يونيو 3, 2013
كهربية في وقت واحد (EEG) والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (الرنين المغناطيسي الوظيفي) هو أداة تصوير الأعصاب القوية. ومع ذلك، في الداخل من ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي يشكل بيئة صعبة للويجب النظر تسجيل البيانات EEG والسلامة كلما تشغيل معدات EEG داخل الماسح الضوئي. هنا، ونحن تقديم EEG-الرنين المغناطيسي الوظيفي بروتوكول الحصول على البيانات الأمثل.
الهدف العام من هذا الإجراء هو إعداد معدات مخطط كهربية الدماغ المتوافقة مع Mr داخل ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي للحصول على بيانات EEG و FMRI عالية الجودة في وقت واحد. يتم تحقيق ذلك عن طريق إعداد مرشحات مخطط كهربية الدماغ بشكل صحيح ومعدل أخذ العينات والمزامنة. الخطوة التالية هي التأكد من وجود اتصالات جيدة بين أقطاب مخطط كهربية الدماغ وفروة الرأس الموضوعة.
الخطوة الثالثة هي وضع جهاز EEG بشكل صحيح حول ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي. تتمثل الخطوة الأخيرة في وضع الموضوع على النحو الأمثل داخل الماسح الضوئي بالرنين المغناطيسي للحصول على بيانات E-E-G-F-M-R-I القياسية عبر الأجهزة المتوفرة تجاريا. يضمن هذا الإجراء تقليل البيانات الاصطناعية في بيانات مخطط كهربية الدماغ وأخذ عينات منها على النحو الأمثل ، مما يسمح بإزالة القطع الأثرية القصوى عبر طرق المعالجة اللاحقة.
الميزة الرئيسية للجمع بين الحصول على بيانات EEG و FMI في تجارب E-E-G-F-M-I هي أن هذا النهج يسمح بالمراقبة المتزامنة للإشارات الكهربائية والديناميكية الدموية من الدماغ البشري. سيساعدني غلين سبنسر ، طالب الدكتوراه من مختبري ، في إظهار هذه التجربة قبل وصول الموضوع. قم بإعداد معدات مخطط كهربية الدماغ في غرفة التحكم حيث سيجلس مشغل الماسحة الضوئية.
قم بتوصيل الكمبيوتر المحمول بمخطط كهربية الدماغ بتشغيل الكمبيوتر ، والذي سيسجل بيانات مخطط كهربية الدماغ ويفتح مسجل رؤية الدماغ. تأكد من تعيين مساحة العمل لتسجيل البيانات على أعلى دقة زمنية متاحة. بعد ذلك ، قم بتعيين المرشحات.
عادةما يكون اقتران التيار المتردد مع نطاق مرشح يتراوح من 0.016 إلى 250 هرتز هو الأمثل. قم بإعداد كمبيوتر التحفيز. تستخدم هذه الدراسة المحفزات البصرية.
تتم قراءة العلامات في مسجل رؤية الدماغ في بداية ونهاية كل فترة تحفيز. الآن ، تأكد من مزامنة ساعات ماسح EEG و MRI. قم أولا بتشغيل مزامنة الماسح الضوئي وساعات مخطط كهربية الدماغ باستخدام لوحة تحكم البرنامج.
ثم تحقق من المزامنة إذا كانت صحيحة. ستظهر أيقونة النقطة الخضراء والمزامنة على العلامة. بعد ذلك ، قم بإعداد الماسح الضوئي بالرنين المغناطيسي.
في هذه الحالة ، يتم استخدام ملف التردد اللاسلكي لإرسال الجسم وملف استقبال التردد اللاسلكي برأس 32 قناة. عندما يكون ذلك ممكنا ، من الأفضل استخدام ملف إرسال بحجم الرأس لأن هذا يقلل من مخاطر تسخين الترددات اللاسلكية لغطاء EEG والكابلات المرتبطة به. منفذ الوصول على ملف الرأس مفيد.
يسمح للكابلات من غطاء EEG بالعمل على طول مسار مستقيم من الماسح الضوئي. الآن ، تحقق من التسلسلات. يجب أن يستخدم تسلسل FMRI شريحة tr تساوي مضاعفات 200 ميكروثانية ، وهي فترة ساعة مخطط كهربية الدماغ.
أخيرا ، قم بإجراء فحص أخير واحد. المعدات الطويلة تسجل كما هو متوقع. أولا ، اشرح للموضوع الغرض من التجربة وما سيحدث.
بعد ذلك ، قم بقياس محيط رأس الموضوع لحجم الغطاء. ضع الغطاء على الرأس ، بدءا من مقدمة الرأس واسحبه للخلف. ضع الغطاء بشكل صحيح.
يجب أن يكون قطب تشيكوسلوفاكيا مباشرة بين الأنف والنيان وأن يتمركز أيضا على المحور الأيمن الأيسر. الآن قم بتوصيل الأقطاب الكهربائية بالرأس أولا ، حرك الشعر بعيدا عن الطريق. ثم ضع الكحول متبوعا بجل ABRY الخفيف لعمل التوصيل الكهربائي بين القطب والرأس.
ثم قم بتوصيل قطب كهربية القلب بقاعدة الظهر باستخدام طريقة مماثلة لتلك المستخدمة في أقطاب الغطاء. يقيس هذا القطب نبضات القلب باستخدام الأقطاب الكهربائية المرفقة. اعمل على جهات الاتصال الخاصة بهم لتقليل معاوقاتها إلى أقل من 10 كيلو أوم.
هذا يستبعد مقاومة المقاومات الداخلية في كل قطب. أخيرا ، تحقق من البيانات للتأكد من أن جودة بيانات مخطط كهربية الدماغ مرضية. اطلب من الشخص أن يجلس أثناء إعداد جهاز مخطط كهربية الدماغ في غرفة الماسح الضوئي بالرنين المغناطيسي.
ثم اصطحب مكبر الصوت إلى الغرفة المحمية وضعه على طاولة في الجزء الخلفي من الماسح الضوئي. قم بتوصيل مكبر الصوت بكابل طويل من الألياف البصرية. مرر كابل الألياف الضوئية عبر الدليل الموجي وقم بتوصيله بمحول AMP USB للدماغ في غرفة التحكم.
الآن ، اصطحب الموضوع إلى الغرفة واطلب منه الجلوس على سرير الماسح الضوئي. امنح الهدف سدادات الأذن وسماعات الرأس وزر الاتصال. ثم تأكد تماما من أن الموضوع مريح.
الآن قم بتعبئة رأس الهدف لتقليل حركة الرأس. ضع ملف الرأس فوق رأس الهدف. يجب أن تترك كبلات EEG ملف الرأس على طول أقصر مسار متاح.
ثم انقل الموضوع إلى تجويف الماسحة الضوئية. تأكد من أن الأقطاب الكهربائية FP one و FP two هي مركز ISO للماسح الضوئي MR في المحور Z. الآن قم بتوصيل غطاء EEG بمكبر الصوت في الجزء الخلفي من الماسح الضوئي.
يجب ألا تكون هناك حلقات سلكية في خيوط مخطط كهربية الدماغ. قم بعزل كبلات EEG إلى أقصى حد عن اهتزازات الماسح الضوئي MR هنا. يتم ذلك باستخدام شعاع ناتئ.
يمكن أيضا وضع مكبرات الصوت مباشرة في لوحة الماسح الضوئي كما هو موضح هنا. في هذه الحالة ، من المهم استخدام أقصر كبلات الشريط المتاحة. تأكد من عزل الكابلات ومكبرات الصوت ضد الاهتزازات وأن النظام مركزي في المحور المحدد.
تحدث إلى الموضوع من غرفة وحدة التحكم للتأكد من أنه يمكنه سماع مشغل الماسحة الضوئية وأنه على ما يرام. يجب على المجرب الثاني مراقبة مخطط كهربية الدماغ للتحقق من القنوات الصاخبة في الآثار ، وكذلك عن الحوض الأخضر. في أسفل الشاشة.
الآن ، قم بإيقاف تشغيل مضخات التبريد لإيقاف التأثير الضار لمضخات التبريد على جودة التسجيل. بعد ذلك ، اطلب من الموضوع تحريك رأسه بمقدار صغير. يمكن رؤية أهمية الحفاظ على ثبات الرأس من الفولتية الكبيرة في تسجيل مخطط كهربية الدماغ الناتجة عن حركات الرأس الصغيرة.
ثم اختبر تسجيل النشاط العصبي عن طريق مطالبة الشخص بفتح وإغلاق عينيه. يجب قياس نشاط ألفا القذالي فوق قاع الضوضاء. يمكن رؤية قطعة الفعل النبضية بوضوح في البيانات الأولية ، لا سيما على الأقطاب الكهربائية فوق الصدغين.
استخدم تتبع ECG لتصحيح هذه الأداة في الوقت الفعلي باستخدام طريقة عرض التسجيل. بمجرد تحسين جودة البيانات ويصبح الموضوع جاهزا ، ابدأ عمليات الفحص التحضيرية للتصوير بالرنين المغناطيسي وخطط لتحديد موضع الشريحة ل FMRI. بمجرد أن يبدأ كل فحص بالرنين المغناطيسي ، ستسبب التدرجات القطع الأثرية الكبيرة في مخطط كهربية الدماغ.
عندما تكون تجربة FMRI جاهزة للبدء ، ابدأ في حفظ البيانات من مخطط كهربية الدماغ. الآن ، ابدأ التجربة. تأكد من رؤية العلامات من عرض التحفيز وماسح التصوير بالرنين المغناطيسي في مسجل رؤية الدماغ.
ستظهر جودة مخطط كهربية الدماغ رديئة للغاية ، ولكن يمكن تنظيفها في عرض التسجيل أو أثناء المعالجة اللاحقة. أولا ، قم بتصحيح القطعة الأثرية المتدرجة التي تم إجراؤها هنا في عرض التسجيل قبل إزالة قطعة أثرية النبضية. مع إزالة القطعة الأثرية المتدرجة.
تابع إجراء تصحيح القطع الأثرية النبضية. هذه جودة إشارة متوقعة عند عدم إجراء تصحيح للقطع الأثرية. من الواضح أن أي نشاط عصبي محجوب.
تحدث قطعة الصنع المتدرجة عند ترددات متميزة هي توافقيات لتردد اكتساب الشريحة في تتابع FMRI الذي يمتد عبر مدى تردد التسجيل بأكمله. بمجرد إزالة القطعة الأثرية المتدرجة، يتم الكشف عن قطعة أثرية النبضية. هناك تباين مكاني كبير في هذه القطعة الأثرية وأن أوقية ، إحدى قنوات الاهتمام لهذه التجربة المرئية ، تعرض قطعة أثرية نبضية كبيرة بشكل خاص.
هذه القطعة الأثرية لها تردد أقل من القطعة الأثرية المتدرجة وترتبط بنشاط القلب. في هذه البيانات ، تم تصحيح القطعة الأثرية النبضية باستخدام متوسط طرح القطعة الأثرية في المحلل الثاني وتم الكشف عن قمم R لشكل الموجة القلبية من تتبع مخطط كهربية القلب. الإشارات المتبقية أصغر بكثير وتكشف عن إشارات عصبية.
الآن قم بتقسيم البيانات وفقا لعرض التحفيز للتحليل ، وأبسطها هو مخططات متوسط الاستجابة المستحثة لكل قناة. هذه الاستجابة المستحثة للقنوات oh one و oh two هي متوسطات لكل منها عبر 300 محفز. توجد خريطة طبوغرافية ل P one 20 على اليمين ، حيث تفحص الاستجابات المستحثة كما هو متوسط على 32 كتلة تم قياسها من القناة oh one يكشف عن تباين طبيعي وغير متوقع في الاستجابات.
يمكن استخدام هذا الاختلاف لاستجواب الارتباطات بين التسجيلات المتزامنة للاستجابات الجريئة واستجابات مخطط كهربية الدماغ. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فكرة جيدة عن أفضل الممارسات الحالية للحصول على بيانات EG عالية الجودة مع FMRI المتزامن ، باستخدام الأجهزة المتاحة تجاريا بمجرد إجراء القياسات باستخدام الإعداد الموضح في هذا الفيديو. يمكن تطبيق المزيد من طرق التحليل على بيانات EEG و FMI من أجل تحديد الخصائص الزمانية المكانية للإشارات الكهربائية والديناميكية الدموية من الدماغ البشري.
تقدم هذه المقالة بروتوكولاً للاستحواذ المتزامن على بيانات تخطيط كهربية الدماغ (EEG) والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) داخل ماسح الرنين المغناطيسي. وتتناول المقالة التحديات المتعلقة بتسجيل تخطيط كهربية الدماغ في بيئة التصوير بالرنين المغناطيسي، وتؤكد على أهمية السلامة وجودة البيانات.
يتيح التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي والتخطيط الكهربائي للدماغ المتزامن (EEG-fMRI) لمجال البحث والتطوير في الصناعات الدوائية والبيولوجية ربط الإشارات الدماغية الفيزيولوجية الكهربائية والديناميكية الدموية، مما يدعم التحقق من الأهداف وتقليل المخاطر الميكانيكية في اكتشاف أدوية الجهاز العصبي المركزي. ويقلل الحصول على بيانات عالية الجودة من الشوائب التقنية، مما يعزز الثقة التنبؤية في النماذج قبل السريرية ومواءمة المؤشرات الحيوية الانتقالية. كما يعزز هذا النهج تدفقات عمل الاكتشاف المبكر من خلال توفير قراءات متعددة الأنماط لاختبار الفرضيات وتوضيح المسارات.
تتكامل هذه الطريقة ضمن سلسلة عمليات الاكتشاف، بدءاً من اختبار فرضيات الأهداف، مروراً بتحديد المركبات الرائدة، وصولاً إلى التحقق من الصلاحية قبل السريرية، مما يتيح جمع بيانات متعددة الأنماط للبرامج التي تركز على الجهاز العصبي المركزي (CNS).