是市面上唯一款可對(duì)不同腦區(qū)進(jìn)行同步精確干預(yù)的設(shè)備)回映高精度經(jīng)顱電刺激產(chǎn)品M×N-48其具有48個(gè)獨(dú)立輸出通道，每個(gè)通道的波形，強(qiáng)度等參數(shù)都可以獨(dú)立設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)8個(gè)不同腦區(qū)的同步干預(yù)，不同腦區(qū)的相位同步性<0.1°，大大增強(qiáng)了tES的神經(jīng)調(diào)控效果?；赜掣呔冉?jīng)顱電刺激設(shè)備提供了兩種不同的操作模式以供研究者選擇——基礎(chǔ)模式和自由模式?；A(chǔ)模式使用更加方便，設(shè)定簡(jiǎn)單；自由模式則允許導(dǎo)入自定義電流波形，功能更加強(qiáng)大。

適用范圍：康復(fù)醫(yī)學(xué)：運(yùn)動(dòng)功能障礙、語言障礙、認(rèn)知障礙、吞咽障礙、意識(shí)障礙、上肢肌張力障礙、卒中后抑郁、卒中后疼痛等精神病學(xué)：抑郁癥、焦慮癥、強(qiáng)迫癥、物質(zhì)成癮、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙﹑精神分裂癥等兒童康復(fù)：腦癱、運(yùn)動(dòng)功能障礙、注意缺陷多動(dòng)障礙、孤獨(dú)癥、閱讀障礙、語言發(fā)育遲緩等神經(jīng)病學(xué)：睡眠障礙、耳鳴、慢性疼痛、帕金森病、纖維肌痛、慢性疼痛(脊髓損傷下肢)、阿爾茨海默病、單側(cè)忽略﹑偏頭痛、神經(jīng)性疼痛等腦科學(xué)研究：記憶、學(xué)習(xí)、言語等

產(chǎn)品2：手持式高精度經(jīng)顱電刺激HD-tES設(shè)備

回映便攜式高精度經(jīng)顱電刺激儀(HD-tES)創(chuàng)新地采用type-C轉(zhuǎn)生物電極的設(shè)計(jì)使得產(chǎn)品能夠非常便捷地被使用。回映便攜式高精度經(jīng)顱電刺激儀(HD-tES)通過多電極配置(1個(gè)中心電極和4個(gè)返回電極)實(shí)現(xiàn)高精度電流聚焦,精準(zhǔn)刺激目標(biāo)腦區(qū)。其核心優(yōu)勢(shì)在于通過縮小電極尺寸(直徑12mm的環(huán)形電極)和增加電極數(shù)量,顯著提升刺激的聚焦性和精準(zhǔn)性。
回映HD-tES支持多模式刺激,覆蓋多場(chǎng)景需求：HD-tDCS模式：調(diào)節(jié)皮層興奮性,適用于中風(fēng)康復(fù)、抑郁癥干預(yù)等。HD-tACS模式：精準(zhǔn)鎖定腦電頻段(如β-γ頻段改善強(qiáng)迫癥,4Hz增強(qiáng)工作記憶)適配認(rèn)知障礙治療等。HD-tRNS模式：HD-tRNS 對(duì)顯式和隱式計(jì)時(shí)任務(wù)的影響不同,用于研究大腦的計(jì)時(shí)機(jī)制和時(shí)間處理能力等。

回映自研type-C轉(zhuǎn)生物電極示意圖
適用范圍:神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療，意識(shí)障礙和認(rèn)知功能調(diào)節(jié)，康復(fù)治療，運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知功能恢復(fù)。產(chǎn)品3：便攜式TI時(shí)域干涉經(jīng)顱電刺激儀

該設(shè)備通過緊密接觸于頭皮的電極傳導(dǎo)兩路不同頻率的高頻脈沖電流(如：2000Hz和2010Hz),高頻電流流經(jīng)大腦表層和深部區(qū)域，并在腦深部干涉產(chǎn)生低頻包絡(luò)(如：10Hz),由于大腦神經(jīng)元對(duì)高頻(>1000Hz)電刺激不響應(yīng)，所以位于大腦表層的高頻電流并沒有對(duì)大腦產(chǎn)生刺激效應(yīng)位于腦深部的低頻包絡(luò)刺激大腦，實(shí)現(xiàn)無創(chuàng)地刺激大腦深部而不影響大腦皮層，即無創(chuàng)腦深部電刺激。

適用范圍：

能夠應(yīng)用于對(duì)老年癡呆、癲癇、帕金森、抑郁癥等多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療和神經(jīng)科學(xué)研究的多個(gè)領(lǐng)域。

回映便攜式TI時(shí)域干涉經(jīng)顱電刺激儀設(shè)備示意圖

產(chǎn)品4：便攜式經(jīng)顱強(qiáng)交流電刺激儀(Hi-tACS)
該設(shè)備采用非侵入性的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。

回映便攜式經(jīng)顱強(qiáng)交流電刺激儀設(shè)備示意圖