Meilleures pratiques actuelles pour l'obtention de données à haut EEG de qualité lors de l'IRMf simultanées

L’objectif global de cette procédure est d’installer un équipement EEG compatible avec M. à l’intérieur d’un scanner IRM pour l’acquisition simultanée de données EEG et FMRI de haute qualité. Pour ce faire, il faut d’abord configurer correctement les filtres EEG, la fréquence d’échantillonnage et la synchronisation. L’étape suivante consiste à s’assurer qu’il y a de bonnes connexions entre les électrodes EEG et le cuir chevelu du sujet.

La troisième étape consiste à positionner correctement le matériel EEG autour de l’appareil d’IRM. La dernière étape consiste à positionner de manière optimale le sujet dans le scanner IRM pour l’acquisition de données standard E-E-G-F-M-R-I via du matériel disponible dans le commerce. Cette procédure garantit que les artefacts dans les données EEG sont minimisés et échantillonnés de manière optimale, permettant ainsi une élimination maximale des artefacts via des méthodes de post-traitement.

Le principal avantage de combiner l’acquisition de données EEG et FMI dans les expériences E-E-G-F-M-I est que cette approche permet la surveillance simultanée des signaux électriques et hémodynamiques du cerveau humain. Glen Spencer, un étudiant au doctorat de mon laboratoire, m’aidera à faire la démonstration de cette expérience avant l’arrivée du sujet. Installez l’équipement EEG dans la salle de contrôle où l’opérateur du scanner sera assis.

Connectez l’ordinateur portable à l’EEG, allumez l’ordinateur, qui enregistrera les données EEG et ouvrira l’enregistreur de vision cérébrale. Assurez-vous que l’espace de travail d’enregistrement des données est défini sur la résolution temporelle la plus élevée disponible. Ensuite, définissez les filtres.

Le couplage AC avec une bande de filtre allant de 0,016 à 250 hertz est généralement optimal. Configurez l’ordinateur de stimulus. Cette étude utilise des stimuli visuels.

Les marqueurs sont lus dans l’enregistreur de vision cérébrale au début et à la fin de chaque période de stimulation. Vérifiez maintenant que les horloges des scanners EEG et IRM sont synchronisées. Activez d’abord la synchronisation du scanner et des horloges EEG à l’aide du panneau de commande du logiciel.

Vérifiez ensuite si la synchronisation est correcte. L’icône du point vert et le marqueur de synchronisation apparaîtront. Ensuite, configurez le scanner IRM.

Dans ce cas, la bobine RF d’émission du corps et une bobine RF de réception à tête 32 canaux sont utilisées. Dans la mesure du possible, il est préférable d’utiliser une bobine de transmission de la taille d’une tête, car cela minimise le risque d’échauffement RF du capuchon EEG et des câbles associés. Un port d’accès sur la bobine de tête est utile.

Il permet aux câbles du casque EEG de circuler le long d’un chemin droit à partir du scanner. Maintenant, vérifiez les séquences. La séquence FMRI doit utiliser une tranche tr qui est un multiple de 200 microsecondes, qui est la période d’horloge EEG.

Enfin, faites une dernière vérification. L’équipement de grande taille enregistre comme prévu. Tout d’abord, expliquez au sujet le but de l’expérience et ce qui va se passer.

Ensuite, mesurez la circonférence de la tête du sujet pour la taille de la casquette. Placez le capuchon sur la tête, en commençant par l’avant de la tête et en tirant vers l’arrière. Positionnez correctement le bouchon.

L’électrode CZ doit être directement entre la nasion et le nian et également centrée sur l’axe gauche droit. Connectez maintenant les électrodes à la tête Tout d’abord, écartez les cheveux. Appliquez ensuite de l’alcool suivi d’un gel léger ABRY pour faire la connexion électrique entre l’électrode et la tête.

Fixez ensuite une électrode ECG à la base du dos en utilisant une méthode similaire à celle utilisée pour les électrodes du capuchon. Cette électrode mesure le rythme cardiaque avec les électrodes attachées. Travaillez leurs contacts pour réduire leurs impédances à moins de 10 kilo ohms.

Cela exclut la résistance des résistances internes de chaque électrode. Enfin, vérifiez les données pour vous assurer que la qualité des données EEG est satisfaisante. Demandez au sujet de s’asseoir pendant que vous installez l’appareil EEG dans la salle d’IRM.

Ensuite, emmenez l’amplificateur dans la pièce blindée et placez-le sur une table à l’arrière du scanner. Fixez l’amplificateur à un long câble à fibre optique. Faites passer le câble à fibre optique dans le guide d’ondes et fixez-le à l’adaptateur USB AMP cérébral dans la salle de contrôle.

Maintenant, emmenez le sujet dans la pièce et demandez-lui de s’asseoir sur le lit du scanner. Donnez au sujet des bouchons d’oreille, des écouteurs et le bouton d’appel. Ensuite, assurez-vous que le sujet est confortable.

Maintenant, rembourrez la tête du sujet pour minimiser les mouvements de la tête. Placez la bobine de tête sur la tête du sujet. Les câbles EEG doivent quitter la bobine de tête le long du chemin le plus court disponible.

Déplacez ensuite le sujet dans l’alésage du scanner. Assurez-vous que les électrodes FP un et FP deux sont au centre ISO du scanner IRM dans l’axe Z. Fixez maintenant le capuchon EEG à l’amplificateur à l’arrière du scanner.

Il ne doit pas y avoir de boucles de fil dans les fils EEG. Isolez au maximum les câbles EEG des vibrations du scanner IRM. Cela se fait à l’aide d’une poutre en porte-à-faux.

Les amplificateurs peuvent également être placés directement dans la carte du scanner, comme illustré ici. Dans ce cas, il est important d’utiliser les câbles plats les plus courts possibles. Assurez-vous que les câbles et les amplificateurs sont isolés des vibrations et que le système est central dans l’axe de réglage.

Parlez au sujet depuis la console pour confirmer qu’il peut entendre l’opérateur du scanner et qu’il se sent bien. Un deuxième expérimentateur doit surveiller l’EEG en vérifiant la présence de canaux bruyants dans les traces, ainsi que l’évier vert. en bas de l’écran.

Maintenant, éteignez les pompes cryogéniques pour arrêter l’effet délétère des pompes cryogéniques sur la qualité de l’enregistrement. Ensuite, demandez au sujet de bouger légèrement la tête. L’importance de garder la tête immobile peut être constatée par les fortes tensions dans l’enregistrement EEG qui résultent de petits mouvements de la tête.

Testez ensuite l’enregistrement de l’activité neuronale en demandant au sujet d’ouvrir et de fermer les yeux. L’activité alpha occipitale doit être mesurée au-dessus du bruit de fond. L’artefact d’impulsion peut être clairement vu dans les données brutes, en particulier sur les électrodes au-dessus des tempes.

Utilisez le tracé ECG pour corriger cet artefact en temps réel à l’aide de la vue enregistrement. Une fois que la qualité des données a été optimisée et que le sujet est prêt, lancez les examens préparatoires à l’IRM et planifiez le positionnement de la tranche pour l’IRMF. Dès que chaque IRM commence, les gradients provoqueront de gros artefacts dans l’EEG.

Lorsque l’expérience FMRI est prête à démarrer, commencez à enregistrer les données de l’EEG. Maintenant, commencez l’expérience. Assurez-vous que les marqueurs de la présentation du stimulus et de l’IRM sont visibles dans l’enregistreur de vision cérébrale.

La qualité de l’EEG apparaîtra très médiocre, mais peut être nettoyée en vue d’enregistrement ou lors du post-traitement. Tout d’abord, corrigez l’artefact de dégradé effectué ici en vue rec avant de supprimer l’artefact d’impulsion. Avec l’artefact de dégradé supprimé.

Procédez à la correction de l’artefact d’impulsion. Il s’agit d’une qualité de signal à laquelle il faut s’attendre lorsqu’aucune correction d’artefact n’a été effectuée. Il est clair que toute activité neuronale est obscurcie.

L’artefact de gradient se produit à des fréquences distinctes qui sont des harmoniques de la fréquence d’acquisition de la tranche dans la séquence FMRI couvrant toute la gamme de fréquences de l’enregistrement. Une fois que l’artefact de gradient a été supprimé, l’artefact d’impulsion est révélé. Il y a une variation spatiale considérable de cet artefact et cet oz, l’un des canaux d’intérêt pour cette expérience visuelle, présente un artefact d’impulsion particulièrement important.

Cet artefact a une fréquence plus basse que l’artefact de gradient et est lié à l’activité cardiaque. Dans ces données, l’artefact d’impulsion a été corrigé à l’aide de la soustraction d’artefact moyenne dans l’analyseur deux et les pics R de la forme d’onde cardiaque ont été détectés à partir de la trace ECG. Les signaux restants sont beaucoup plus petits et révèlent des signaux neuronaux.

Segmentez maintenant les données en fonction de la présentation du stimulus pour l’analyse, les plus simples étant des graphiques de la réponse évoquée moyenne pour chaque canal. Ces réponses évoquées pour les canaux oh un et oh deux sont chacune des moyennes sur 300 stimuli. Une carte topographique du P un 20 se trouve sur la droite, l’examen des réponses évoquées telles que moyennées sur les 32e blocs mesurés à partir du canal oh one révèle une variation naturelle et imprévisible des réponses.

Cette variation peut être utilisée pour interroger les corrélations entre les enregistrements simultanés des réponses en gras et les réponses EEG. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne idée de la meilleure pratique actuelle pour obtenir des données EG de haute qualité avec FMRI simultané, en utilisant du matériel disponible dans le commerce Une fois que les mesures ont été effectuées à l’aide de la configuration décrite dans cette vidéo. D’autres méthodes d’analyse peuvent être appliquées aux données EEG et FMI afin d’identifier les caractéristiques spatio-temporelles des signaux électriques et hémodynamiques du cerveau humain.