时间干涉电刺激系统

时间干涉电刺激系统

时间干涉(Temporal Interference, TI)电刺激系统是一项突破性的无创脑深部电刺激(NDBS)技术平台。它通过创新的物理干涉原理，成功攻克了传统无创神经调控技术难以触及深部脑区的难题，为神经科学研究与临床转化提供了全新的技术路径。

该系统的核心工作原理在于，通过紧密贴合头皮的电极，向大脑施加多路频率略有差异的高频脉冲电流(例如2.00kHz和2.01kHz)。由于大脑皮层神经元对高频(>1.00kHz)电刺激不产生响应，表层脑组织不会受到干扰。然而，当这些高频电流在脑深部特定靶点交汇时，会发生干涉效应，产生一个低频的包络电场(例如10Hz)。正是这个低频包络能够准确激活深部神经元，从而在不损伤浅层脑组织、无需开颅手术的前提下，实现对海马体、杏仁核等深部脑区的无创准确调控。

为支撑有效的实验设计与分析，该系统配备了强大的无创脑神经仿真软件。软件搭载了基于3D沉浸式技术的全脑53个脑区交互模型，研究者可通过旋转、变色、爆炸等直观操作，灵活查看脑区结构与功能，准确锁定实验靶点。在个性化建模方面，软件支持基于核磁影像的人脑个性化电极定位与正逆向建模算法，可将复杂的建模时间压缩至1小时内，计算时间控制在3分钟内，大幅缩短了实验准备周期。

该系统广泛应用于神经内科、精神科、康复科及认知神经科学等前沿领域，在帕金森病、阿尔茨海默病、难治性抑郁症、癫痫及慢性疼痛等疾病的机制研究与干预探索中展现出巨大的应用潜力。

产品参数

产品名称：时间干涉电刺激系统

产品类型：无创脑深部神经调控设备

核心技术：时间干涉(Temporal Interference, TI)电刺激技术

核心性能参数

参数项目    技术指标

波形类型    正弦波、双向脉冲、单向脉冲

频率范围    0-20MHz

通道数量    8通道

频率分辨率    1Hz

刺激模式    连续刺激模式、间歇性脉冲刺激模式

工作原理

步骤    技术描述

1步    通过紧密接触于头皮的电极传导多路不同频率的高频脉冲电流(如2.00kHz和2.01kHz)

2步    高频电流流经大脑表层和深部区域，并在脑深部干涉产生低频包络(如10Hz)

3步    大脑神经元对高频(>1.00kHz)电刺激不响应，表层高频电流无刺激效应

4步    脑深部的低频包络刺激大脑，实现无创脑深部电刺激

仿真软件功能

脑区认知交互：基于3D沉浸式技术的全脑53个脑区结构，每个脑区配备概述、结构、功能及相关障碍的文字说明与音频解读

模型操控：支持爆炸、回归、变色、旋转等交互操作

脑区分类展示：直观查看脑区的科学归类(如基底神经节包含伏隔核、苍白球等细分结构)

个性化建模：基于核磁影像的人脑个性化电极定位功能

正逆向建模：经颅时间干涉刺激的个性化正向/逆向建模算法

计算效率：人脑建模时间压缩至1小时内，计算时间控制在3分钟内;大鼠/小鼠建模计算时间不超过3分钟

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