Burst-tTIS概述

Burst-tTIS定義：

Burst-TI 是指將Theta Burst Stimulation (TBS)模式與transcranial Temporal Interference Stimulation (tTIS)技術(shù)結(jié)合的一種新型非侵入性腦刺激方法。其通過兩個(gè)高頻電流（I? 和 I?，頻率差 Δf = 50 Hz）在腦組織內(nèi)干涉，產(chǎn)生一個(gè)低頻包絡(luò)（50 Hz），該包絡(luò)進(jìn)一步被調(diào)制成 TBS 模式（5 Hz 的 burst，每個(gè) burst 含 3 個(gè)包絡(luò)）。

神經(jīng)響應(yīng)：每個(gè)包絡(luò)可誘發(fā)一個(gè)動(dòng)作電位，從而在目標(biāo)肌肉記錄到 MEP。

可塑性機(jī)制：通過 glutamatergic 和 GABAergic 系統(tǒng)的交互作用，以及 Ca2? 動(dòng)態(tài)變化，誘導(dǎo) LTP 或 LTD。

iTBS 與 cTBS定義（圖1）：

iTBS 和 cTBS 是兩種特定的 Theta Burst Stimulation (TBS) 協(xié)議，最初是通過重復(fù)經(jīng)顱磁刺激 (rTMS) 技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。

iTBS (間歇性Theta脈沖刺激 -intermittent Theta Burst Stimulation)

模式：以2秒的刺激簇（包含10個(gè)burst，因?yàn)?Hz * 2s = 10）和8秒的靜息期交替進(jìn)行?？偣仓貜?fù)20個(gè)循環(huán)（總計(jì)600個(gè)脈沖）。

效應(yīng)：通常誘導(dǎo)長時(shí)程增強(qiáng) (LTP) 樣效應(yīng)，即增強(qiáng)大腦皮層的興奮性。在運(yùn)動(dòng)皮層表現(xiàn)為增加運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位（MEP）的幅度。

cTBS (連續(xù)性Theta脈沖刺激 -continuous Theta Burst Stimulation)

模式：連續(xù)、無間歇地施加刺激簇，持續(xù)40秒（總計(jì)600個(gè)脈沖）。

效應(yīng)：通常誘導(dǎo)長時(shí)程抑制 (LTD) 樣效應(yīng)，即抑制大腦皮層的興奮性。在運(yùn)動(dòng)皮層表現(xiàn)為降低運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位（MEP）的幅度。

核心思想：兩者都使用相同的“基礎(chǔ)材料”（50Hz的burst，以5Hz的節(jié)奏重復(fù)），但通過不同的時(shí)間模式（間歇 vs. 連續(xù)）來產(chǎn)生截然相反、雙向調(diào)節(jié)的神經(jīng)可塑性效應(yīng)。

圖1 iTBS以及cTBS刺激協(xié)議定義示意圖

tTI-iTBS 與 tTI-cTBS：

tTI-iTBS 和 tTI-cTBS 其核心指的是使用經(jīng)顱 Temporal Interference (tTIS) 技術(shù)來傳遞上述 iTBS 和 cTBS 模式。

tTI-iTBS（圖2A）:使用tTIS設(shè)備產(chǎn)生一個(gè)間歇性的TBS模式的干涉電場(chǎng)。

tTI-cTBS:使用tTIS設(shè)備產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)性的TBS模式的干涉電場(chǎng)。

圖2 Burst-TI波形生成與生理響應(yīng)驗(yàn)證

總結(jié)：圖2通過理論合成和體內(nèi)實(shí)測(cè)，證實(shí)了預(yù)調(diào)制tTIS技術(shù)能在腦內(nèi)成功生成目標(biāo)TBS波形，并且該波形能有效誘發(fā)同步的肌電反應(yīng)，其響應(yīng)強(qiáng)度與刺激強(qiáng)度成正比。

HUIYING

臨床研究

研究方法：

動(dòng)物：SD 大鼠，植入顱骨電極（2極布置）。

刺激協(xié)議：tTI-iTBS / tTI-cTBS / sham，強(qiáng)度為 RMT 的 80%。

記錄：MEP 幅度變化（基線 vs 干預(yù)后）。

統(tǒng)計(jì)分析：非參數(shù)檢驗(yàn)（Friedman + Dunn’s test）。

圖3 實(shí)驗(yàn)裝置與電極植入示意圖

總結(jié)：圖3展示了在大鼠顱骨上植入雙套管電極的精確立體定位坐標(biāo)、電極固定方式以及刺激與記錄的整體實(shí)驗(yàn)配置，明確了半侵入式刺激靶點(diǎn)和EMG記錄方案。

研究結(jié)果：

tTI-iTBS：15–30 分鐘后 MEP 顯著增強(qiáng)（LTP-like）。

tTI-cTBS：15 分鐘后 MEP 顯著抑制（LTD-like）。

與 tES-TBS 對(duì)比：效果無顯著差異，但變異度更低。

Sham：無顯著變化。

圖4神經(jīng)可塑性調(diào)控效果分析

Panel A:實(shí)驗(yàn)時(shí)間線圖。清晰展示了實(shí)驗(yàn)流程：基線記錄（-10 to 0 min）、干預(yù)（0 min, TBS或Sham）、干預(yù)后記錄（0 to 30 min）。

Panel B:tES輸入-輸出曲線。箱式圖展示了使用傳統(tǒng)電刺激（tES）時(shí)，MEP振幅隨刺激強(qiáng)度（100%-200% RMT）增加而增大，證明了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)本身的有效性和可靠性。

Panel C:tES-TBS調(diào)控效果。箱式圖展示了經(jīng)tES輸送iTBS、cTBS和Sham后的MEP變化。iTBS表現(xiàn)出興奮趨勢(shì)（30min時(shí)顯著），cTBS有抑制趨勢(shì)但不顯著。

Panel D:tTIS-TBS調(diào)控效果。箱式圖展示了經(jīng)tTIS輸送iTBS和cTBS后的MEP變化。tTI-iTBS在15min后顯著增強(qiáng)MEP，tTI-cTBS在15min后顯著抑制MEP，Sham無效果。

總結(jié)：圖4核心結(jié)果圖。Panel D的結(jié)論最為關(guān)鍵：tTIS不僅可以傳遞TBS模式，還能成功誘導(dǎo)出預(yù)期的、雙向的神經(jīng)可塑性變化（LTP樣和LTD樣效應(yīng)），其效果甚至比傳統(tǒng)tES（Panel C）更顯著和穩(wěn)定。Panel A提供了結(jié)果解讀的時(shí)間框架，Panel B是用于驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)可靠性的對(duì)照數(shù)據(jù)。

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總結(jié)

本研究成功地證明了 “Burst-TI” 技術(shù)的可行性。它不僅能精確生成TBS波形，還能有效誘導(dǎo)出雙向、持久的神經(jīng)可塑性變化。盡管當(dāng)前方法存在局限，但它標(biāo)志著tTIS技術(shù)從簡(jiǎn)單的“激活/抑制”工具向復(fù)雜的“神經(jīng)環(huán)路重塑”工具邁出了關(guān)鍵的第一步。未來的工作將聚焦于將這一技術(shù)應(yīng)用于多電極、非侵入性頭皮貼附的設(shè)置中，以實(shí)現(xiàn)其無創(chuàng)精準(zhǔn)調(diào)控深部腦區(qū)的終極目標(biāo)，為治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病開辟新的途徑。

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回映產(chǎn)品

產(chǎn)品1：便攜式TI時(shí)域干涉經(jīng)顱電刺激儀

便攜式TI時(shí)域干涉經(jīng)顱電刺激儀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。

回映便攜式時(shí)域干涉電刺激設(shè)備支持傳統(tǒng)的tTIS時(shí)域干涉電刺激模式（基于正弦波），PWM-TI時(shí)域干涉電刺激模式（基于50%占空比方波），burst-TI時(shí)域干涉電刺激模式,細(xì)分為tTI-iTBS，tTI-cTBS兩種模式（基于iTBS，cTBS).

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2：48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。

回映自研 48通道8腦區(qū)同步高精度經(jīng)顱電刺激設(shè)備
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3：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?；赜潮銛y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。

回映便攜式HD-TES設(shè)備示意圖

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。