经颅磁刺激的基础知识及临床应用
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2019/4/1
模式化重复脉冲刺激：间隔刺激（iTBS）/连续刺激（cTBS）
11
TMS技术简介
刺激效应
根据产生的生理效果和风险程度，rTMS有高频和低频之分。 低频是指脉冲频率≤1Hz；高频是指脉冲频率≥5Hz。 低频刺激引起皮质功能抑制；高频刺激引起皮质功能兴奋。
2019/4/1
1988
华中科技大学成功研制出中国第一台经颅磁刺激仪。 美国Cadwell实验室首次试验成功重复经颅磁场刺激器 （rTME），并于1992年推出了第一台重复经颅磁刺激 器（rTMS），使磁场刺激的作用更深、更强、更持久。 华中依杰与同济医学院合作研制出中国第一台rTMS，并 逐渐应用于临床。
2005
27
临床应用
治疗指南
A类推荐 （明确有效） B类推荐 （很可能有 效） 1.神经性疼痛（高频，疼痛对侧M1区） 2.抑郁症（高频，左侧DLPFC） RCT的系统综述 单个的RCT
1.帕金森病抑郁症状（高频，左侧DLPFC） 2.脑卒中慢性期运动功能障碍（低频，对侧M1区） 3.抑郁症（低频，右侧DLPFC） 4.精神分裂症阴性症状（高频，左侧DLPFC） 5.抗抑郁药的辅助治疗（高频，左侧DLPFC）
2019/4/1
5
TMS技术简介
原理介绍
根据电磁感应原理，由储能电容向刺激线圈快 速放电，经刺激线圈产生的脉冲磁场能够穿透 衣物、骨骼和其他组织，在刺激部位产生感应 电流，引起神经细胞的兴奋/抑制活动，进而 产生一系列的生理生化反应。
1
电 流
感应电流
2019/4/1
6
TMS技术简介
原理介绍
根据电磁感应原理，由储能电容向刺激线圈快 速放电，经刺激线圈产生的脉冲磁场能够穿透 衣物、骨骼和其他组织，在刺激部位产生感应 电场，引起神经细胞的兴奋/抑制活动，进而 产生一系列的生理生化反应。
2019/4/1
9
TMS技术简介
生理基础
刺激局部神经产生动作电位：运动诱发电位（MEP）； 影响脑内多种神经递质及其受体的功能：多巴胺（帕金森病、成瘾等）、 5-羟色胺（睡眠、认知、疼痛等）、谷氨酸（癫痫、AD等）、GABA（焦虑 、失眠等）； 影响皮质代谢：高频刺激可以提高局部代谢水平，低频则降低； 影响局部血流：高频刺激可以提高局部血流，低频降则低； 兴奋与抑制作用：双向调节大脑兴奋与抑制功能之间的平衡。
第二部分
PART TWO
Magneuro经颅磁 刺激仪
刺激线圈 冷却技术 MEP模块 操作系统
2019/4/1
14
Magneuro经颅磁刺激仪
2019/4/1
15
Magneuro经颅磁刺激仪
刺激线圈
标配线圈
圆形：聚焦性差，刺激面积大， 适用于MEP的检测和常规治疗
8字形：聚焦性好，刺激面积和刺激强度小 精确定位皮质功能区，适用于科研和常规治疗
2019/4/1
10
TMS技术简介
刺激模式
单脉冲刺激（sTMS）: 由手动控制无节律脉冲输出，也可以激发多个刺激, 但是刺激间隔较长(例如10 秒) ，多用于常规电生理检查、运动阈值（MT ）、运动诱发电位（MEP）等； 成对脉冲刺激（pTMS）：以极短的间隔在同一个刺激部位连续给予两个不 同程度的刺激，或者在两个不同部位应用两个刺激仪（又称作double-coil TMS，dTMS），多用于研究神经的易化和抑制作用，起到长时程增强效应（ LTP）/长时程抑制效应（LTD）的治疗作用； 重复脉冲刺激（rTMS）：改变大脑局部神经兴奋度，实现皮质功能重建， 在神经、精神疾病的治疗方面具有很大潜力。 常规重复脉冲刺激：高频（≥5Hz）/低频（≤1Hz）
12
经颅磁刺激技术简介
TMS技术简介
技术特点
无创
安全*
无痛
副作用小*
*1998年、2008年，国际经颅磁刺激协会颁布《TMS临床应用
的风险与安全指南》用于指导TMS技术的临床应用与推广。
1.Eric M. Wassermann. Risk and safety of repetitive transcranial magnetic stimulation: report and suggested guidelines from the International Workshop on the Safety of Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation. Electroencephalography and clinical Neurophysiology, 1998. 2.Simone Rossi, Mark Hallett, Paolo M. Rossini, Alvaro Pascual-Leone and The Safety of TMS Consensus Group. Safety, ethical considerations, and application guidelines for the use of transcranial magnetic 2019/4/1 13 stimulation in clinical practice and research. Clinical Neurophysiology, 2009.
1
2019/4/1
7
TMS技术简介
原理介绍
根据电磁感应原理，由储能电容向刺激线圈快 速放电，经刺激线圈产生的脉冲磁场能够穿透 衣物、骨骼和其他组织，在刺激部位产生感应 电流，引起神经细胞的兴奋/抑制活动，进而 产生一系列的生理生化反应。
1
2 3
2019/4/1
感应电流使膜内外原来相对稳定的静息膜电位 发生波动
1.睡眠障碍 2.孤独症 3.运动性失语等 专家观点，临床医 生反映 尚未严格试验证明
可期待
2019/4/1
28
临床应用
康复应用
TMS是康复评定和治疗的新手段。 帮助中风患者大脑的功能重组，改善脑卒中后运动功能、偏侧忽视、言语功 能、吞咽功能及认知功能等。 高频刺激患侧、低频刺激健侧运动区，促进偏瘫患者运动功能的恢复。 治疗脊髓损伤，防治脊髓损伤的并发症。 高频刺激中枢运动神经、低频刺激外周神经均有镇痛作用。
常用定位方法
国际脑电图10-20系统
2019/4/1 21
Magneuro经颅磁刺激仪
MEP模块（运动诱发电位监测）
为什么要测量运动阈值？
大脑皮质兴奋性的个体差异性
安全
运动阈值能间接反映相关大脑 皮质的兴奋性
有效
确定刺激的强度和剂量
Frye RE, Rotenberg A, Ousley M, Pascual-Leone A. Transcranial magnetic stimulation in child neurology: 2019/4/1 current and future directions. J Child Neurol. 2008; 23:79-96.
队列研究的系统综 述 单个队列研究及质 量较差的RCT 结局研究
C类推荐 （可能有效）
1.复杂性区域性疼痛综合征I型 2.帕金森病运动症状（高频，双侧M1区） 3.脑卒中亚急性期运动功能障碍（低频，对侧M1区） 4.脑卒中亚急性期或慢性期运动功能障碍（高频， 患侧M1区） 5.偏侧忽视（cTBS，左侧后顶叶） 病例对照研究的系 6.癫痫（低频，癫痫灶） 统综述 7.增加抗抑郁药的疗效（高频，左侧DLPFC或低频， 单个病例对照研究 右侧DLPFC） 8.创伤后应激障碍（高频，右侧DLPFC） 9.幻听（低频，左侧DLPFC） 10.香烟物质成瘾（高频，左侧DLPFC）
2019/4/1
25
第三部分
临床应用
治疗指南 康复应用 禁忌症 不良反应 注意事项
PART THREE
2019/4/1
26
临床应用
治疗指南
2014IFCN（国际临床电生理协会） 《基于循证医学的rTMS治疗指南》
Lefaucheur Jean-Pascal,André-Obadia Nathalie,Antal Andrea et al. Evidence-based guidelines on the therapeutic use of repetitive transcranial magnetic stimulation 2019/4/1 .Clin Neurophysiol, 2014, 125(11): 2150-2206. (rTMS).[J]
圆形 8字形
刺激线圈
运动阈值
TMS
按MT%给予刺激（通常为80％110％MT）。这里要分为仪器的 强度和治疗所用强度。将磁刺激 仪的输出能量调整到最大强度时 定义为100%，按最大强度的百分 比描述
刺激强度
刺激频率
每秒连续输出刺激脉冲个数。刺 激频率受限于输出强度，当强度 设定(%)后，机器所允许的最高输 出频率与强度成反比
2019/4/1
3
TMS技术简介
发展简史
1938
Cerletti首先采用了电休克疗法（ECT），目前ECT还是 治疗抑郁症的重要手段。然而ECT会产生疼痛，需要麻 醉，可能损伤大脑记忆。
1965
比克福特（Bickford R.G）和弗莱明（Fremming B.D）进行了首次现代模式的经颅磁刺激实验，用40 毫秒的脉冲电流通过线圈，证明了磁场刺激可以兴奋 面神经。 Merton用高电压经颅刺激大脑皮质，引出运动诱发电 位。然而电刺激经过颅骨和头皮的高电阻会产生疼痛 和灼烧，限制了其临床应用。
双通道：国际经颅磁刺激协会推荐配置 无线式：减少干扰、精准采集 体积小巧、摆脱束缚、便捷操作
2019/4/1
19
Magneuro经颅磁刺激仪
MEP模块（运动诱发电位监测）
常用靶肌肉的选择
拇短展肌
第一骨间背侧肌
2019/4/1
20
Magneuro经颅磁刺激仪
MEP模块（运动诱发电位监测）
1980
1982
Polson制作了磁场刺激器可以兴奋外周神经，首次记录 到肌肉收缩的诱发电位。
2019/4/1
4
TMS技术简介
发展简史
1986
英国Shef field大学的Barker成功研制出第一台经颅磁 场刺激器，可以在颅外直接刺激运动皮质诱发身体对侧 手的运动。
1987
英国MAGNETIC生产了第一台单脉冲式磁场刺激器， 刺激线圈为圆形，由手动开关控制刺激输出，是一种 非连续、非节律性的刺激。
22
Magneuro经颅磁刺激仪
操作系统
智能记录，避免遗漏，提升效率
2019/4/1
23
Magneuro经颅磁刺激仪
操作系统
多种模式可选，满足诊断、治疗、科研 等不同需求
2019/4/1
24
Magneuro经颅磁刺激仪
操作系统
界面清晰易懂，无操作门槛或学习成本， 内置专家方案库，可个性化设置
1831
英国化学家Faraday阐明了电磁感应现象，通电导体 周围存在磁场，变化的磁场又可以使临近的导体产生 感应电流。
1874
美国Bartholow在脑手术中直接用电刺激大脑运动区 引起对侧肢体抽动。
1896
法国生物学家Arsonval自制了可以套在头上的线圈，然 后接上110V的电压，通过30安培的电流，发生了光幻 觉现象，现在可以解释为磁场刺激兴奋了视网膜。
磁刺激不仅是刺激单个神经元，而且是刺激神 经元群体和与之相连的神经网络
4
刺激深度：1.5~8cm 刺激强度：1.5~6T
8
TMS技术简介
相关概念
单脉冲TMS（sTMS） 双脉冲TMS（pTMS） 重复性TMS（rTMS）
刺激模式
TMS刺激运动皮质，10次刺 激中至少5次可诱发出波幅超 过50μ V的靶肌（通常为拇短 展肌）运动诱发电位（MEP） 所需要的最小刺激强度。 运动阈值可反应大脑皮质兴奋 性，便于确定个性化的刺激强 度
2019/4/1 16
Magneuro经颅磁刺激仪
刺激线圈
常用线圈
双锥形：局部刺激强度高，刺激深度较深 适用于刺激支配盆底肌、下肢肌肉的运动皮质
2019/4/1
17
Magneuro经颅磁刺激仪
冷却技术
智能风冷 降低噪音
2019/4/1
18
Magneuro经颅磁刺激仪
MEP模块（运动诱发电位监测）
经颅磁刺激的基础知识及 临床应用
余韵扬 2018.08.13
2019/4/1
1
第一部分
PART ONE
TMS技术简介
发展简史 原理介绍 相关概念 生理基础 刺激模式 刺激效应 技术特点
2019/4/1
来自百度文库
2
经颅磁刺激技术简介
TMS技术简介
发展简史
1780
意大利生物学家Galvani发现刺激青蛙的脊髓神经可引 起大腿肌肉收缩，创立了生物电的概念。
模式化重复脉冲刺激：间隔刺激（iTBS）/连续刺激（cTBS）
11
TMS技术简介
刺激效应
根据产生的生理效果和风险程度，rTMS有高频和低频之分。 低频是指脉冲频率≤1Hz；高频是指脉冲频率≥5Hz。 低频刺激引起皮质功能抑制；高频刺激引起皮质功能兴奋。
2019/4/1
1988
华中科技大学成功研制出中国第一台经颅磁刺激仪。 美国Cadwell实验室首次试验成功重复经颅磁场刺激器 （rTME），并于1992年推出了第一台重复经颅磁刺激 器（rTMS），使磁场刺激的作用更深、更强、更持久。 华中依杰与同济医学院合作研制出中国第一台rTMS，并 逐渐应用于临床。
2005
27
临床应用
治疗指南
A类推荐 （明确有效） B类推荐 （很可能有 效） 1.神经性疼痛（高频，疼痛对侧M1区） 2.抑郁症（高频，左侧DLPFC） RCT的系统综述 单个的RCT
1.帕金森病抑郁症状（高频，左侧DLPFC） 2.脑卒中慢性期运动功能障碍（低频，对侧M1区） 3.抑郁症（低频，右侧DLPFC） 4.精神分裂症阴性症状（高频，左侧DLPFC） 5.抗抑郁药的辅助治疗（高频，左侧DLPFC）
2019/4/1
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TMS技术简介
原理介绍
根据电磁感应原理，由储能电容向刺激线圈快 速放电，经刺激线圈产生的脉冲磁场能够穿透 衣物、骨骼和其他组织，在刺激部位产生感应 电流，引起神经细胞的兴奋/抑制活动，进而 产生一系列的生理生化反应。
1
电 流
感应电流
2019/4/1
6
TMS技术简介
原理介绍
根据电磁感应原理，由储能电容向刺激线圈快 速放电，经刺激线圈产生的脉冲磁场能够穿透 衣物、骨骼和其他组织，在刺激部位产生感应 电场，引起神经细胞的兴奋/抑制活动，进而 产生一系列的生理生化反应。
2019/4/1
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TMS技术简介
生理基础
刺激局部神经产生动作电位：运动诱发电位（MEP）； 影响脑内多种神经递质及其受体的功能：多巴胺（帕金森病、成瘾等）、 5-羟色胺（睡眠、认知、疼痛等）、谷氨酸（癫痫、AD等）、GABA（焦虑 、失眠等）； 影响皮质代谢：高频刺激可以提高局部代谢水平，低频则降低； 影响局部血流：高频刺激可以提高局部血流，低频降则低； 兴奋与抑制作用：双向调节大脑兴奋与抑制功能之间的平衡。
第二部分
PART TWO
Magneuro经颅磁 刺激仪
刺激线圈 冷却技术 MEP模块 操作系统
2019/4/1
14
Magneuro经颅磁刺激仪
2019/4/1
15
Magneuro经颅磁刺激仪
刺激线圈
标配线圈
圆形：聚焦性差，刺激面积大， 适用于MEP的检测和常规治疗
8字形：聚焦性好，刺激面积和刺激强度小 精确定位皮质功能区，适用于科研和常规治疗
2019/4/1
10
TMS技术简介
刺激模式
单脉冲刺激（sTMS）: 由手动控制无节律脉冲输出，也可以激发多个刺激, 但是刺激间隔较长(例如10 秒) ，多用于常规电生理检查、运动阈值（MT ）、运动诱发电位（MEP）等； 成对脉冲刺激（pTMS）：以极短的间隔在同一个刺激部位连续给予两个不 同程度的刺激，或者在两个不同部位应用两个刺激仪（又称作double-coil TMS，dTMS），多用于研究神经的易化和抑制作用，起到长时程增强效应（ LTP）/长时程抑制效应（LTD）的治疗作用； 重复脉冲刺激（rTMS）：改变大脑局部神经兴奋度，实现皮质功能重建， 在神经、精神疾病的治疗方面具有很大潜力。 常规重复脉冲刺激：高频（≥5Hz）/低频（≤1Hz）
12
经颅磁刺激技术简介
TMS技术简介
技术特点
无创
安全*
无痛
副作用小*
*1998年、2008年，国际经颅磁刺激协会颁布《TMS临床应用
的风险与安全指南》用于指导TMS技术的临床应用与推广。
1.Eric M. Wassermann. Risk and safety of repetitive transcranial magnetic stimulation: report and suggested guidelines from the International Workshop on the Safety of Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation. Electroencephalography and clinical Neurophysiology, 1998. 2.Simone Rossi, Mark Hallett, Paolo M. Rossini, Alvaro Pascual-Leone and The Safety of TMS Consensus Group. Safety, ethical considerations, and application guidelines for the use of transcranial magnetic 2019/4/1 13 stimulation in clinical practice and research. Clinical Neurophysiology, 2009.
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TMS技术简介
原理介绍
根据电磁感应原理，由储能电容向刺激线圈快 速放电，经刺激线圈产生的脉冲磁场能够穿透 衣物、骨骼和其他组织，在刺激部位产生感应 电流，引起神经细胞的兴奋/抑制活动，进而 产生一系列的生理生化反应。
1
2 3
2019/4/1
感应电流使膜内外原来相对稳定的静息膜电位 发生波动
1.睡眠障碍 2.孤独症 3.运动性失语等 专家观点，临床医 生反映 尚未严格试验证明
可期待
2019/4/1
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临床应用
康复应用
TMS是康复评定和治疗的新手段。 帮助中风患者大脑的功能重组，改善脑卒中后运动功能、偏侧忽视、言语功 能、吞咽功能及认知功能等。 高频刺激患侧、低频刺激健侧运动区，促进偏瘫患者运动功能的恢复。 治疗脊髓损伤，防治脊髓损伤的并发症。 高频刺激中枢运动神经、低频刺激外周神经均有镇痛作用。
常用定位方法
国际脑电图10-20系统
2019/4/1 21
Magneuro经颅磁刺激仪
MEP模块（运动诱发电位监测）
为什么要测量运动阈值？
大脑皮质兴奋性的个体差异性
安全
运动阈值能间接反映相关大脑 皮质的兴奋性
有效
确定刺激的强度和剂量
Frye RE, Rotenberg A, Ousley M, Pascual-Leone A. Transcranial magnetic stimulation in child neurology: 2019/4/1 current and future directions. J Child Neurol. 2008; 23:79-96.
队列研究的系统综 述 单个队列研究及质 量较差的RCT 结局研究
C类推荐 （可能有效）
1.复杂性区域性疼痛综合征I型 2.帕金森病运动症状（高频，双侧M1区） 3.脑卒中亚急性期运动功能障碍（低频，对侧M1区） 4.脑卒中亚急性期或慢性期运动功能障碍（高频， 患侧M1区） 5.偏侧忽视（cTBS，左侧后顶叶） 病例对照研究的系 6.癫痫（低频，癫痫灶） 统综述 7.增加抗抑郁药的疗效（高频，左侧DLPFC或低频， 单个病例对照研究 右侧DLPFC） 8.创伤后应激障碍（高频，右侧DLPFC） 9.幻听（低频，左侧DLPFC） 10.香烟物质成瘾（高频，左侧DLPFC）
2019/4/1
25
第三部分
临床应用
治疗指南 康复应用 禁忌症 不良反应 注意事项
PART THREE
2019/4/1
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临床应用
治疗指南
2014IFCN（国际临床电生理协会） 《基于循证医学的rTMS治疗指南》
Lefaucheur Jean-Pascal,André-Obadia Nathalie,Antal Andrea et al. Evidence-based guidelines on the therapeutic use of repetitive transcranial magnetic stimulation 2019/4/1 .Clin Neurophysiol, 2014, 125(11): 2150-2206. (rTMS).[J]
圆形 8字形
刺激线圈
运动阈值
TMS
按MT%给予刺激（通常为80％110％MT）。这里要分为仪器的 强度和治疗所用强度。将磁刺激 仪的输出能量调整到最大强度时 定义为100%，按最大强度的百分 比描述
刺激强度
刺激频率
每秒连续输出刺激脉冲个数。刺 激频率受限于输出强度，当强度 设定(%)后，机器所允许的最高输 出频率与强度成反比
2019/4/1
3
TMS技术简介
发展简史
1938
Cerletti首先采用了电休克疗法（ECT），目前ECT还是 治疗抑郁症的重要手段。然而ECT会产生疼痛，需要麻 醉，可能损伤大脑记忆。
1965
比克福特（Bickford R.G）和弗莱明（Fremming B.D）进行了首次现代模式的经颅磁刺激实验，用40 毫秒的脉冲电流通过线圈，证明了磁场刺激可以兴奋 面神经。 Merton用高电压经颅刺激大脑皮质，引出运动诱发电 位。然而电刺激经过颅骨和头皮的高电阻会产生疼痛 和灼烧，限制了其临床应用。
双通道：国际经颅磁刺激协会推荐配置 无线式：减少干扰、精准采集 体积小巧、摆脱束缚、便捷操作
2019/4/1
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Magneuro经颅磁刺激仪
MEP模块（运动诱发电位监测）
常用靶肌肉的选择
拇短展肌
第一骨间背侧肌
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20
Magneuro经颅磁刺激仪
MEP模块（运动诱发电位监测）
1980
1982
Polson制作了磁场刺激器可以兴奋外周神经，首次记录 到肌肉收缩的诱发电位。
2019/4/1
4
TMS技术简介
发展简史
1986
英国Shef field大学的Barker成功研制出第一台经颅磁 场刺激器，可以在颅外直接刺激运动皮质诱发身体对侧 手的运动。
1987
英国MAGNETIC生产了第一台单脉冲式磁场刺激器， 刺激线圈为圆形，由手动开关控制刺激输出，是一种 非连续、非节律性的刺激。
22
Magneuro经颅磁刺激仪
操作系统
智能记录，避免遗漏，提升效率
2019/4/1
23
Magneuro经颅磁刺激仪
操作系统
多种模式可选，满足诊断、治疗、科研 等不同需求
2019/4/1
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Magneuro经颅磁刺激仪
操作系统
界面清晰易懂，无操作门槛或学习成本， 内置专家方案库，可个性化设置
1831
英国化学家Faraday阐明了电磁感应现象，通电导体 周围存在磁场，变化的磁场又可以使临近的导体产生 感应电流。
1874
美国Bartholow在脑手术中直接用电刺激大脑运动区 引起对侧肢体抽动。
1896
法国生物学家Arsonval自制了可以套在头上的线圈，然 后接上110V的电压，通过30安培的电流，发生了光幻 觉现象，现在可以解释为磁场刺激兴奋了视网膜。
磁刺激不仅是刺激单个神经元，而且是刺激神 经元群体和与之相连的神经网络
4
刺激深度：1.5~8cm 刺激强度：1.5~6T
8
TMS技术简介
相关概念
单脉冲TMS（sTMS） 双脉冲TMS（pTMS） 重复性TMS（rTMS）
刺激模式
TMS刺激运动皮质，10次刺 激中至少5次可诱发出波幅超 过50μ V的靶肌（通常为拇短 展肌）运动诱发电位（MEP） 所需要的最小刺激强度。 运动阈值可反应大脑皮质兴奋 性，便于确定个性化的刺激强 度
2019/4/1 16
Magneuro经颅磁刺激仪
刺激线圈
常用线圈
双锥形：局部刺激强度高，刺激深度较深 适用于刺激支配盆底肌、下肢肌肉的运动皮质
2019/4/1
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Magneuro经颅磁刺激仪
冷却技术
智能风冷 降低噪音
2019/4/1
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Magneuro经颅磁刺激仪
MEP模块（运动诱发电位监测）
经颅磁刺激的基础知识及 临床应用
余韵扬 2018.08.13
2019/4/1
1
第一部分
PART ONE
TMS技术简介
发展简史 原理介绍 相关概念 生理基础 刺激模式 刺激效应 技术特点
2019/4/1
来自百度文库
2
经颅磁刺激技术简介
TMS技术简介
发展简史
1780
意大利生物学家Galvani发现刺激青蛙的脊髓神经可引 起大腿肌肉收缩，创立了生物电的概念。