Method Article

إعداد المعدات وإزالة القطع الأثرية لمخطط كهربية الدماغ المتزامن والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي للمراجعة السريرية في الصرع

DOI:

10.3791/64919

⸱

June 23rd, 2023

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Electrical and Computer Engineering, University of Kentucky, 2Department of Neurology, University of Kentucky, 3Department of Neuroscience, University of Kentucky, 4Cleveland Clinic, 5Cyprus Institute of Neurology and Genetics, 6Department of Radiology, University of Kentucky, 7Department of Neurosurgery, University of Kentucky

In This Article

Summary

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

توضح هذه المقالة تفاصيل إجراءات تسجيل مخطط كهربية الدماغ والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (EEG-fMRI) في وقت واحد والتي يمكن استخدامها في كل من الإعدادات السريرية والبحثية. كما يتم تضمين إجراءات معالجة EEG لإزالة القطع الأثرية التصويرية للمراجعة السريرية. تركز هذه الدراسة على مثال الصرع خلال الفترة الفاصلة.

Abstract

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

يعد مخطط كهربية الدماغ المتزامن والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (EEG-fMRI) تقنية مشتركة فريدة توفر التآزر في فهم وتوطين بداية النوبة في الصرع. ومع ذلك ، فإن البروتوكولات التجريبية المبلغ عنها لتسجيلات EEG-fMRI تفشل في معالجة التفاصيل حول إجراء مثل هذه الإجراءات على مرضى الصرع. بالإضافة إلى ذلك ، تقتصر هذه البروتوكولات فقط على إعدادات البحث. لسد الفجوة بين مراقبة المريض في وحدة مراقبة الصرع (EMU) وإجراء البحوث مع مريض الصرع ، نقدم بروتوكول تسجيل EEG-fMRI فريد من نوعه للصرع خلال الفترة الفاصلة. يتيح استخدام مجموعة الأقطاب الكهربائية الشرطية MR ، والتي يمكن استخدامها أيضا في EMU لتخطيط كهربية الدماغ وتسجيل الفيديو في وقت واحد ، انتقالا سهلا لتسجيلات EEG من EMU إلى غرفة المسح لتسجيلات EEG-fMRI المتزامنة. يتم توفير تفاصيل حول إجراءات التسجيل باستخدام مجموعة الأقطاب الكهربائية الشرطية MR المحددة. بالإضافة إلى ذلك ، تشرح الدراسة إجراءات معالجة EEG خطوة بخطوة لإزالة القطع الأثرية التصويرية ، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك للمراجعة السريرية. يشجع هذا البروتوكول التجريبي على تعديل تسجيل EEG-fMRI التقليدي لتعزيز التطبيق في كل من الإعدادات السريرية (أي EMU) وإعدادات البحث. علاوة على ذلك ، يوفر هذا البروتوكول إمكانية توسيع هذه الطريقة لتشمل تسجيلات EEG-fMRI اللاحقة في الإعداد السريري.

Introduction

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

يصيب الصرع ما يقرب من 70 مليون شخص في جميع أنحاء العالم1. يستسلم ما يصل إلى واحد من كل 150 شخصا يعانون من الصرع الذي يتم التحكم فيه بشكل سيئ لموت مفاجئ غير متوقع في الصرع (SUDEP) كل عام. علاوة على ذلك ، فإن ما يقرب من 30٪ -40٪ من حالات الصرع مقاومة للإدارة الطبية2. يمكن أن يكون العلاج الجراحي العصبي في شكل استئصال أو فصل أو تعديل عصبي إجراء يغير الحياة وينقذ حياة المرضى الذين يعانون من الصرع المقاوم للحرارة.

يعد مخطط كهربية الدماغ المتزامن والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (EEG-fMRI) تقنية مشتركة فريدة تقيس أنشطة الدماغ بشكل غير جراحي ، وقد قدمت فوائد لفهم وتحديد مكان بداية النوبة في الصرع3،4،5،6. يمكن استخدام تخطيط كهربية الدماغ لفروة الرأس لتحديد مناطق بداية النوبات وتوطينها ، ولكن لديها دقة مكانية ضعيفة نسبيا بسبب القدرات المحدودة فيما يتعلق بتقييم مصادر الصرع العميقة. في حين أن التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي لديه دقة مكانية جيدة في جميع أنحاء الدماغ ، بما في ذلك المناطق العميقة ، فإن التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي وحده ليس خاصا بالنوبات. ومع ذلك ، يمكن أن تفيد EEGs لفروة الرأس في تفسير مناطق التنشيط أو التعطيل المعتمدة على مستوى الأكسجين في الدم (BOLD) في التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ، وبالتالي إنتاج تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي الخاصة بالصرع. وبالتالي ، يمكن استخدام تنفيذ EEG-fMRI المتزامن لرسم خريطة للعمليات الزمانية المكانية ذات الصلة بتوطين كل من "أين" و "متى" أحداث الصرع.

يتم توفير تفسيرات لكيفية إجراء EEG-fMRI في وقت واحد في الدراسات السابقة7،8،9،10. ومع ذلك ، لم يتم استخدام EEG-fMRI بشكل كاف في الصرع ، خاصة في البيئات السريرية. توجد دراسة توفر إجراء عاما لتسجيلات EEG-fMRI والخلفية وأمثلة على تحليل EEGالمحتمل 7. أيضا ، تم إجراء دراسة تؤكد على الحث المنوم جنبا إلى جنب مع مقاييس درجة الحرارة في تسجيلات EEG-fMRI المتزامنة8. علاوة على ذلك ، تم اقتراح دراسة موسعة ل EEG-fMRI لإدخال طريقة تصوير مصدر EEG المكانية والرنين المغناطيسي الوظيفيالمقيدة 9,10. بالإضافة إلى ذلك ، تم اعتبار استخدام حلقة سلك الكربون لإزالة القطع الأثرية بشكل فعال من EEG-fMRI10. ومع ذلك ، فشلت جميع هذه الدراسات في معالجة التحديات في إجراء دراسات EEG-fMRI في بيئة البحث السريري. على وجه الخصوص ، يقيد استخدام غطاء EEG جدوى هذه البروتوكولات في الإعدادات السريرية ، كما أن التفاصيل حول إدارة المرضى مفقودة أيضا. في هذه الدراسة ، نقدم بروتوكول تسجيل EEG-fMRI الذي يمكن استخدامه في كل من الإعدادات السريرية والبحثية لمرضى الصرع. يسمح هذا البروتوكول الفريد بانتقال المريض بسهولة من وحدة مراقبة الصرع (EMU) إلى غرفة المسح. بالإضافة إلى ذلك ، يوفر البروتوكول إمكانية توسيع نطاق تطبيقه ليشمل تسجيلات فترة ما بعد الصرع مع مرضى الصرع. بالنسبة إلى EEG-fMRI ، تعد المعالجة اللاحقة خطوة حاسمة في إزالة القطع الأثرية الناتجة عن تدرجات التصوير بالرنين المغناطيسي والتحف الفسيولوجية ، مثل تلك المتعلقة بنبضات القلب. وبالتالي ، فإننا نقدم أيضا إجراءات خطوة بخطوة لإزالة القطع الأثرية EEG باستخدام طريقة إزالة القالبالقياسية 11 للمراجعة السريرية.

Protocol

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

تم إجراء هذه الدراسة وفقا للبروتوكول # 62050 ، الذي وافق عليه مجلس المراجعة المؤسسية في جامعة كنتاكي (المملكة المتحدة).

1. توظيف الموضوع

  1. معايير الإدراج
    ملاحظة: يجب استيفاء جميع المعايير التالية.
    1. قم بتضمين الأشخاص الذين تم تشخيص إصابتهم بالصرع البؤري المقاوم والمؤهلين لتقييم جراحة الصرع.
    2. قم بتضمين الأشخاص الذين تتراوح أعمارهم بين 18 و 60 عاما.
    3. قم بتضمين الأشخاص الإناث اللواتي لديهن إمكانية الإنجاب إذا استخدمن وسيلة لمنع الحمل. تشمل الموضوعات الإناث دون إمكانية الإنجاب (بعد انقطاع الطمث لمدة 2 سنوات على الأقل ، استئصال المبيض الثنائي أو ربط البوق ، استئصال الرحم الكامل).
      ملاحظة: وفقا لمعايير الرعاية ، يتم إجراء اختبار الحمل للنساء ذوات القدرة على الإنجاب بمجرد قبولهن في الاتحاد النقدي الأوروبي.
    4. قم بتضمين الموضوعات المقرر قبولها في EMU مع تشخيص الصرع البؤري المقاوم أو لتوصيف النوبات.
  2. معايير الاستبعاد
    1. استبعاد الموضوعات الذين يعانون من رهاب الأماكن المغلقة الشديد.
    2. استبعد الأشخاص الذين لديهم أجهزة طبية مزروعة أو معدن مضمن والذي عادة ما يستبعدهم من إجراء التصوير بالرنين المغناطيسي ، والذي يتم فحصه بشكل روتيني من قبل تقني التصوير بالرنين المغناطيسي قبل أي فحص.
    3. استبعاد الأشخاص الحوامل أو المرضعات.
    4. استبعاد الأشخاص الذين يعانون من أي حالة طبية أو نفسية معروفة والتي ، في رأي الباحث ، يمكن أن تعرض للخطر أو قد تعرض للخطر قدرة الشخص على المشاركة في هذه الدراسة ، أو قد تضعف المشاركة الموثوقة في الدراسة.

ملاحظة: بمجرد قبول المريض في الاتحاد النقدي الأوروبي ، بعد موافقة المريض على نموذج الموافقة على المشاركة في هذه الدراسة ، سيتم اتباع الخطوات التالية.

2. وضع القطب

  1. ضع علامة على مواضع القطب على فروة رأس المريض ، بناء على نظام 10-20.
    ملاحظه: الشكل 1 مجموعة مختارة من ٣٢ قطبا كهربائيا.
    1. قم بقياس وملاحظة خط مركز رأس المريض في فروة الرأس عن طريق وضع شريط قياس من الأنف إلى inion عن طريق تمرير المركز العلوي للرأس (القياس A: المستوى السهمي).
    2. ضع علامة على 50٪ من التدبير أ من الفتحة إلى البوصة. تشير هذه العلامة إلى موقع Cz للقطب الكهربائي.
    3. ضع علامة على 10٪ من المقياس A من nasion إلى Cz المشار إليه. تشير هذه العلامة إلى موقع Fpz للقطب الكهربائي.
    4. ضع علامة على 10٪ من التدبير A من inion إلى Cz المشار إليه. تشير هذه العلامة إلى موقع Oz للقطب الكهربائي.
    5. ضع علامة على 20٪ من التدبير A من Cz المشار إليه إلى Fpz. تشير هذه العلامة إلى موقع Fz للقطب الكهربائي.
    6. ضع علامة على 20٪ من التدبير A من Cz إلى Oz المشار إليه. تشير هذه العلامة إلى موقع Pz للقطب الكهربائي.
    7. قم بقياس وملاحظة رأس المريض من النقطة قبل الأذن اليسرى إلى النقطة قبل الأذن اليمنى عن طريق تمرير أعلى مركز الرأس (التدبير ب: المستوى الإكليلي).
    8. ضع علامة على 50٪ من التدبير B وتأكد من تداخل هذا الموقع مع موقع Cz المشار إليه.
    9. ضع علامة على 10٪ من التدبير B من النقطة السابقة اليسرى إلى Cz. تشير هذه العلامة إلى موقع T3 للقطب الكهربائي.
    10. ضع علامة على 10٪ من المقياس B من النقطة الأمامية اليمنى إلى Cz. تشير هذه العلامة إلى موقع T4 للقطب الكهربائي.
    11. ضع علامة على 20٪ من التدبير B من Cz إلى T3 المشار إليه. تشير هذه العلامة إلى موقع C3 للقطب الكهربائي.
    12. ضع علامة على 20٪ من المقياس B من Cz إلى T4 المشار إليه. تشير هذه العلامة إلى موقع C4 للقطب الكهربائي.
    13. قم بقياس وملاحظة محيط رأس المريض بالمرور عبر Fpz و Oz المميزين (المقياس C: المستوى المستعرض).
    14. ضع علامة على 10٪ من المقياس C يسارا ويمينا من Fpz. تشير هذه العلامات إلى مواقع Fp1 و Fp2 للقطب الكهربائي ، على التوالي.
    15. ضع علامة على 10٪ من المقياس C يسارا ويمينا من Oz. تشير هذه العلامات إلى مواقع القطب O1 و O2 ، على التوالي.
    16. ضع علامة على 20٪ من المقياس C يسارا من Fp1 ويمينا من Fp2. تشير هذه العلامات إلى مواقع القطب F7 و F8 ، على التوالي.
    17. قم بقياس وملاحظة المسافة من F7 و F8 في المستوى الإكليلي (المقياس D: المستوى الإكليلي).
    18. ضع علامة على 50٪ من التدبير D ، وتأكد من تداخل Fz المشار إليه مسبقا.
    19. ضع علامة على 25٪ من المقياس D من F7 نحو Fz ، ومن F8 إلى Fz. تشير هذه العلامات إلى مواقع القطب F3 و F4 ، على التوالي.
    20. قم بقياس المسافة من nasion إلى inion الذي يمر عبر Fp1 و O1. تأكد من تداخل 50٪ من المقياس مع C3 المشار إليه سابقا.
    21. قم بقياس المسافة من nasion إلى inion الذي يمر عبر Fp2 و O2. تأكد من تداخل 50٪ من المقياس مع C4 المشار إليه سابقا.
      ملاحظة: بنفس الطريقة ، يمكن تمييز مواضع القطب على الفص الصدغي والجداري ، بما في ذلك T5 و P3 و P4 و T6. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تمييز أي مواقع قطب كهربائي إضافية ، مثل TP9 و TP10 و FT9 و FT10 ، بناء على المسافة النسبية من توزيعات القطب الكهربائي للنظام 10-20. يمكن تحديد عدد الأقطاب الكهربائية وتوزيعاتها بناء على التحليل المستقبلي والتركيز البحثي.
  2. نظف فروة رأس المريض باستخدام جل تحضير الجلد على الشاش.
  3. ضع عجينة موصلة على كوب قطب كهربائي واحد. ضع القطب على فروة رأس المريض بعد اسم القناة على كابل القطب.
    ملاحظة: لتسجيل EEG-fMRI في وقت واحد ، يلزم استخدام أقطاب كهربائية شرطية MR ، ويقترح استخدام أقطاب كهربائية معتمدة من إدارة الغذاء والدواء (FDA) في EMU.
  4. كرر وضع الجل والأقطاب الكهربائية على فروة رأس المريض (الخطوة 2.3) لجميع الأقطاب الكهربائية (الشكل 2 أ).
    ملاحظة: الكابلات المتصلة بالأقطاب الكهربائية الشرطية MR قصيرة نسبيا إلى تقاطع التوصيل لتقليل آثار التصوير بالرنين المغناطيسي. لذلك ، عند وضع الأقطاب الكهربائية ، ضع في اعتبارك مواضع القطب وضعها بعناية حتى يمكن تنظيم الكابلات جيدا. بالإضافة إلى ذلك ، تأكد من عدم وجود حلقات على الأسلاك ، حيث من المحتمل أن تنتج حرارة وحروقا داخل الماسح الضوئي.
  5. التمسك جميع الأقطاب الكهربائية لفروة رأس المريض باستخدام الغراء على الشاش. رتب جميع كابلات القطب الكهربائي وضع تقاطع الكابل بعيدا عن فروة الرأس عن طريق وضع وسادات من الشاش على وسط رأس الموضوع (الشكل 2 ب ، الأسهم الحمراء).
    ملاحظة: هذه خطوة حاسمة لتجنب عيوب التصوير.
  6. لف جميع تقاطعات الكابلات بغلاف ضمادة ذاتية اللصق (أشكال بيضاوية زرقاء في الشكل 2 ب).
    ملاحظة: تقترح هذه الخطوة لتأمين التوصيلات أثناء التسجيل.
  7. ضع غطاء رأس مرن لتأمين جميع الأقطاب الكهربائية. قم بتوصيل الحزام المتصل بالأقطاب الكهربائية بمكبر الصوت. ابدأ في مراقبة مخطط كهربية الدماغ بشكل متزامن مع تسجيلات الفيديو.

3. تسجيل EEG-fMRI

ملاحظة: لتسجيل EEG-fMRI ، يتم استخدام نظام تسجيل EEG الشرطي MR جنبا إلى جنب مع الأقطاب الكهربائية الشرطية MR الموضوعة في بداية قبول EMU.

  1. في غرفة المراقبة ، قم بتوصيل محول USB 2 بمجموعة Triggerbox باستخدام كابل (كابل أبيض سميك في الشكل 3A).
    ملاحظة: يسمح محول USB 2 بربط الأجهزة الأخرى بجهاز كمبيوتر ، ويتم استخدام مجموعة Triggerbox لمعالجة إشارة الزناد الناتجة من الماسح الضوئي ليتم اكتشافها في برنامج تسجيل EEG.
  2. قم بتوصيل Syncbox بمحول USB 2 باستخدام كابل (كابل أسود سميك في الشكل 3B).
    ملاحظة: يتمثل دور Syncbox في مزامنة إشارات الساعة من مكبر الصوت ونظام تبديل التدرج في الماسحة الضوئية.
  3. في غرفة المراقبة ، قم بتوصيل أحد طرفي كابل الألياف الضوئية ب Syncbox (الشكل 3C على اليسار) ، وقم بتمرير طرف آخر عبر نفق متصل بغرفة المسح.
  4. قم بتوصيل كبل منفذ USB من محول USB 2 بكمبيوتر التسجيل (علامة النجمة في الشكل 3B). قم بتوصيل كبل منفذ USB من Syncbox بكمبيوتر التسجيل (علامة النجمة في الشكل 3C). قم بتوصيل كبل منفذ USB من Triggerbox بكمبيوتر التسجيل (علامة النجمة في الشكل 3D). قم بتوصيل دونجل ترخيص البرنامج بجهاز التسجيل.
    ملاحظة: يوجد إجمالي أربعة منافذ USB سيتم استخدامها. يمكن أن يكون وجود منفذ USB متعدد مفيدا في إدارتها جميعا.
  5. قم بإعداد مضخم تسجيل EEG مع مجموعة MR-sled داخل الماسحة الضوئية.
    تنبيه: يجب إزالة أي مكونات معدنية أو حساسة للتصوير بالرنين المغناطيسي من المجربين. مطلوب من المجربين إكمال التدريب المناسب لإجراء التسجيلات في غرفة مسح التصوير بالرنين المغناطيسي.
    ملاحظة: يوصى بشحن بطارية مكبر الصوت بالكامل قبل إجراء التسجيل.
  6. قم بتوصيل نهاية كابل الألياف الضوئية في غرفة المسح بالجزء الخلفي من مكبر الصوت (الشكل 4D) وقم بتشغيل مكبر الصوت.
    ملاحظة: الطرف الآخر من كابل الألياف الضوئية متصل ب Syncbox في غرفة المراقبة.
  7. عند اكتمال إعداد الجهاز ، افتح برنامج تسجيل EEG بالنقر فوق رمز البرنامج على شاشة الكمبيوتر. قم بإنشاء مساحة عمل في برنامج التسجيل بالنقر فوق مساحة عمل جديدة القائمة تحت ملف علامة التبويب في الجزء العلوي الأيسر من النافذة.
  8. قم بتعيين مسار مجلد حيث سيتم تخزين البيانات الجديدة بالنقر فوق الزر استعراض .
  9. أدخل اسم البيانات في مربع فارغ للبادئة وحدد فهرس الترقيم عن طريق إدخال رقم في المربعات السوداء ل Min.حجم العداد [أرقام] والرقم الحالي.
  10. بعد التأكد من عرض اسم الملف بشكل صحيح ضمن اسم الملف الناتج التالي ، انقر فوق التالي.
  11. امسح مكبر الصوت ضوئيا بالنقر فوق الزر Scan for Amplifier في الجزء العلوي الأيسر من النافذة التي تم إنشاؤها. قم بإعداد المعلمات المناسبة ، بما في ذلك معدلات أخذ العينات وترددات القطع المنخفضة والعالية للتسجيل عن طريق تحديد الخيارات المناسبة المدرجة لمعدل أخذ العينات ، والقطع المنخفض ، والحد المرتفع (انظر الشكل 5).
    ملاحظة: تم ضبط معدل أخذ العينات على 5000 هرتز لأخذ عينات كافية من عناصر التدرج من الماسحة الضوئية. يتم إدخال قطع منخفض يبلغ 10 ثوان لمنع تشبع التيار المباشر (DC) (يتم استخدام وحدة الوقت في برنامج المسجل) ، ويتم تعيين قطع عالي يبلغ 250 هرتز للحد من سعة القطع الأثرية المتدرجة قبل الدخول إلى المحول التناظري إلى الرقمي.
  12. اضبط معلمات الماسح الضوئي للتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي.
    ملاحظة: إعداد اكتساب الرنين المغناطيسي الوظيفي BOLD المحتمل لحالة الراحة هو تسلسل مستو صدى (TR / TE = 1360/29 مللي ثانية ، زاوية الوجه = 65 ، 54 شريحة تغطي الدماغ بالكامل ، مجال الرؤية = 260 مم × 260 مم ، الدقة = 2.5 مم فوكسل الخواص). يمكن أن تختلف تفاصيل إعدادات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي اعتمادا على الهدف من التسجيل.
  13. قم بإيقاف تشغيل مضخة الهيليوم الخاصة بالماسح الضوئي لتقليل إدخال القطع الأثرية في إشارة EEG.
    ملاحظة: يمكن أن يؤدي إيقاف تشغيل مضخة الهيليوم إلى فقدان الهيليوم السائل أو زيادة درجة حرارة الدرع. وبالتالي ، يوصى بشدة بمراجعة بائع الماسح الضوئي للتحقق مما إذا كان إيقاف تشغيل ضاغط الهيليوم لا يضر بشكل مفرط بنظام مسح التصوير بالرنين المغناطيسي الخاص بهم.
  14. نقل المريض إلى غرفة انتظار المسح. شرح إجراء التسجيل للمريض.
    ملاحظة: يوصى بإكمال جميع إعدادات معدات التسجيل قبل وصول المريض.
  15. نظف ظهر المريض ، أسفل كتف المريض الأيسر مباشرة ، حيث سيتم وضع سلك مخطط كهربية القلب (ECG). ضع جل إلكتروليت كاشطة على سلك تخطيط القلب وضعه على الجانب الخلفي الأيسر من المريض.
    ملاحظة: طول هذا الكابل قصير ، لذلك عند وضع سلك ECG ، لا تسحبه بقوة أو تضعه منخفضا جدا على الظهر ؛ حوالي 5 سم تحت الكتف مقبول. يتم وضع سلك ECG على الظهر لتقليل القطع الأثرية المتحركة.
  16. ضع شريطا لاصقا حول سلك وكابل ECG لتقليل القطع الأثرية التي يتم مسحها ضوئيا أثناء التسجيل. افصل حزام EEG وقم بتوصيل تقاطعات كبل EEG بصندوق الواجهة (الشكل 4B).
  17. نقل المريض إلى غرفة المسح. ضع المريض على طاولة المسح مع وضع الرأس في النصف السفلي المفتوح من ملف الرأس.
    تنبيه: يجب إزالة أي مكونات معدنية أو حساسة للتصوير بالرنين المغناطيسي من الهدف.
    ملاحظة: دعم ظهر المريض عند الاستلقاء.
  18. ضع سدادات الأذن للمساعدة في تقليل ضوضاء الماسحة الضوئية. ضع وسادة حول رأس المريض لتقليل آثار حركة الرأس.
  19. قم بتوصيل النصف العلوي من ملف الرأس لإغلاق ملف "قفص الطيور" حول رأس المريض. اضبط ارتفاع السرير. قم بتوصيل صندوق الواجهة بمكبر الصوت (الشكل 4C).
    ملاحظة: يتم أيضا وضع شريط لاصق على الكابلات من صندوق الواجهة لتقليل القطع الأثرية الممسوحة ضوئيا (غلاف أبيض في الشكل 4B).
  20. ضع أكياس الرمل الآمنة MR حول الكابلات لتقليل القطع الأثرية MR أثناء التسجيل (الشكل 4C). بمجرد اكتمال جميع الإعدادات في غرفة المسح ، انتقل إلى غرفة المراقبة.
  21. تواصل مع المريض من خلال ميكروفون في غرفة المراقبة ، موضحا أنه يتم تنفيذ خطوات إضافية لضبط إعدادات البرنامج.
    ملاحظة: يمكن للمجربين التواصل من خلال مكبرات صوت مدمجة في غرفة المسح وميكروفون في غرفة المراقبة.
  22. تحقق من مقاومة أقطاب EEG بالنقر فوق الزر "فحص المعاوقة " في الجزء العلوي الأيسر من نافذة برنامج التسجيل المفتوحة على الكمبيوتر. تأكد مع المريض من أنه جاهز للتسجيل.
    ملاحظة: أثناء التسجيل ، يراقب المجربون حالة المريض من خلال كاميرا فيديو في غرفة المسح ويتواصلون من خلال الميكروفون في غرفة المراقبة.
  23. ابدأ تسجيل EEG بالنقر فوق الزر "تشغيل " في الجزء العلوي الأيسر من برنامج التسجيل. قم بتشغيل فحص اكتساب التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي.
    تنبيه: في أي حالة عندما يبلغ المريض عن عدم الراحة بسبب بيئة التسجيل ، بما في ذلك الضوضاء ، يجب على المجرب إيقاف إجراء التسجيل.

4. إزالة القطع الأثرية EEG

ملاحظة: توفر الأوصاف التالية خطوات مفصلة حول كيفية إزالة عناصر الماسح الضوئي على بيانات EEG التي تم الحصول عليها من تسجيلات EEG-fMRI المتزامنة. يعرض الشكل 6 خط أنابيب المعالجة مع أمثلة تمثيلية.

  1. افتح برنامج تحليل EEG.
  2. تطبيق تصحيح القطع الأثرية MR.
    1. انقر فوق علامة التبويب > التحولات الخاصة لمعالجة الإشارات > تصحيح MR . عند إنشاء نافذة صغيرة، حدد استخدام العلامات، واختر إشارة تشغيل من الماسح الضوئي، وانقر فوق التالي.
      ملاحظة: تشير هذه الخطوة إلى إشارة تشغيل من الماسحة الضوئية وتستخدمها كمرجع لإزالة عناصر التصوير بالرنين المغناطيسي.
    2. حدد خيارات معشق و بناء على الوقت ، أدخل معلومات الوقت لإشارة الزناد ، وانقر فوق التالي.
      ملاحظة: في البيانات التي تم الحصول عليها ، V1 هي إشارة الزناد ، ويمكن إدراج القيم التالية بناء على فترات تشغيل V1: start [ms]: -2 ؛ النهاية [مللي ثانية]: 1,358 ؛ والمدة [مللي ثانية]: 1,360. يمكن تغيير ملصق إشارة الزناد وإعداداتها التفصيلية اعتمادا على تكوين الماسح الضوئي.
    3. في النافذة التالية، حدد تمكين تصحيح خط الأساس للمتوسط وقم بإلغاء تحديد حساب خط الأساس على القطعة الاصطناعية بأكملها. أدخل قيم البدء [ms ] والنهاية [ms]. حدد استخدام حساب المتوسط المنزلق.
      ملاحظة: هذا يسمح للمرء بتصحيح خط الأساس بناء على نافذة منزلقة.
    4. أدخل العدد الإجمالي للفواصل الزمنية للمتوسط المنزلق ، وتحقق من الاستخدام الشائع لجميع القنوات بحثا عن الفواصل الزمنية السيئة والتصحيح ، وانقر فوق التالي.
      ملاحظة: يمكن أن يكون إجمالي عدد الفواصل الزمنية للمتوسط المنزلق 21.
    5. حدد استخدام جميع القنوات للتصحيح وانقر فوق التالي.
    6. حدد إجراء الاختزال واختر 500 للتردد الجديد [هرتز]. تحقق من تطبيق مرشح Lowpass وحدد استخدام مرشح FIR ، وأدخل 70 لتردد القطع [هرتز] ، ثم انقر فوق التالي.
    7. بمجرد اكتمال جميع الإعدادات ، حدد خيار تخزين البيانات المصححة ، ثم انقر فوق إنهاء.
      ملاحظة: يمكن تحديد تخزين البيانات غير المضغوطة في ملف المحفوظات كخيار تخزين البيانات المصححة . يمكن النظر في خيارات مختلفة ، اعتمادا على الغرض. بعد النقر فوق " إنهاء" ، ستظهر نافذة صغيرة لتصحيح الأداة الضوئية في المنتصف ، تعرض حالة المعالجة. قد تستغرق عملية تصحيح الرنين المغناطيسي هذه بعض الوقت حتى تكتمل ، اعتمادا على حجم بيانات EEG.
  3. تطبيق إزالة التيار المستمر بواسطة مرشح ترددات عالية. انقر فوق علامة التبويب تحويل > تصفية البيانات > عوامل تصفية IIR. في نافذة تم إنشاؤها حديثا ، حدد ممكن ضمن قطع منخفض. أدخل تردد القطع [هرتز] 0.5 ، واختر مرشح الترتيب ك 2 ، ثم انقر فوق موافق.
  4. إزالة القطع الأثرية القلبية.
    1. انقر فوق علامة التبويب > التحولات الخاصة لمعالجة الإشارات > CB تصحيح. في النافذة التي تفتح لاحقا ، حدد استخدام اكتشاف الذروة وتحقق من الوضع شبه التلقائي.
    2. ضمن قسم قالب نبض البحث ، أدخل البداية (البداية) ك 60 والطول (الطول) ك 20. حدد وضع علامة على القالب وتأكد من اختيار قناة ECG المناسبة.
    3. أدخل المعلمات المناسبة لمعدل النبض والارتباط والسعة ، وأدخل R لنبضات Mark مع علامات R-Peak ، ثم انقر فوق التالي.
      ملاحظة: القيمة المقترحة لمعدل النبض [مللي ثانية] هي 1000 ± 400 ومعدل النبض [نبضة في الدقيقة] هو 43 كحد أدنى و 100 كحد أقصى. تعتمد قيم معدل النبض المحددة على نطاقات تخطيط القلب للموضوع. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تعيين مستوى تشغيل الارتباط على أنه 0.6 ومستوى تشغيل السعة بحد أدنى 0.3 وبحد أقصى 1.4.
    4. تحقق من استخدام البيانات الكاملة لحساب التأخير الزمني. أدخل العدد الإجمالي للفترات النبضية المستخدمة للمتوسط.
      ملاحظة: يمكن تعيين إجمالي عدد فترات النبض المستخدمة للمتوسط على 21.
    5. ضمن تصحيح القنوات التالية، نقل كافة قنوات EEG إلى العمود الأيسر باستثناء قناة ECG، ثم انقر فوق التالي.
    6. في الصفحة التالية ، حدد خيار تخزين البيانات المصححة كما هو مفضل. انقر فوق إنهاء.
      ملاحظة: بمجرد النقر فوق " إنهاء" ، ستظهر نافذة CB Correction-Interactive Mode على الجانب الأيمن من البرنامج.
    7. مرر فوق محور الوقت في أسفل شريط التنقل وتحقق من مكان تمييز ECG للقالب الأساسي بمربع مظلل باللون الأزرق. تأكد من وضع علامة على القالب الأساسي لتخطيط القلب بشكل صحيح.
      ملاحظة: بالنقر المزدوج فوق اسم قناة ECG ، سيتم عرض قناة ECG فقط للمراجعة. ضع في اعتبارك الضبط اليدوي للذروة أو الفاصل الزمني حسب الحاجة. في نافذة CB Correction-Interactive Mode على الجانب الأيمن من البرنامج ، يتم سرد ECGs ذات الأنماط غير الطبيعية بترتيب تسلسلي بتنسيق جدول. يشار إلى هذه في تتبع ECG كخطوط عمودية حمراء.
    8. في نافذة CB Correction-Interactive Mode ، تحقق من كل ECG ملحوظ بالنقر المزدوج على الصف المقابل له في الجدول. اضبط مواقع الذروة المكتشفة ، حسب الحاجة ، عن طريق تحريك الخطوط الرأسية الحمراء. بمجرد مراجعة جميع تخطيط القلب المكتشفة ، انقر فوق إنهاء.
      ملاحظة: تحتوي القناة في البداية على علامات حمراء وخضراء فقط. تشير العلامات الخضراء إلى اكتشافات جيدة ، بينما تشير العلامات الحمراء إلى قمم النبض المحتملة التي لا تفي بجميع الشروط المطلوبة. تتغير العلامات الحمراء إلى اللون الأصفر بعد تعديلها يدويا. عند تصحيح تخطيط كهربية القلب غير الطبيعي ، من المهم مراعاة أن كل موقع ذروة والفاصل الزمني لكل تخطيط كهربية القلب يجب أن يكونا متسقين.
  5. قم بتطبيق إزالة ضوضاء خط الطاقة والتيار المتردد (AC) بواسطة مرشح الشق. انقر فوق علامة التبويب تحويل > تصفية البيانات > عوامل تصفية IIR . في النافذة التي تفتح ، تحقق من تمكين الشق ، وحدد التردد [هرتز] ، ثم انقر فوق موافق.
    ملاحظة: لاختيار التردد، يمكن اختيار إما 50 أو 60 هرتز حسب البلد الذي يتم فيه التسجيل. يتم تطبيق مرشح الشق في الخطوة الأخيرة ليكون مفيدا لاكتشافات تخطيط القلب ، ويوفر تطبيق المرشح هذا راحة مراجعة EEG السريرية.

Results

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

عندما يتم قبول المريض في الاتحاد النقدي الأوروبي ، يتم تسجيل تخطيط كهربية الدماغ والفيديو في وقت واحد. أحد أغراض مراقبة EEG من قبل طبيب أعصاب هو تقييم إفرازات الصرع ، والتي يمكن أن تفيد في تحديد موقع بداية النوبة. عندما يتم تمييز الديناميكيات غير العادية لقنوات EEG محددة ، يمكن ربط مواقع القطب بتوطين النوبات. خلال الفترة الفاصلة ، تعتبر إفرازات الصرع بين العبوات الناسفة (IEDs) ، بما في ذلك المسامير والموجات الحادة ، تقليديا علامات على مناطق الصرع. علاوة على ذلك ، يمكن أن تكون التسجيلات التي تم الحصول عليها لبيانات EEG-fMRI بين النوبات مفيدة لفهم النوبات وتوطينها. للتحقق من صحة تسجيل EEG-fMRI وبروتوكول معالجة EEG ، نقوم بتقييم جودة EEG من خلال مقارنة EEG بعد المعالجة بتلك الموجودة في EMU ، ونؤكد أن نفس خاصية EEG المميزة لوحظت في كلتا الحالتين.

عادة ما يشير نشاط دلتا البؤري البطيء إلى وجود آفة هيكلية كامنة في الدماغ أو منطقة لا تعمل فيها الخلايا العصبية كما هو متوقع ، والتي غالبا ما يتم ملاحظتها بعد السكتات الدماغية أو إصابات الرأس أو التهابات الدماغ أو الخرف. ومع ذلك ، ليس من غير المألوف بالنسبة للمرضى الذين يعانون من الصرع البؤري إظهار نشاط دلتا البؤري بالقرب من أو في موقع منطقة الصرع الخاصة بهم. بالإضافة إلى ذلك ، على الرغم من أن نشاط دلتا البؤري أقل تحديدا من العبوات الناسفة ، إلا أنه يمكن أن يحدد علم الأمراض الهيكلي الموضعي المقابل لبداية النوبة في الصرع12. علاوة على ذلك ، تتوافق الموجات البطيئة البينية البؤرية في EEGs مع تنشيط BOLD البؤري على التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي الذي يطابق منطقة الصرع في المرضى الذين يعانون من الصرعالجزئي 13.

من الجدير بالذكر أنه في الصرع بداية الفص الصدغي ، يوجد أحيانا نوع من نشاط دلتا يسمى دلتا الإيقاعية المتقطعة الصدغية (TIRDA) ، ويعتبر مكافئا للعبوات الناسفة14. على العكس من ذلك ، لا تعتبر دلتا متعددة الأشكال المتقطعة الزمنية (TIPDA) مكافئة للعبوات الناسفة15. في بيانات EEG المعالجة ، توجد موجات بطيئة بؤرية صدغية واضحة (TIPDA) ، والتي يتم ملاحظتها من EEG المسجلة في EMU (الشكل 7). على الرغم من أن نشاط دلتا هذا ليس مكافئا للعبوات الناسفة ، إلا أنه يشير إلى خلل وظيفي في الخلايا العصبية الصدغية اليسرى.

figure-results-1
الشكل 1: مثال على 32 اختيارا للأقطاب الكهربائية للتسجيل المتزامن لمخطط كهربية الدماغ والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي. في العيادة ، يتم النظر في 21 قناة بشكل شائع لمراقبة EEG. لتحقيق الحد الأدنى من الأقطاب الكهربائية لإجراء تصوير مصدر EEG (ESI) ، يتم تضمين 11 قناة إضافية لتغطية الرأس بالكامل. جميع الأقطاب الكهربائية عبارة عن أكواب ذهبية لتجنب تأثيرات التصوير بالرنين المغناطيسي. في الشكل ، يتم استخدام ألوان مختلفة لتمييز الأقطاب الكهربائية المختلفة ، وتتطابق الألوان مع ألوان الكابلات المادية. يشير كل مربع مستطيل في الأسفل إلى تقاطع واحد ليتم توصيله بحزام ، والذي سيتم توصيله بمكبر للصوت للتسجيل. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-2
الشكل 2: مواضع الأقطاب الكهربائية. (أ) وضع الأقطاب الكهربائية على فروة رأس المريض و (ب) ترتيب تقاطعات الكابلات. توفر الصور اليسرى في (A) و (B) منظرا من أعلى الجبهة ، وتوفر الصور اليمنى منظرا للجانب الأيسر للمريض. تشير الأسهم الحمراء في (B) إلى وضع وسادات الشاش. هذا يساعد على تجنب القطع الأثرية التصوير. توضح المساحات المحاطة بدائرة باللون الأزرق في (ب) كيفية ترتيب تقاطعات الكابلات. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-3
الشكل 3: توصيل المعدات في غرفة المراقبة . (أ) نظرة عامة على محول USB 2 و Syncbox واتصال Triggerbox. صورة مفصلة ل (B) محول USB 2 وتوصيلات كبل Syncbox ، (C) اتصال Syncbox وكبل الألياف الضوئية ، و (D) توصيلات الكبلات في Triggerbox. توضح علامات النجوم الموجودة على (B) و(C) و(D) موقع كبلات USB المراد توصيلها بكمبيوتر التسجيل. يتم توفير رسم تخطيطي لنظام تسجيل EEG والوصلات المطلوبة بين الأجهزة في الشكل 1 في Mullinger et al.7. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-4
الشكل 4: توصيل المعدات في غرفة المسح . ( أ) نظرة عامة على وصلة مضخم EEG في الماسح الضوئي. (B) كابلات ملفوفة من صندوق الواجهة لتوصيل أقطاب EEG (الكبل الأحمر مخصص لقياس ECG). (ج) توصيل صندوق الواجهة ومضخم EEG وأكياس الرمل الآمنة MR الموضوعة لتقليل القطع الأثرية MR. (د) توصيل مكبر الصوت (أعلى) والبطارية (أسفل) وتوصيل كابل الألياف الضوئية من Syncbox في غرفة المراقبة إلى مكبر الصوت. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-5
الشكل 5: لقطة شاشة لإعدادات مساحة العمل على برنامج تسجيل EEG. يمكن ضبط عدد القنوات ومعدل أخذ العينات ضمن إعدادات مكبر الصوت. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تعديل مواصفات كل قناة ، إذا لزم الأمر ، بالنقر فوق الجدول في الأسفل. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-6
الشكل 6: خط أنابيب إزالة القطع الأثرية EEG مع أمثلة تمثيلية. يتم عرض آثار EEG الخام في أسفل اليسار. يظهر الرسم البياني الأوسط السفلي آثار EEG بعد تطبيق تصحيح القطع الأثرية MR ومرشح تمرير عالي يبلغ 0.5 هرتز على مخطط كهربية الدماغ الخام. يعرض الرسم السفلي الأيمن آثار EEG بعد تطبيق تصحيح القطع الأثرية CB ومرشح الشق 60 هرتز على EEG المعالج. يتم عرض آثار EEG تحت وضع الأرضية المشتركة لتصور فعال لكيفية تأثير كل عملية على كل قناة مسجلة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-7
الشكل 7: مقارنة بين مخطط كهربية الدماغ المعالج من تسجيل EEG-fMRI متزامن (يسار) ومخطط كهربية الدماغ المسجل في EMU (يمين). تشير الدائرة الحمراء إلى الموجات البطيئة الزمنية اليسرى البؤرية في نفس القنوات. يتم عرض آثار EEG في شكل موز مزدوج ، والذي يعتبر تقليديا في العيادة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Discussion

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

هذا البروتوكول التجريبي فريد من نوعه في توفير انتقال سلس لمرضى الصرع من الاتحاد النقدي الأوروبي إلى غرفة المسح ، مما يسمح باستخدامه في الإعدادات السريرية والبحثية. يعد استخدام الأقطاب الكهربائية الشرطية للتصوير بالرنين المغناطيسي المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء مكونا أساسيا لكل من التسجيلات السريرية خلال الوقت الذي يقضيه في EMU وللنقل الآمن إلى التصوير بالرنين المغناطيسي دون الحاجة إلى إزالة أو استبدال أقطاب فروة الرأس من المريض. في EMU ، يتم توصيل الأقطاب الكهربائية الشرطية MR بمكبر للصوت لمراقبة الفيديو وتخطيط كهربية الدماغ في وقت واحد. بالنسبة لتسجيلات EEG-fMRI ، يمكن استخدام مضخم EEG الشرطي MR وماسح التصوير بالرنين المغناطيسي مع ملف رأس مكون من 20 قناة ، والذي يستوعب حجم مجموعة الأقطاب الكهربائية وأسلاك التوصيل. تجدر الإشارة إلى أنه قبل إجراء تسجيلات EEG-fMRI المتزامنة في مرضى الصرع ، يوصى بشدة بإجراء اختبار مع موضوع صحي لتأكيد التشغيل السليم لجميع المعدات والتعرف على كل خطوة مطلوبة.

بالإضافة إلى ذلك ، يلعب التنظيم الملموس للفريق والاختيار الدقيق للمرضى دورا مهما في هذا البروتوكول. لكي تكون قابلة للتطبيق لكل من الإعدادات السريرية والبحثية ، يجب أن يكون لديك فريق منظم من أخصائيي الصرع وطاقم التمريض وتقنيي تخطيط كهربية الدماغ والمهندسين. لاختيار المريض ، يجب مراعاة معايير التضمين والاستبعاد المذكورة أعلاه بحزم.

علاوة على ذلك ، من المهم معالجة أنه عند إجراء تحليل الرنين المغناطيسي الوظيفي المستنير لتخطيط كهربية الدماغ ، يجب أن يكون هناك وجود واضح للسمات الرئيسية لتخطيط كهربية الدماغ لتوجيه التغييرات الجريئة المقابلة في التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي. لذلك ، عند إجراء تسجيل EEG-fMRI ، من المهم مراعاة المرضى الذين أظهروا سابقا ميزات EEG المستهدفة. خلال الفترة الفاصلة في المرضى الذين يعانون من الصرع ، تعد العبوات الناسفة ، غير الطبيعية والتي تشير إلى إمكانات الصرع ، ميزة معروفة لتخطيط كهربية الدماغ للإشارة إلى تغييرات BOLD16 ، على الرغم من أن المثال هنا لا يشمل هذه الحالة. عند الاستهداف للحصول على العبوات الناسفة في تسجيلات EEG-fMRI بين الحلقات ، يجب على المجربين التفكير في المرضى الذين يعانون من العبوات الناسفة المتكررة (على الأقل ثلاث عبوات ناسفة / ساعة) التي يلاحظها مخطط كهربية الدماغ لفروة الرأس ، من أجل ضمان إفرازات الصرع الكافية أثناء جلسة المسح. يمكن تحديد عدد العبوات الناسفة المرتجلة من مراقبة EEG في EMU ، أو من الإشارة إلى تردد العبوات الناسفة التي شوهدت في تسجيلات EEG السابقة للأشخاص إن وجدت. يمكن أن تحقق التسجيلات التي تم الحصول عليها لبيانات EEG-fMRI بين فترات الفائدة لفهم منطقة بداية النوبة17 وربما تحديد موقعها.

بمجرد الحصول على مخطط كهربية الدماغ النظيف بعد معالجة خطوات إزالة القطع الأثرية ، يمكن تطبيق المزيد من تحليل EEG. على سبيل المثال، يمكن الحصول على تصوير مصدر تخطيط كهربية الدماغ (ESI) من خلال تطبيق التصوير المقطعي الكهرومغناطيسي القياسي منخفض الدقة للدماغ (sLORETA)18 لتقدير النشاط الكهربائي المقابل للدماغ على السطح القشري. يمكن الحصول على المصادر المقدرة عن طريق عكس مصفوفة حقل الرصاص المحسوبة بناء على الرأس والجمجمة الخارجية والجمجمة الداخلية وطبقات القشرة التي تم إنشاؤها من التصوير بالرنين المغناطيسي للمريض باستخدام طريقة عنصر الحدود19. هناك العديد من صناديق الأدوات المتاحة للجمهور للحصول على تصوير مصدر EEG ، و Brainstorm هو أحد الأدوات المستندة إلى MATLAB20 المستخدمة بشكل شائع.

عندما يتم النظر في ESI باستخدام EEG المعالج ، يجب مراعاة العدد الإجمالي للأقطاب الكهربائية وتوزيعاتها بعناية حتى تتمكن من تغطية الرأس بالكامل بشكل معقول. الحد الأدنى لعدد الأقطاب الكهربائية اللازمة لتنفيذ ESI هو 32 قناة21,22 ، وهو أكثر من العدد القياسي للأقطاب الكهربائية المستخدمة في الإعدادات السريرية. وبالتالي ، يوصى بتضمين قنوات إضافية لتغطية الرأس بالكامل بتباعد معقول. يتضمن اختيار القناة في هذه الدراسة 21 قناة ، والتي تستخدم تقليديا في العيادة لمراقبة EEG ، و 11 قناة إضافية لتغطية الرأس بالكامل (الشكل 1).

هنا ، لا نقوم بتضمين تفاصيل تحليل الرنين المغناطيسي الوظيفي ، لأن هذا خارج نطاق دراستنا. ومع ذلك ، فإن الاتجاه المحتمل هو تحليل الرنين المغناطيسي الوظيفي المستنيرEEG 23. على سبيل المثال ، يمكن حفظ وقت حدوث العبوات الناسفة كمحفزات للحدث للارتباط بالرنين المغناطيسي الوظيفي ، مما قد يؤدي إلى تحليل التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي الروتيني المرتبط بالحدث. في هذه الحالة ، يمكن استخدام تحليل نموذج خطي معمم للعثور على مناطق الدماغ التي تظهر تغيرات في إشارة الرنين المغناطيسي الوظيفي في وقت العبوات الناسفة.

نشير إلى أن دراسة نشرت مؤخرا10 أظهرت أنه من الممكن استخدام نظام حلقة سلك الكربون عندما تكون هناك حاجة إلى تقنية إزالة القطع الأثرية الأكثر قوة16. ومع ذلك ، نريد أن ندرك أن تكامل نظام حلقة سلك الكربون في إعدادنا التجريبي مع القطب الشرطي MR لم يتم التحقيق فيه بعد.

على الرغم من أن هذه الدراسة تركز بشكل خاص على الفترة الفاصلة للصرع ، إلا أن البروتوكول الذي تم إدخاله ل EEG-fMRI المتزامن يمكن تمديده إلى فترة ictal أو فترة ما بعد الصرع. ومع ذلك ، يجب اتباع اعتبارات محددة عند النظر في أي إعدادات مخصصة. بالنسبة لمرحلة ما بعد الولادة ، فإن أحد المخاوف المهمة التي ندركها هو إعطاء المريض البنزوديازيبين قبل نقله إلى التصوير بالرنين المغناطيسي. أما بالنسبة لتحليل تردد EEGs ، فقد تم الإبلاغ عن أن البنزوديازيبينات لا تغير بالضرورة نطاقات التردد المحددة 24,25 ، وفي حالة التغييرات المتواضعة ، تقتصر هذه على المنطقة الحسية الحركية الجسدية26 أو الفص الجبهي27. علاوة على ذلك ، فيما يتعلق ب EEG-fMRI المتزامن ، لم تظهر ارتباطات دلتا EEG-BOLD أي تغييرات بعد حقن البنزوديازيبين مقارنة بالتحكم في الحقن الملحي27. تم تقليل إشارة BOLD في المناطق الصغيرة فقط من التلفيف Heschel ومنطقة المحرك التكميلية.

Disclosures

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

يعلن المؤلفون أن البحث قد أجري في غياب أي علاقات تجارية أو مالية يمكن تفسيرها على أنها تضارب محتمل في المصالح.

Acknowledgements

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

تم دعم هذا العمل جزئيا من قبل كلية الطب ، ونائب الرئيس للأبحاث ، والرعاية الصحية في المملكة المتحدة ، ومنطقة أولوية البحث في جامعة كنتاكي كجزء من مبادرة تحالف كلية الطب وأموال بدء تشغيل الدكتور جيهي باي المقدمة من قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات في جامعة كنتاكي. يشكر المؤلفون المشاركين المتطوعين على التسجيل وأعضاء فريق تحالف أبحاث الصرع والتصوير العصبي ، وخاصة الدكتور بريان جولد لقيادة فريق التحالف ، والدكتور سريدهار سونديرام للإرشاد البحثي ، وسوزان في هولار وإميلي أشكرافت لرعاية المرضى وإدارتهم.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي 3T Magnetom Prisma fitSiemens Healthineers
Abralyt HiCl ، 10 جرام.EASYCAP GmbHجل موصل لقطب تخطيط القلب.
BrainAmp MR plus 32-channelBrain Products GmbHS-BP-01300
BrainVision Analyzer الإصدار 2.2.0.7383برنامج تحليل Brain Products GmbHEEG.
BrainVision Interface Box 32 مدخلاتIves EEG Solutions، LLCBVI-32
BrainVision Recorder License with dongleBrain Products GmbHS-BP-170-3000
BrainVision Recorder الإصدار 1.23.0003برنامج تسجيل Brain Products GmbHEEG.
كولوديون (غير مرن)MavidonGlue لتأمين أقطاب EEG.
كابل الألياف البصرية (30 م خط واحد)الذهبية من Brain Products GmbHS-BP-345-3020
، 32 قناةIves EEG Solutions، LLCGCE-322+ عند إدارة مواضيع متعددة مع فترة متداخلة / قريبة من إقامة وحدة مراقبة الصرع (EMU).
أقطاب الكأس الذهبيةIves EEG Solutions ، LLCGCE-EKG
Harness ، 32 رصاص ، قابلة لإعادة الاستخدامIves EEG Solutions ، LLCيوصى باستخدام عناصر HAR-322+ عند إدارة مواضيع متعددة مع فترة متداخلة / قريبة من   ؛ إقامة وحدة مراقبة الصرع (EMU).
مجموعة مزلقة MR بما في ذلك ألواح قاعدة بطول 100٪ و 75٪ ، وأرجل كتلة منخفضة المظهر (3 سم) لكل لوحة قاعدة ، ومنحدر ، وأنظمة أحزمة مثلBrain Products GmbH BV-79123-PRISMASKYRA
Natus NeuroWorks EEGNatusالمستخدم لمراقبة مخطط كهربية الدماغ في وحدة مراقبة الصرع (EMU).
Nuprep جل التحضير للبشرةWeaver and Co.
مجموعة بدء التشغيل السلبي ، بما في ذلك المواد الاستهلاكية (الجل ، المحاقن ، أطراف الاستغناء ، الغسالات اللاصقة ، إلخ) لتسهيل الحصول على البيانات خارج الصندوقBrain Products GmbHS-C-5303
SyncBox compl. صندوق تمديد لتسجيلات مزامنة الطورBrain Products GmbHS-BP-02675Syncbox
syngo MR XA30Siemens HealthineersSoftware المستخدم في ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي.
عشرة 20 معجون قطب كهربائي للتشخيص العصبي الموصلWeaver and Co.جل موصل لأقطاب مخطط كهربية الدماغ.
مجموعة TriggerBox لمنتجات BrainAmpBrain GmbHS-BP-110-9010Triggerbox ؛ تسمح هذه المجموعة بتوسيع عرض المشغل من الماسح الضوئي بحيث يمكن اكتشاف إشارة الزناد على مسجل BrainVision بشكل صحيح. قد لا تكون هذه المجموعة مطلوبة اعتمادا على خصائص إشارة الزناد التي يوفرها الماسح الضوئي.
مكبر الصوت Xltek EMU40EXNatusمكبر للصوت يستخدم في وحدة مراقبة الصرع (EMU).
مجموعة أقطاب الكأس يوصى باستخدام عناصر برنامج

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ngugi, A. K., Bottomley, C., Kleinschmidt, I., Sander, J. W., Newton, C. R. Estimation of the burden of active and life-time epilepsy: a meta-analytic approach. Epilepsia. 51 (5), 883-890 (2010).
  2. Kwan, P., Brodie, M. J. Early Identification of refractory epilepsy. The New England Journal of Medicine. 342 (5), 314-319 (2000).
  3. Menon, V., Crottaz-Herbette, S. Combined EEG and fMRI studies of human brain function. International Review of Neurobiology. 66, 291-321 (2005).
  4. Gotman, J., Pittau, F. Combining EEG and fMRI in the study of epileptic discharges. Epilepsia. 52, 38-42 (2011).
  5. Pittau, F., Dubeau, F., Gotman, J. Contribution of EEG/fMRI to the definition of the epileptic focus. Neurology. 78 (19), 1479-1487 (2012).
  6. Ikemoto, S., von Ellenrieder, N., Gotman, J. Electroencephalography-functional magnetic resonance imaging of epileptiform discharges: Noninvasive investigation of the whole brain. Epilepsia. 63 (11), 2725-2744 (2022).
  7. Mullinger, K. J., Castellone, P., Bowtell, R. Best current practice for obtaining high quality EEG data during simultaneous fMRI. Journal of Visualized Experiments. (76), e50283(2013).
  8. Douglas, P. K., et al. Method for simultaneous fMRI/EEG data collection during a focused attention suggestion for differential thermal sensation. Journal of Visualized Experiments. (83), e3298(2014).
  9. Nguyen, T., Potter, T., Karmonik, C., Grossman, R., Zhang, Y. Concurrent EEG and functional MRI recording and integration analysis for dynamic cortical activity imaging. Journal of Visualized Experiments. (136), e56417(2018).
  10. Khoo, H. M., et al. Reliable acquisition of electroencephalography data during simultaneous electroencephalography and functional MRI. Journal of Visualized Experiments. (169), e62247(2021).
  11. Allen, P. J., Josephs, O., Turner, R. A method for removing imaging artifact from continuous EEG recorded during functional MRI. Neuroimage. 12 (2), 230-239 (2000).
  12. Smith, S. J. M. EEG in the diagnosis, classification, and management of patients with epilepsy. Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry. 76, 2-7 (2005).
  13. Manganotti, P., et al. Continuous EEG-fMRI in patients with partial epilepsy and focal interictal slow-wave discharges on EEG. Magnetic Resonance Imaging. 26 (8), 1089-1100 (2008).
  14. Reiher, J., Beaudry, M., Leduc, C. P. Temporal intermittent rhythmic delta activity (TIRDA) in the diagnosis of complex partial epilepsy: sensitivity, specificity and predictive value. The Canadian Journal of Neurological Sciences. 16 (4), 398-401 (1989).
  15. Geyer, J. D., Bilir, E., Faught, R. E., Kuzniecky, R., Gilliam, F. Significance of interictal temporal lobe delta activity for localization of the primary epileptogenic region. Neurology. 52 (1), 202-205 (1999).
  16. Koupparis, A., et al. Association of EEG-fMRI responses and outcome after epilepsy surgery. Neurology. 97 (15), e1523-1536 (2021).
  17. Gotman, J. Has recording of seizures become obsolete. Revue Neurologique. , 00865(2023).
  18. Pascual-Marqui, R. D. Standardized low-resolution brain electromagnetic tomography (sLORETA): technical details. Methods and Findings in Experimental and Clinical Pharmacology. 24, 5-12 (2002).
  19. Hallez, H., et al. Review on solving the forward problem in EEG source analysis. Journal of Neuroengineering and Rehabilitation. 4, 46(2007).
  20. Tadel, F., Baillet, S., Mosher, J. C., Pantazis, D., Leahy, R. M. Brainstorm: a user-friendly application for MEG/EEG analysis. Computational Intelligence and Neuroscience. 2011, 879716(2011).
  21. Srinivasan, R., Tucker, D. M., Murias, M. Estimating the spatial Nyquist of the human EEG. Behavior Research Methods, Instruments, & Computers. 30, 8-19 (1998).
  22. Michel, C. M., et al. EEG source imaging. Clinical Neurophysiology. 115 (10), 2195-2222 (2004).
  23. Abreu, R., Leal, A., Figueiredo, P. EEG-informed fMRI: A review of data analysis methods. Frontiers in Human Neuroscience. 12, 29(2018).
  24. Saletu, B., Anderer, P., Saletu-Zyhlarz, G. M. EEG topography and tomography (LORETA) in the classification and evaluation of the pharmacodynamics of psychotropic drugs. Clinical EEG Neuroscience. 37 (2), 66-80 (2006).
  25. Windmann, V., et al. Influence of midazolam premedication on intraoperative EEG signatures in elderly patients. Clinical Neurophysiology. 130 (9), 1673-1681 (2019).
  26. Nishida, M., Zestos, M. M., Asano, E. Spatial-temporal patterns of electrocorticographic spectral changes during midazolam sedation. Clinical Neurophysiology. 127 (2), 1223-1232 (2016).
  27. Forsyth, A., et al. Comparison of local spectral modulation, and temporal correlation, of simultaneously recorded EEG/fMRI signals during ketamine and midazolam sedation. Psychopharmacology. 235 (12), 3479-3493 (2018).

Reprints and Permissions

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

Request Permission

Tags

EEG FMRIEpilepsy MonitoringArtifact RemovalSeizure LocalizationMR Conditional ElectrodesClinical EEG ReviewFunctional MRIInterictal RecordingScalp EEGPatient Monitoring

Related Articles