声学属性不确定性对经颅超声仿真的影响

在经颅超声（TUS）干预中，通常使用针对受试者的波传播模拟来规划和报告声学与热暴露。其准确性取决于对声学与热组织特性的假设，包括声速、密度和衰减。文献中报道的特性测量值差异很大，无法为模拟提供共识性的点估计。这种特性不确定性如何影响估计暴露尚未得到量化。我们汇编了基于文献的颅骨与脑组织七项声学与热特性的边界，并使用两个独立的模拟平台（PRESTUS/k-Wave 和 BabelBrain）评估了它们各自对模拟强度和温升的影响。颅骨衰减和吸收的变化产生了最大的结果不确定性：仅颅骨衰减的报道范围就使脑内峰值强度变化约三倍，而吸收对颅骨内温升的影响最强。各参数效应的方向在不同平台间一致，且除一个例外外，在不同颅骨厚度间也一致。这使得边界可以组合成能界定透射和温升范围的设置。与这些极端情况相比，三个模拟工具箱（k-Plan、BabelBrain、PRESTUS）的默认特性集给出的脑内强度相似，但颅骨加热结果不同，主要由对颅骨吸收和热容的不同假设驱动。这些结果表明，颅骨声学特性的不确定性是 TUS 暴露估计变异的主要来源，需要对这些特性进行更精细的测量，并明确报告暴露不确定性，以支持安全、有效且可重复的经颅超声规划。

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