Standardizzazione della Segnalazione dell'Ultrasuono Transcranico
Linee guida chiare per segnalare studi di ultrasuoni transcranici aumentano l'affidabilità della ricerca.
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Indice
- Perché Sono Importanti gli Standard di Reporting
- Panoramica della Guida al Reporting
- Trasduttore e Sistema di Alimentazione
- Parametri Acustici nel Campo Libero
- Parametri di Tempistica dell'Impatto
- Parametri di Esposizione In Situ
- Parametri di Intensità
- Reporting dei Parametri Medi
- Considerazioni Sperimentali Aggiuntive
- Conclusione
- Fonte originale
La stimolazione ultrasonica transcranica (TUS) è un metodo che usa onde ultrasoniche per cambiare l'attività cerebrale senza chirurgia. Con la diffusione della TUS, è importante avere modi chiari e coerenti per riportare come vengono condotti questi studi. Questo assicura che le diverse ricerche possano essere confrontate e comprese correttamente, portando a risultati migliori in generale.
Perché Sono Importanti gli Standard di Reporting
Il campo della TUS sta crescendo rapidamente, ma senza standard di reporting uniformi, può essere difficile capire i vari studi. Questo può portare a confusione e potrebbe influenzare l'affidabilità dei risultati. Avere un insieme di standard permette ai ricercatori di condividere le loro scoperte in un modo che gli altri possono facilmente seguire e replicare, e questo è fondamentale per il progresso scientifico.
Panoramica della Guida al Reporting
Questa guida si concentra sugli aspetti ultrasonici degli studi TUS. Non copre metodi di test correlati come EEG o MRI, né stabilisce standard di sicurezza. L'obiettivo è fornire una lista di controllo che i ricercatori possono usare mentre riportano i loro risultati.
Lista di Controllo delle Aree Chiave di Reporting
Trasduttore e Sistema di Alimentazione
- Identificare il tipo di dispositivo ad ultrasuoni e le sue impostazioni.
- Riportare il produttore e il modello del trasduttore.
- Descrivere il sistema di alimentazione usato per alimentare l'ultrasuono.
Parametri Acustici nel Campo Libero
- Fornire dati sulle onde sonore create dal trasduttore in un ambiente controllato.
- Includere l'ampiezza e le dimensioni della regione focale dove le onde ultrasoniche si concentrano.
Parametri di Tempistica dell'Impatto
- Spiegare la tempistica degli impulsi ultrasonici, compreso quanto dura ogni impulso e quanto spesso vengono ripetuti.
Parametri di Esposizione In Situ
- Stimare gli effetti delle onde ultrasoniche all'interno del cervello, considerando materiali diversi come osso e tessuto.
Parametri di Intensità
- Riportare l'intensità delle onde ultrasoniche usate durante lo studio.
Trasduttore e Sistema di Alimentazione
Descrizione del Trasduttore
Il trasduttore è il dispositivo che emette onde ultrasoniche. È importante descrivere completamente il trasduttore:
- Produttore e Modello: Includere dettagli sulla compagnia che ha realizzato il dispositivo e numeri di modello specifici.
- Frequenza Operativa: Indicare la frequenza a cui opera il trasduttore, poiché questo influisce su come le onde interagiscono con il cervello.
- Geometria: Per determinati tipi di trasduttori, spiegare la dimensione e la forma, come il raggio di curvatura e il diametro dell'apertura.
Descrizione del Sistema di Alimentazione
Il sistema di alimentazione alimenta il trasduttore. I dettagli da riportare includono:
- Che tipo di fonte di alimentazione viene utilizzata.
- Qualsiasi componente aggiuntivo, come generatori di segnale o amplificatori, insieme ai loro produttori e numeri di modello.
Impostazioni del Sistema di Alimentazione
Tutte le impostazioni usate durante gli esperimenti devono essere riportate chiaramente. Questo include:
- La frequenza di funzionamento.
- Livelli di uscita come impostazioni di tensione o potenza.
- Qualsiasi impostazione di posizione focale applicata al trasduttore.
Parametri Acustici nel Campo Libero
Parametri da Riportare
Questi parametri descrivono il campo ultrasonico creato dal trasduttore in un ambiente controllato in acqua. Questo è necessario per capire come funziona l'uscita del trasduttore senza interferenze da altri elementi. I parametri chiave includono:
- Ampiezza di Pressione Picco Spaziale: La massima pressione creata dall'ultrasuono.
- Dimensioni Focali: La dimensione dell'area dove l'ultrasuono è più forte.
Misurazioni nel Campo Libero
Per ottenere misurazioni accurate nel campo libero, considera:
- Eseguire misurazioni in acqua per prevenire qualsiasi ostacolo e riflessioni che possano influenzare i risultati.
- Riportare le condizioni di ogni misurazione per fornire un contesto su come i risultati possono variare tra gli studi.
Parametri di Tempistica dell'Impatto
La tempistica degli impulsi è cruciale per capire come la TUS influisce sull'attività cerebrale. Dovrebbero essere riportati i seguenti elementi:
- Durata dell'Impulso: Quanto dura ciascun impulso.
- Intervallo di Ripetizione degli Impulsi: Quanto spesso vengono ripetuti gli impulsi.
- Frequenza di Ripetizione degli Impulsi: Il ritmo con cui si verificano gli impulsi in un dato intervallo di tempo.
Descrizione della Tabella di Tempistica degli Impulsi
Crea una tabella per presentare chiaramente i parametri di tempistica. Questa tabella dovrebbe includere:
- Le caratteristiche di ogni impulso.
- Informazioni sui treni di impulsi se gli impulsi vengono ripetuti più volte.
Parametri di Esposizione In Situ
I parametri di esposizione in situ descrivono come le onde ultrasoniche interagiscono con il tessuto cerebrale. A causa delle diverse proprietà del cranio e del tessuto cerebrale, queste stime comportano spesso un certo livello di calcolo o simulazione.
Ampiezza di Pressione In Situ Stimata
Poiché il cervello è coperto dal cranio, la pressione ultrasonica cambia quando raggiunge il cervello. Stimare questa pressione è essenziale per capire gli effetti della stimolazione. Per riportare questo:
- Includere i metodi usati per i calcoli.
- Riportare eventuali assunzioni sul comportamento delle onde attraverso vari tessuti.
Simulazione dei Parametri di Esposizione
Le simulazioni possono aiutare a prevedere come si comportano le onde ultrasoniche nel cervello. Quando si usano simulazioni, i dettagli da riportare includono:
- Gli strumenti usati per la simulazione.
- Come sono state modellate le proprietà acustiche e il posizionamento.
Derating
Il derating è un metodo usato per stimare la riduzione della pressione che avviene quando le onde ultrasoniche passano attraverso il cranio. Quando si usa questo metodo, riporta:
- I coefficienti di attenuazione individuali per il cranio e il cervello.
- L'ammontare totale della riduzione della pressione applicata.
Parametri di Intensità
I parametri di intensità descrivono come l'energia dell'ultrasuono si comporta all'interno del cervello. Riporta quanto segue:
- Intensità Media Picco-Spaziale: L'energia media dell'ultrasuono al suo picco.
- Intensità Media Tempo-Picco Spaziale: L'energia media dell'ultrasuono nel tempo.
Reporting dei Parametri Medi
In situazioni in cui sono coinvolti molti partecipanti, potrebbe non essere pratico fornire parametri dettagliati per ogni singola condizione. In tali casi, è appropriato riassumere i dati riportando:
- I valori medi, minimi e massimi dei parametri pertinenti.
- Parametri aggiustati se impostazioni specifiche cambiano tra i diversi soggetti.
Considerazioni Sperimentali Aggiuntive
Impostazione Sperimentale
Altri elementi che possono influenzare i risultati degli studi TUS e che dovrebbero essere riportati includono:
- Preparazione dei capelli del soggetto.
- Posizionamento e fissaggio dei soggetti durante la procedura.
- Dettagli sull'attrezzatura usata per la misurazione.
- Condizioni dell'ambiente, come il rumore di fondo.
Reporting di Parametri Aggiuntivi
Quando si conducono studi TUS, diversi aspetti non coperti nelle linee guida di base sono anche importanti da riportare. Anche se non è fattibile fornire un elenco completo, i ricercatori dovrebbero cercare di condividere:
- Esperienze dei soggetti e eventuali effetti collaterali.
- Misure di sicurezza adottate durante lo studio.
- Specifiche sul sistema ultrasonico e sulla metodologia impiegata.
Conclusione
Standardizzare il reporting degli studi TUS è fondamentale per il progresso della ricerca in questo campo. Seguendo queste linee guida, i ricercatori possono contribuire a una migliore comprensione di come funziona l'ultrasuono transcranico e delle sue potenziali applicazioni. Rapporti chiari non solo miglioreranno la collaborazione scientifica, ma porteranno anche a standard e pratiche migliori negli studi futuri. Attraverso sforzi collettivi e rispetto di queste raccomandazioni, il campo può progredire con maggiore chiarezza ed efficienza.
Titolo: ITRUSST Consensus on Standardised Reporting for Transcranial Ultrasound Stimulation
Estratto: As transcranial ultrasound stimulation (TUS) advances as a precise, non-invasive neuromodulatory method, there is a need for consistent reporting standards to enable comparison and reproducibility across studies. To this end, the International Transcranial Ultrasonic Stimulation Safety and Standards Consortium (ITRUSST) formed a subcommittee of experts across several domains to review and suggest standardised reporting parameters for low intensity TUS, resulting in the guide presented here. The scope of the guide is limited to reporting the ultrasound aspects of a study. The guide and supplementary material provide a simple checklist covering the reporting of: (1) the transducer and drive system, (2) the drive system settings, (3) the free field acoustic parameters, (4) the pulse timing parameters, (5) \emph{in situ} estimates of exposure parameters in the brain, and (6) intensity parameters. Detailed explanations for each of the parameters, including discussions on assumptions, measurements, and calculations, are also provided.
Autori: Eleanor Martin, Jean-François Aubry, Mark Schafer, Lennart Verhagen, Bradley Treeby, Kim Butts Pauly
Ultimo aggiornamento: 2024-02-15 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2402.10027
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2402.10027
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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