臧玉峰教授专题讲座（配有视频、音频与文字）｜“功能磁共振精准定位异常脑活动引导下的TMS治疗”

功能磁共振成像（fMRI）不需要注射任何药物，兼有较高的时、空间分辨率，其空间分辨率约3mm，时间分辨率约1-2s, 也就是说，fMRI以3mm精度实时观测大脑每个部位的脑活动情况。fMRI技术相当普及，1.5T和3T磁共振基本上都有这个功能，县级或以上医院几乎都可以开展这项技术。

我国高被引学者臧玉峰教授提出的fMRI“低频振幅”分析方法，已经被广泛用于AD的功能磁共振成像研究。有研究者对发表的文章进行荟萃分析，发现早期AD的后扣带回低频振幅减低，是众多研究的一致结果。β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积的PET脑影像学检查，是AD诊断的“金标准”，基于PET的荟萃分析，发现众多研究中最一致的结果也在后扣带回，说明功能磁共振这种简单、无创检查方法，分析的结果是可靠的。

在众多脑调控治疗技术中，经颅磁刺激是唯一兼有无创、可以精准定位（约5mm）、并且在某些疾病有明确疗效的技术。在AD治疗中，目前仅有少数报道，显示了一定的疗效。但目前尚未见基于脑影像的的精准定位治疗AD的报道。采用功能磁共振这种相对比较普及、无创、并且可以精准定位的技术，引导TMS精准治疗AD等疾病，是一种有前景的技术。

2024年7月18日臧玉峰教授的扫盲式科普，反响热烈，收获满满。应广大同道邀请，特此将剪辑后的精彩视频和文字版内容在此献上。

。实际上这个所谓的静息态就是看我们大脑的自发活动。我们大脑啊随时都在活动，包括你睡觉的时候，它一直在活动。我们可以看它这个活动的特点，功能磁共振研究大脑的高级功能非常多，但是呢真正说把这些技术用到临床，跟疾病相关的呢，还是比较少的。我这呢列了两条

，我是以美国的FDA为例啊。因为美国的FDA应该说是比较严格的。第一个他用功能磁共振来做术前计划。什么意思？比如说我有一个肿瘤要做手术，在这种情况，我们要避开健康脑组织。健康脑组织它可能有一些重要的功能。比如说像胶质瘤在大脑里边，不可避免的就要损伤一些大脑的健康组织。可是呢我选择哪？这样我就可以在术前，做一些特定的认知任务，大脑就会激活起来，就可以看到这些区域，就可以给我做手术避开这些区域，这是他的一个临床的应用哈。那另外一个呢，就是2022年才批准的，就是用这个功能磁共振，来引导精准定位的经颅磁刺激治疗。我下面还会说哈，那我介绍一下这个经颅磁刺激。我这只是以8字线圈为例。这个a这呢就是它的主机，b就是一个导航的这个设备，这个c呢，就是那个8字线圈那个样子哈。把这个8字线圈放在大脑的表面，这个线圈里面会有非常强的电流通过，一过性的电流。有电就有磁，那么这两个线圈，有电流通过的时候呢就会产生两个磁场。这个磁场呢，可以在这个位置啊相交，可以聚焦。而这个位置呢，如果正好有电线穿过。它就有电就有磁，有磁就有电，就会产生感应电流。那么我们大脑当中的神经纤维，就相当于一个电线，那么如果这个磁场正好穿过电线纤维这儿，就会产生感应电流。就发挥它的调控效应，这是一个基本的原理。有优点有缺点啊，一个他没有创伤，就目前来讲，几乎对大脑没有任何创伤。但是它的一个缺点，就是它这个聚焦的深度啊，大概只有2到4个厘米。我们这个线圈放在头皮上2到4个厘米，也就是刚刚够到我们的大脑表面的这个皮层。那么深度的它是够不到的。可是我们好多脑疾病都是深部的问题。它的一个优点呢就是它可以聚焦，大概几个毫米，在几个毫米的范围聚焦。那么我们就需要一个精准定位，可是我们现在大家做经颅磁刺激，基本上是没有做精准定位的，就是大概其往这一放就开始打。好我这来列一下，我们用于人脑物理调控治疗的，常用的一些技术。有的技术，已经用在临床了；有的技术呢，还没有用在临床。介绍一个叫做深部脑刺激，就是把电极啊插到脑子里边去，他的定位特别好。但插到脑子里边去，当然就是一个创伤性的了，进程就很慢因为他有创伤嘛。我这只是讲这个经颅磁刺激，刚才的8字线圈啊，我用这个三个优点，一个呢他是不是有创伤？他没有创伤，所以做起来就很方便，我们可以反复的做；再一个呢，对某些疾病已经有了疗效，比如对抑郁症啊；这有几个疾病啊，他的疗效还是很明确的；呃还有一个呢，它可以精准定位。我如果用这三个优点呢，它是唯一同时拥有这三个优点的技术。这是我为什么我个人选择了这种技术。有的医院呢，也买这个深部线圈。这个深部线圈呢，一个优点就打得比较深，但是呢它的缺点不能定位或者定位是非常的粗糙。所以说我们现在搞这个精准定位的TMS治疗研究啊，都是用的8字线圈。就是说一下，因为有的医生有的医院条件比较好，这个深部线圈还挺贵，但是呢，它就目前来讲，它的疗效也不比这8字线圈好。但是它一个缺点，就是不能精准定位。所以我们现在做精准定位的研究，不用深部线圈。好，我下面呢就举几个例子啊。这个功能磁共振，怎么来引导精准定位的TMS治疗？这个功能磁共振计算方法非常非常多啊，其中有一个叫连接。什么意思呢？我这比如说a和b这两个点，实际上我们功能磁共振，可以看到大脑的，大概三四个毫米。每个位置都能看到啊。也就是说，我可以三四个毫米的这么一个体素为基本单位，研究两个脑区或两个体素之间的关系，这就叫网络，或者叫连接。比如说我这简单的说，a和b有没有连接呢？它的信号是不是同步？你可以研究任何的两个位置之间的关系，可以研究复杂网络就是说a b c d他们两两的很复杂，就跟咱们社会网络，一个人与人之间非常非常复杂的网络。大脑也是这样的，这样我们叫它复杂网络。但是今天呢，我讲最简单的任意两点之间的关系啊，我叫它一个点对点的这种连接。这儿现在看到的呢，是2014年发表在science的一篇文章，这是一个美国的一个小组做的，他们做的是正常人啊，他们想调控海马。因为海马跟记忆有关系，他们呢就选了这个位置，这个位置还比较深，我们的线圈是打不到这么深的。但是这个位置呢，已知这个位置啊和这是外侧顶叶，它们俩之间有一个很强的连接。他们做这个经颅磁刺激呢，就选择每个人那个最强的连接。他打了5天，发现记忆力可以提升。从这个研究大家就觉得哎，这个经颅磁刺激可以精准调控。那我打不到的深度我就用这种，所谓的点对点连接来调控它。这就是目前来讲，几乎可以说绝大部分做这个，包括我们团队在内，都是用类似的这种技术，那这个研究呢是我们课题组做的。比如说我们想调控这个前扣带回，这个前扣带回也是跟好多好多疾病都有关系啊。比如说呃多动症，多动症实际上学名叫注意缺陷多动障碍。它是一种注意困难。其中呢这个前扣带回跟注意力特别有关系。还有呢像这种慢性疼痛啊、像强迫症啊，都跟前扣带回有关，但是前扣带回也很大，那么我们想做的这个前扣带回，是跟注意有关的。我们也是做的健康人啊，躺在里边做一个注意任务。那么每个人激活的位置也不太一样。比如说这个人在这个红点这的，他这激活最强，我们就想打这。但是这儿呢，TMS打不了这么深。所以我们做一个连接，就是这个点和额叶，就有一个很强的连接，所以我们就调控最强的连接点。就发现一个session就是打30分钟，一次治疗就可以使得脑活动发生变化。那我们这个研究的创新点在哪呢？就是第一次啊，来证明他我打了这，你认为调控这，这是不是发生了变化呢？比如说刚才前面science文章，他并没有看看海马的脑活动是不是发生了变化。你想调控这，这是不是变了呢？那我们这个研究第一次证明，我打这个表明通过连接想调控这儿，这儿呢的确发生了变化，这就发生了变化，大家就是知道我想打表面，可以调控深部的脑活动这个意思就好了。我再讲一个卒中后手功能障碍。目前来讲也被认为就是在中早期，及早地用经颅磁刺激，会明显地加快康复进程。实际上这个TMS啊，对于这个卒中之后的这个手功能障碍，到底打哪儿并没有定论。其中一个观点就认为打这个hot spot。什么叫hot spot啊？就是说比如我把TMS放在我的头上，放在运动区附近。我就找找找哎，放在一个位置突然我的手就动起来了。一打我的手就动，一打我整个手就动。那这个位置我们叫hot spot。这个定位还是比较准的啊，大概几个毫米。你要移动几个毫米它就不动了。那hot spot呢算是一个比较精准的位置。不需要做磁共振就能把这个hot spot找出来。所以大家呢，有一个观点就认为，打这个hot spot可以促进手功能的康复。但是呢还有一个观点就是认为，用功能磁共振做一个手的激活。我就动动手在磁共振里边哎，我的运动区域激活了，打这个位置是不是更好呢？也没有定论。那我们这个研究呢，就是实际上是证明啊，首先他这个两个位置不一样。因为以前有的人认为，这个手动跟那hot spot是一样的。它是不一样的！大概能差一个厘米的样子。首先我是基础研究啊，我们这个依据在哪呢？红色的是fMRI动手激活的脑区，这个脑区呢有一个广泛的连接。因为动手它是一种主动运动，而hot spot是一种被动运动。那如果你打这个主动运动的区域，有可能效果更好。它的理论依据在哪呢？这个红色的这些区域啊，就是跟图上黄色区域，就是跟这个红色的这些点啊，他的功能连接很强。因为有一个广泛的功能连接。而这个绿色呢是没有的或者很弱。所以我们就认为啊，就是说可能打这个fMRI的手激活区，也许疗效更好。我们现在正在做，大家有兴趣，我们可以给大家提供技术支持。那前面呢，就讲了一两个例子哈。现在一个主要问题，就是说我们好多好多疾病，我们的异常脑区在哪？比如说AD/MCI 癫痫等等，它的异常脑区在哪？如果我打这个异常脑区，是不是疗效更好呢？至少从这个直觉上来讲，可能打这个异常脑区效果会更好 对吧？那怎么来对这个异常脑活动进行定位？这个图啊是目前来讲是最最火的抑郁症，因为抑郁症的疗效是最好的。它的疗效是非常明确的。打的位置呢，就是叫做左侧的背外侧前额叶。前额皮层就是大概这个位置。大概相当于我们的左前额这儿。实际上调控的叫膝下前扣带回这。其中目前比较流行的观点就认为，他打的是这，因为这两个之间呢，有一个非常强的负连接，他就认为啊，打这实际上调控的这。那么其中我们就要问啊，我来一个抑郁症，他这是不是异常呢？实际上目前是不清楚的啊。那我本人呢，做这个功能磁共振，算是真正开始学习是我读博士的时候。如果说我对这个领域的一些贡献啊，我们经常吹牛嘛，比如说引用率很高啊。那么我的贡献在哪呢？就是说大家做网络啊，非常多网络非常重要啊。大脑的确是一个非常非常复杂的网络，但是我本人呢，主要做什么呢？比如像这啊，网络就是ABCD他们的关系当然很重要。但是我个人做什么呢？做静息态功能磁共振的这个局部脑活动。也就是说你先别谈网络，你a和b，他是不是有异常？就是每个脑区是不是有异常？你a和b他们的关系异常，你到底是a异常还是b异常？还是两个都异常？对吧！我的方法就是主要看a或者b本身是不是异常。这方面国际上也有一些其他的方法呃，但是总的来，可能如果说用静息态功能磁共振，来检测局部脑活动，可能我猜哈，也许95%的文章，都是用的我们提出的这两个方法。比如我讲这个故事啊。我经常讲这个故事啊，特别是在座的，如果有这个特别是学方法的啊，包括年轻的医生。我当时也是比较年轻的医生嘛。比如我们大脑啊，每一个位置都可以看到这个信号，在上下活动。那么这个信号为什么上下活动？我们的脑活动肯定是一会强一会弱，你任何一个位置都是这样。它不可能一条直线，一条直线实际上就是意味着脑死亡。只要是脑活动就不会一条直线，就一定是上下的波动。那这个方法呢，就是测量它的振幅。你不是在震荡吗，我就测得震荡的幅度。大概就是这么一个简单的方法。我不知道在座的，如果说您没有计算背景，就知道反正就是说，反正这信号在动不能不能是一条直线，一定是有波动。那么我们就记录它，看看这个波动的大小。我这先普及一下这个研究啊。其中这个大家看到的这第三个，从上面数第三个叫做随机对照研究，什么意思呢，就是说比如一种药有没有效，一定要做随机对照研究，TMS也是这样。因为TMS可以用假刺激来比，就是一定要跟假刺激来比，这个假刺激比的时候呢我们叫双盲。什么意思呢？就是这个病人和家属，不知道我是真打还是假打。比如一个药吧，我以一个药为例啊。我吃了一个药，病人和家属不知道这个药是真假。那同时呢评估的这个医生也不知道是真假，这叫双盲，这样得到的结果才是可靠的。这叫随机。这个病人分到哪一组，我也不知道他是真的用药还是假的用药。这样比因为他有排除安慰剂效应啊。这个咱们普通老百姓啊，一定要知道这是这样的。这个药如果说没有经过这样的研究，得到的疗效不可靠。那么我这是讲的什么呢？就是这个Meta分析，什么叫meta分析呢，就是说我一个研究还不够好。我要做很多很多研究，多中心然后呢，对他们做一个汇萃分析才叫可靠。那AD/MCI目前来讲，AD还是好在哪呢，它目前来讲有金标准就是这Aβ。这个韩教授做得很多哈。在座的有些老师可能也做，但是Aβ呃，大家知道非常贵；再一个呢，好多医院是做不了的。因为他需要这个设备非常高。我猜可能大部分很多省都做不了。当然北京啊、上海啊这些大地方当然还行。再一个很贵，我听说是上万，我不太清楚哈。那么我这讲的这个例子，这是一个应用。这个低频振幅啊，这是韩教授的一个工作啊，呃也比较早的一个工作。看到呢是后扣带回的异常，一说这个MCI和AD啊就是海马的异常。可能出现海马的异常就比较晚了。这个脑活动的异常呢，是在后扣带回没到海马，那么这个研究不太可信啊。大家要知道这个功能磁共振因为他这个，大脑的功能随之的变化。一个研究不太可靠，那我们看看Meta分析。什么叫Meta分析啊？大家看这个研究，他统计了十几篇还是二十几篇文章，包括了韩璎教授那篇文章。大家看到的这个蓝色的啊。其中你看这个后扣带回减低对吧？右上角呢是Aβ的meta分析，Aβ已经用到临床诊断了，对吧。如果有Aβ沉积，一个人就能看出来，但一个人看出来的，也不那么可靠啊。大家看这是一个Aβ这个，这个meta分解。就是说他把好多好的研究合在一起。大家看到的这个红色的，就是Aβ沉积增加的地方。其中我这个箭头指向的叫后扣带回，为什么指向这？这是默认网络的一个非常典型的脑区。右下角呢，是葡萄糖代谢，也是PET的啊。大家看到的这个葡萄糖，红色的是代表葡萄糖减低啊。大家看到的这个后扣带回跟这个位置是一样的。反过来再来看左上角这个功能磁共振，后扣带回，也就是说从这些证据来看，后扣带回的异常是非常可靠的。那么我们这个功能磁共振，它的优点在哪呢？刚才说了啊，没有创伤，不需要打药。再一个呢，磁共振是每个医院都，几乎每个医院都有，你只要是做就好了，扫描多扫一会就行了，不需要加多少钱。如果说这样的技术能普及，能到了个体化，能诊断他的后扣带回是不是有异常，我说的不是诊断AD啊。我只判断他后扣带回是不是有异常。也许反过来呢，就能帮助我们诊断AD，至少可以定位诊断。就是我看看你的异常脑活动到底在哪，那么如果说我知道在这了，我是不是可以调控它呢？我们现在就是在做这个事，在跟韩教授合作来推广这种技术，调控它比如说我们做了磁共振，针对这个后扣带回进行调控，是不是疗效更好呢？当然也可以海马啊也不只后扣带回啊。我只是说后扣带回。目前来讲，在功能磁共振，在Aβ在PET是最可靠的一个异常脑区。那这呢我就讲一下啊，就是目前来讲对于AD/MCI TMS治疗的现状，首先目前报道的来讲，没有一例是精准定位的，因为精准定位的技术还是略微有点复杂，要做磁共振。我这讲的呢，是一个metaphor分析。这是深圳郭毅主任课题组做的一个Meta分析。还得说什么是meta分析呢。就是把以前的研究给他汇总起来，比如说这个呢，他纳入了16篇文章。我需要强调一下啊，这个RCT就是双盲的、随机对照的，相对来说比较可靠。那么总共纳入了600多个病人，其中一半是真的，一半是假的哈。大家可以首先看一下。就是这到目前来，也就发了16篇这种比较可靠的研究，我们中国这么大、这么多的病人。这个TMS做这个治疗并不难，那么如果我们合起来做，在座的各位啊，如果你感兴趣，我们可以做精准定位的 16篇文章。不就是16个地方搞吗，对吧？我们可以16个同时开始搞起来。那很快就可以，做一个非常可靠的一个研究。那么他刺激的位置，就目前来讲，说实在的是不知道刺激哪好。大家呢，大多数刺激的是这个背外侧前额叶，有左有右。为什么刺激这儿呢？不知道。那么结果总的来讲还是不错的。对于这个认知的这个改善还是显著的，至少是显著的啊。这呢我讲几个简单的参数啊。到底是高频低频？现在看来高频可能是更有效，那么我们现在做的还也是高频的啊。再一个呢，这个刺激的参数啊，比如说我连着刺激一两秒好呢？还是四五秒更好呢？因为他总共只有十六篇文章。再这么分析啊，并不是特别可靠。给我们一个启发哎，可能一两秒，这个持续的时间，一两秒就给他停下来。然后过一会再刺激，可能要比持续四五秒可能好一些。还有一个呢，这个间隔，就是我一个串和另外一个串，间隔太短了，可能不行。他可能认为啊，可能二三十秒才比较好。那这个问题就来了哈，如果我们要做二三十秒一个间隔的话，我们目前的这个治疗方法就要考虑啊，要做调整。他有他的道理啊。为什么二三十秒？我只是说我站在搞功能磁共振角度啊，功能磁共振有一个低频振荡，也许啊这个二三十秒，正好可以使他这个低频振荡，变得更明显。但是大家可以看到这个差别不是那么明显。total这个就是总的这个数量，还是越多越好？比如说你一个星期给的量，呃可能不够，可能一般来讲，比如说特别是对于这样的病。因为他本来就是一个退化型的吗，可能时间还会比较长，因为这个，为什么要讨论这个问题？我们在做的时候啊，时间太长了之后啊，这个病人的耐受性可能就坚持不住，他就不愿意做了，所以这是个问题。可是时间短了可能效果也没那么好。这个的确就是，现在抑郁症来讲，大家的加速治疗，就是我给他量很大，一星期两星期做完。那么用到这个AD/MCI是不是合适呢？也没有这样的报道，也可以尝试。再一个呢，我就号召大家要合作。这儿呢，我显示的是做抑郁症的哈。我们一个合作组，这个中国有30多个单位参加，这样的话呢，我们得到的结果才更可靠。那么目前呢，这个我们的这个说的话有好几年了。我也想跟韩璎教授合作来做这个事，后来也可能也是疫情啊什么的，就没有推动。希望大家把数据放在一块来分析，找到几个异常的脑区。这是我们做的一个帕金森的，这是一个国际的多中心合作，我就顺便说一下。比如帕金森，我们就知道它的壳核应该是异常的，那我们的功能磁共振就可以发现，壳核在全脑当中是最异常的。也就是说用一个比较简单的技术，就可以对异常脑活动进行定位。还有一个比较大挑战的地方呢，我们要到个体化，一定要有一个参考常模。我们比如说一量血压高血压，凭什么认为是这个数呢？是因为我们有大量健康人的数据了，比如我测一个血常规，比如说我低于12克，我就认为是贫血。就是因为我们有大量健康的数据。可是功能磁共振，因为这个相对来说还是比较呃，好多小医院也不做，实际上这个技术并不复杂。目前来讲呢要想做一个常模还是挺难的。再一个功能磁共振有一个，麻烦在哪呢？这个磁共振和磁共振机器不一样，他这个结果也不太一样。所以说呢我们想做全国的一个参考常模。就是把全国已经有的，这些个静息态功能磁共振数据呢，看能不能合起来，来做一个参考常模。现在很高兴的是，。已经有1000多个研究者参加了我们这个写作组。比如我们有了这些数据之后，做一个参考常模，可以对每一个单位来进行优化。这个数据也给大家一块来分享，大家都可以用。另外呢我再介绍一个简易精准定位。这个方法做过TMS都知道哈，如果你没有导航，你做到精准定位是很难的。但是你即使有了导航，不代表能定位。我总是举这个例子啊，你有了地图，然后有一个导航仪，才能精准的定位到那边去。你光买个导航仪是没用的啊！咱们有好多单位呢买了导航对吧，就认为我可以定位了。但是你往哪打呢实际上是不知道。所以首先要精准定位，那么如果能精准定位的话，导航比较贵，大家都知道非常贵。因为你这个TMS这个设备啊，可能比如说进口的也就七八十万，但是导航也要八九十万上百万。所以好多单位就不买这个导航。因为什么呢？我买了我也不知道往哪打。看看我们现在这个技术啊，这文章已经发了，大家放心地用啊！首先要精准定位，一定要做磁共振，做了磁共振，我才能知道可能打哪儿才合适。好比如说我们这一个头模，我们就假定啊，我要打x这个位置，这个其他的点不用完整。当时为了计算用的啊，在这个磁共振上我们测量了之后啊，你只要买一个这个外卡规就行了。这个外卡规，两个外卡规一量就能把这个点量出来。我就看结果哈，这个量的过程我就忽略了啊，它的精度可以到几个毫米，那么我们导航仪也就是这样的，基本上精度跟导航仪是一样的。这个费用大概其是500块钱，你就可以他这反复用啊。这个因为这个外卡规，很结实的金属的。你就每个病人用都没问题，所以这样的话呢，就非常方便。你只要做了磁共振，只要做了定位，我们就可以做精准定位的TMS治疗。因为非常便宜，我们是有专利的，只是为了防止别人注册，这个我们可以免费地交给大家。没有问题啊，大家就放心用就好了。那么这个右上角是我个人的微信，大家有什么问题都可以加我的微信。那左下角呢，就是我们，我刚才提到，我们不是有一个想做一个全国的，一个参考常模嘛，比如说您的医院如果想加入这个，只要有20个健康的数据，我们就可以加入，我们就可以来一块做这个事。另外还有一个叫，精准定位TMS治疗群，大家感兴趣也可以加入这个，这个机器人是严超赣做的，大家都可以交流。哎我呢就说这么多

我致谢呢，我就说下，因为大家经常致谢很多很多人，我呢就不写了，因为我合作者特别特别多，就不一一列了哈，那么今天呢，当然要致谢韩璎教授。韩璎教授呢，我刚才一开始就说了哈，我们呢想做这个AD/MCI的TMS的治疗，但是我们医院病人特别少，病人并不太相信我们这个课题组了，大家相信以韩璎教授

她非常知名的专家，她要给我们介绍呢，好多病人就也信任我们，我想我一个是感谢韩璎教授，再一个就想大家合作，在座的如果有病人呢，您就相信我们这些技术啊，可以说是在国际上是领先的，大家可以看我们那个方法啊，在全世界都在被引用哈。