经颅磁刺激(transcranialmagneticstimulation,TMS)是一种无创刺激大脑皮层的方法，可用于精神类疾病治疗，如抑郁症和焦虑症。
虽然有许多使用8字形线圈的TMS定位方法，但许多方法没有考虑到解剖结构上的个体差异，或者不能推广到所有靶点。
本方案将功能磁共振成像(fMRI)和electric-field(即E-field)建模相结合，以通用化方法进行针对特定被试的靶向TMS，即优化刺激部位和TMS线圈方向。
在使用本方法时，用户应该(i)定义感兴趣区域(regionofinterest,ROI)，(ii)从结构MRI数据生成头部模型，(iii)对功能MRI数据进行预处理，(iv)在ROI内识别单个被试的刺激位点，以及(v)进行E-field建模以识别最优线圈取向。
与标准的靶向定位方法相比，该方法(i)被试间刺激部位的可变性降低，(ii)头皮-皮质-靶点的距离降低，以及(iii)最佳线圈方向的可变性降低。
该方案的执行需要具备结构和功能MRI数据处理的中等水平。
该方法需要约24小时完成，并且表明将受约束的fMRI靶向定位与迭代E-field建模相结合，可以作为优化TMS线圈位置及其取向的通用方法。
1.前言
经颅磁刺激(Transcranialmagneticstimulation,TMS)是一种通过对头皮施加强磁脉冲来无创刺激大脑皮层的方法。
随着神经导航技术和8字形线圈的出现，有可能以亚厘米精度靶向定位特定的皮层区域。
利用这种空间分辨率的改进，可以使用TMS以高度的功能特异性调节正在进行的认知过程。
然而，要完全做到这一点，我们必须(i)掌握感兴趣功能相应的皮质定位先验知识，以及(ii)使用这些知识来定义特定被试的靶点。
与其他方法的比较：
虽然有许多TMS靶向定位的方法，例如用于抑郁症治疗的靶向刺激背外侧前额叶皮质(dorsolateralprefrontalcortex,dlPFC)的5-cm规则，但使用fMRI和神经导航技术定位特定被试的靶区可以获得更高的精度。
fMRI是在认知实验范式中常见的研究大脑活动的方法，它可以得到特定被试任务状态下的全脑高清血流代谢活动图。
许多认知范式已经实现了MR环境的兼容，从而有可能表征介导一系列不同认知过程的神经活动。
Sack等人的研究表明，与10-20系统脑电图(electroencephalogram,EEG)导向、单一被试MRI导向和群组水平fMRI导向的TMS相比，使用单一被试fMRI导向的靶向TMS效果最好。
然而，尽管fMRI定位有明显的好处，但在使用单个被试数据时，fMRI数据的功能定位可能是可变的，特别是在额叶区域，那里的解剖结构在被试之间可能有很大差异。
另外，由于fMRI的信噪比通常较低，目前尚不清楚fMRI导向的TMS靶向定位过程中的被试间差异有多少是真实的解剖差异，而不是fMRI数据中的噪声。
因此，当使用fMRI来导向TMS定位时，利用基础解剖学的先验知识来限制潜在靶点的可变性是至关重要的。
除了被试之间功能定位的高度可变性之外，fMRI只能确定8字型TMS线圈中六个可能的运动轴中的三个：即确定x，y，z位置的轴。
TMS对神经功能的影响有一部分取决于线圈相对于解剖结构的方向；因此，在选择刺激部位时，还必须考虑决定线圈方向的其他三个运动轴(翻滚角、俯仰角和偏航角，这些是三维地图渲染时表示模型的旋转量经常用到的指标，可以在这里进一步了解：
