Method Article

النمذجة الاحصائيه للربط القشري باستخدام التصوير الكهربي غير الغازي

DOI:

10.3791/60249

⸱

November 1st, 2019

 ,  ,  , 
1University Hospital Limerick, 2Tuscany Rett Center, Ospedale Versilia, 3Neuropsychiatric Genetics, Trinity Centre for Health Sciences, St. James Hospital

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

توفر تقنيات تحليل التخطيط الدماغي القياسية رؤية محدوده لوظيفة الجهاز العصبي. وتوفر النماذج الاحصائيه للتوصيليه القشرية قدره أكبر بكثير علي التحقيق في ديناميات الشبكة الاساسيه. ويفتح التقييم الوظيفي المحسن إمكانيات جديده للتشخيص والتكهن والتنبؤ بالنتائج في امراض الجهاز العصبي.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التسجيلات الكهربية غير الغازية مفيده لتقييم وظيفة الجهاز العصبي. هذه التقنيات غير مكلفه وسريعة وقابله للتكرار واقل كثافة في استخدام الموارد من التصوير. علاوة علي ذلك ، فان البيانات الوظيفية المنتجة لها دقه زمنيه ممتازة ، والتي لا يمكن تحقيقها مع التصوير الهيكلي.

التطبيقات الحالية لصور الدماغ الكهربي (تخطيط الدماغ) محدوده بطرق معالجه البيانات. تقنيات التحليل القياسية باستخدام بيانات السلسلة الزمنيه الخام في القناات الفردية هي طرق محدوده جدا لاستجواب نشاط الجهاز العصبي. يمكن تحقيق المزيد من المعلومات التفصيلية حول وظيفة القشرية عن طريق فحص العلاقات بين القناات واشتقاق النماذج الاحصائيه لكيفيه تفاعل المناطق ، مما يسمح بتصور الاتصال بين الشبكات.

تصف هذه المخطوطة طريقه لاشتقاق النماذج الاحصائيه لنشاط الشبكة القشرية عن طريق تسجيل تخطيط الدماغ بطريقه قياسيه ، ثم دراسة تدابير الترابط بين الأقطاب لتقييم العلاقات بين المناطق المسجلة. ويمكن اجراء مزيد من الدراسة للتفاعلات بالترتيب الأعلى من خلال تقييم التباين بين أزواج التماسك ، وإنتاج "خرائط" عاليه الابعاد للتفاعلات الشبكية. ويمكن فحص هذه البيانات بنيات لتقييم وظيفة الشبكة القشرية وعلاقتها بعلم الامراض بطرق لا يمكن تحقيقها مع التقنيات التقليدية.

هذا النهج يوفر حساسية أكبر للتفاعلات علي مستوي الشبكة مما يمكن تحقيقه مع تحليل السلسلة الزمنيه الخام. بيد انه يحد من تعقيد التوصل إلى استنتاجات ميكانيكيه محدده بشان السكان العصبيين الأساسيين والكميات الكبيرة من البيانات المتولدة ، مما يتطلب تقنيات احصائيه أكثر تقدما للتقييم ، بما في ذلك الابعاد الحد والنهج القائمة علي المصنفات.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

هذا الأسلوب يهدف إلى إنتاج الخرائط الاحصائيه للشبكات القشرية علي أساس التسجيلات الكهربائية غير الغازية باستخدام الاعداد القابلة للاستمرار سريريا ، للسماح للتحقيق في امراض الجهاز العصبي ، وتاثير العلاجات الجديدة ، وتطوير الرواية الحيوية الفسيولوجية الكهربائية.

تخطيط الدماغ يوفر إمكانات كبيره للتحقيق في وظيفة الجهاز العصبي والمرض1،2. هذه التكنولوجيا غير مكلفه ، ومتاحه بسهوله في البحوث والإعدادات السريرية ، وعموما جيد التحمل. الطبيعة البسيطة وغير الغازية للتسجيلات تجعل الاستخدام السريري مباشرا ، والإطار الحالي لأقسام تخطيط الدماغ السريرية يسمح بسهوله الوصول إلى التكنولوجيا للأطباء.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ويتفق البروتوكول التجريبي التالي مع جميع المبادئ التوجيهية الاخلاقيه المحلية والوطنية والدولية للبحوث البشرية. تم الحصول علي البيانات المستخدمة لاختبار البروتوكول باذن من اللجنة الاخلاقيه للمنطقة توسكانا-بروتوكول 2018سميث112 SI-RE.

ملاحظه: والبرامج النصية المستخدمة لتنفيذ التحليلات الموصوفة متاحه في https://github.com/conorkeogh/NetworkAnalysis.

1. جمع البيانات الخام

  1. اعداد شروط الموضوع.
    1. لضمان التناسق عبر التسجيلات ، يمكنك اجراء جميع تسجيلات تخطيط الدماغ في بيئة تسجيل مخصصه. أزاله جميع المعدات أو المحفزات التي ليست ذات صله مباشره للمهمة التي سيتم تنفيذها اثناء....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ستنتج قياسات القدرة الطيفية مقاييس n لكل نطاق ترددي يقاس ، حيث ان n هو عدد القناات المسجلة. ستكون هذه التدابير بالنسبة للقوه العامة. وينبغي التعبير عن تدابير السلطة داخل نطاقات الترددات الفردية باعتبارها قوه نسبيه (اي نسبه القوه الاجماليه الممثلة بالسلطة داخل تلك النطاق) للسماح باجراء مقارنات دقيقه بين المجموعات والظروف.

ويرد في الشكل 2مثال علي تصور القدرة الطيفية عبر النطاقات المت.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تسمح الطريقة الموصوفة باشتقاق الخرائط الاحصائيه لديناميكيات الشبكة القشرية من بيانات تخطيط الدماغ غير الغازية. وهذا يسمح بالتحقيق في الظواهر التي لا تظهر بسهوله عند فحص بيانات السلاسل الزمنيه البسيطة من خلال تقييم كيفيه تفاعل المناطق المسجلة مع بعضها البعض ، بدلا من تقييم ما يحدث في كل موقع علي حده في العزله. وهذا يمكن ان تكشف عن رؤى هامه في امراض المرض18.

والجانب الأساسي لهذه الطريقة هو ضمان جوده البيانات. ويتطلب الأمر تقييما دقيقا للبيانات ، ورفضا للقطع الاثريه ، وتجه.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وليس لدي المؤلفين ما يفصحون عنه.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد حظي نشر هذه المخطوطة بدعم جزئي من منحه المحقق الممولة من الشركة الخاصة بالخدمات المقدمة إلى DT.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
غطاء القطب الكهربائيElectroCap Internationalأو أي غطاء مناسب
هلام موصلSignaGelأو أي
أقطاب كهربائية مناسبة من نوع الدبوسBioSemiأو أي قطب كهربائي مناسب
BioSemi Active Two نظام تسجيلBioSemi
ActiView
برنامج MATLABMathworks
ActiView بيئة تسجيل BioSemi

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Rosenow, F., Klein, K. M., Hamer, H. M. Non-invasive EEG evaluation in epilepsy diagnosis. Expert Review of Neurotherapeutics. 15 (4), 425-444 (2015).
  2. Sharmila, A. Epilepsy detection from EEG signals: a review. Journal of Medical Engineering & Technology

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Cortical ConnectivityEEG AnalysisInter electrode CoherenceNetwork DynamicsStatistical ModellingPrinciple Component AnalysisDimensionality ReductionFrequency Band AnalysisMachine Learning ApplicationsNeuropsychiatric Disorders

Related Articles