Three-layer model with absorption for conservative estimation of the maximum acoustic transmission coefficient through the human skull for transcranial ultrasound stimulation
Notice bibliographique
Résumé
Transcranial ultrasound stimulation (TUS) has been shown to be a safe and effective technique for non-invasive superficial and deep brain stimulation. Safe and efficient translation to humans requires estimating the acoustic attenuation of the human skull. Nevertheless, there are no international guidelines for estimating the impact of the skull bone. A tissue independent, arbitrary derating was developed by the U.S. Food and Drug Administration to take into account tissue absorption (0.3 dB/cm-MHz) for diagnostic ultrasound. However, for the case of transcranial ultrasound imaging, the FDA model does not take into account the insertion loss induced by the skull bone, nor the absorption by brain tissue. Therefore, the estimated absorption is overly conservative which could potentially limit TUS applications if the same guidelines were to be adopted. Here we propose a three-layer model including bone absorption to calculate the maximum pressure transmission through the human skull for frequencies ranging between 100 kHz and 1.5 MHz. The calculated pressure transmission decreases with the frequency and the thickness of the bone, with peaks for each thickness corresponding to a multiple of half the wavelength. The 95th percentile maximum transmission was calculated over the accessible surface of 20 human skulls for 12 typical diameters of the ultrasound beam on the skull surface, and varies between 40% and 78%. To facilitate the safe adjustment of the acoustic pressure for short ultrasound pulses, such as transcranial imaging or transcranial ultrasound stimulation, a table summarizes the maximum pressure transmission for each ultrasound beam diameter and each frequency.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».