儿童全面性癫痫治疗新突破：多磁体经颅静态磁场刺激的数值模拟研究

本研究针对非局灶性癫痫治疗难题，创新性地采用多磁体配置的经颅静态磁场刺激(tSMS)技术，通过数值模拟评估磁场在儿童脑部的空间分布特性。研究团队利用ANSYS软件构建十磁体阵列模型，证实该方案可使70%以上大脑皮层达到0.10 T有效阈值，并首次实现深部脑区0.05 T的磁场覆盖，为儿童癫痫性脑病等难治性疾病提供了非侵入性治疗新思路。

　　

癫痫治疗领域长期面临非局灶性癫痫缺乏有效干预手段的困境，特别是儿童癫痫性脑病（如Dravet综合征、Lennox-Gastaut综合征等）患者中，约30%对药物治疗无反应。传统经颅磁刺激(TMS)和直流电刺激(tDCS)存在效果不稳定的局限，而单磁体经颅静态磁场刺激(tSMS)虽能系统降低皮质兴奋性，却受限于磁场的快速衰减特性，难以覆盖广泛脑区。这一临床需求催生了西班牙维戈大学Concepcion Paz团队在《Scientific Reports》发表的创新研究，他们通过数值模拟探索多磁体配置对儿童全脑磁场的优化方案。

研究采用有限元法(FEM)构建包含10个钕磁体的儿童头部模型，通过ANSYS软件模拟单磁体、三磁体和十磁体三种配置的磁场分布。关键技术包括：基于BrainWeb数据库的儿童脑模型构建、磁体参数优化（N45/N52级钕磁体）、实验验证（使用Hirst GM08高斯计），以及表面/体积磁场分布的量化分析（设定0.10 T为有效阈值）。

结果部分显示：

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  Case A单磁体：磁场强度在皮层下0.28 T，但仅12.2%皮层达有效阈值，深部脑区覆盖不足，证实其仅适合局灶性癫痫。

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  Case B三磁体：产生更广的0.25 T高强度区，27.65%皮层达标，但磁场分布不均衡，中位数仅0.0325 T。

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  Case C十磁体：通过磁体交互作用实现突破性优化，71.68%皮层达0.10 T，深部区域（如脑基底）首次突破0.05 T，且体积覆盖率达31.85%。

讨论与结论指出，多磁体配置通过以下机制提升疗效：

1. 1.

   空间协同效应：磁体排列形成互补场，克服单磁体的快速衰减问题；

2. 2.

   深度穿透优化：轴向平面磁场强度衰减率降低50%，实现深部核团（如丘脑）的有效覆盖；

3. 3.

   个性化潜力：基于影像诊断可调整磁体位置（如直径50/70 mm磁体组合），靶向异常放电网络。

该研究为儿童全面性癫痫提供了首个可量化评估的tSMS治疗方案，其重要意义在于：

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  临床转化价值：相比TMS设备，静态磁场装置成本降低80%，适合家庭治疗；

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  机制创新性：证实磁场强度与持续时间存在剂量效应（0.10 T阈值效应）；

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  疾病扩展性：为肌萎缩侧索硬化症(ALS)等需深部刺激的疾病提供新思路。研究局限性在于未验证成人头模的适用性，未来需结合EEG-fMRI定位个性化磁体阵列。