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Bioengineering

मिर्गी में नैदानिक समीक्षा के लिए एक साथ इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम और कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग के लिए उपकरण सेटअप और आर्टिफैक्ट हटाने

Published: June 23, 2023 doi: 10.3791/64919

Summary

यह लेख एक साथ इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम और कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (ईईजी-एफएमआरआई) रिकॉर्डिंग प्रक्रियाओं का विवरण देता है जिनका उपयोग नैदानिक और अनुसंधान सेटिंग्स दोनों में किया जा सकता है। नैदानिक समीक्षा के लिए इमेजिंग कलाकृतियों को हटाने के लिए ईईजी प्रसंस्करण प्रक्रियाएं भी शामिल हैं। यह अध्ययन अंतःस्रावी अवधि के दौरान मिर्गी के उदाहरण पर केंद्रित है।

Abstract

एक साथ इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम और कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (ईईजी-एफएमआरआई) एक अनूठी संयुक्त तकनीक है जो मिर्गी में दौरे की शुरुआत की समझ और स्थानीयकरण में तालमेल प्रदान करती है। हालांकि, ईईजी-एफएमआरआई रिकॉर्डिंग के लिए रिपोर्ट किए गए प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल मिर्गी के रोगियों पर ऐसी प्रक्रियाओं के संचालन के बारे में विवरण को संबोधित करने में विफल रहते हैं। इसके अलावा, ये प्रोटोकॉल पूरी तरह से अनुसंधान सेटिंग्स तक सीमित हैं। मिर्गी निगरानी इकाई (ईएमयू) में रोगी की निगरानी और मिर्गी रोगी के साथ अनुसंधान करने के बीच के अंतर को भरने के लिए, हम अंतःस्रावी अवधि के दौरान मिर्गी के एक अद्वितीय ईईजी-एफएमआरआई रिकॉर्डिंग प्रोटोकॉल पेश करते हैं। एमआर सशर्त इलेक्ट्रोड सेट का उपयोग, जिसका उपयोग ईएमयू में एक साथ खोपड़ी ईईजी और वीडियो रिकॉर्डिंग के लिए भी किया जा सकता है, समवर्ती ईईजी-एफएमआरआई रिकॉर्डिंग के लिए ईएमयू से स्कैनिंग रूम में ईईजी रिकॉर्डिंग के आसान संक्रमण की अनुमति देता है। इस विशिष्ट एमआर सशर्त इलेक्ट्रोड सेट का उपयोग करके रिकॉर्डिंग प्रक्रियाओं पर विवरण प्रदान किए गए हैं। इसके अलावा, अध्ययन इमेजिंग कलाकृतियों को हटाने के लिए चरण-दर-चरण ईईजी प्रसंस्करण प्रक्रियाओं की व्याख्या करता है, जिसका उपयोग नैदानिक समीक्षा के लिए किया जा सकता है। यह प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल नैदानिक (यानी, ईएमयू) और अनुसंधान सेटिंग्स दोनों में बढ़ी हुई प्रयोज्यता के लिए पारंपरिक ईईजी-एफएमआरआई रिकॉर्डिंग में संशोधन को बढ़ावा देता है। इसके अलावा, यह प्रोटोकॉल नैदानिक सेटिंग में पोस्टिकल ईईजी-एफएमआरआई रिकॉर्डिंग के लिए इस साधन का विस्तार करने की क्षमता प्रदान करता है।

Introduction

मिर्गी दुनिया भर में लगभग 70 मिलियन लोगों को प्रभावित करतीहै। खराब नियंत्रित मिर्गी वाले हर 150 लोगों में से एक हर साल मिर्गी (एसयूडीईपी) में अचानक अप्रत्याशित मौत का शिकार हो जाता है। इसके अलावा, मिर्गी के लगभग 30% -40% मामलेचिकित्सा प्रबंधन के लिए दुर्दम्य हैं। रिसेक्शन, डिसकनेक्शन या न्यूरोमॉड्यूलेशन के रूप में न्यूरोसर्जिकल उपचार दुर्दम्य मिर्गी के रोगियों के लिए एक जीवन बदलने वाला और जीवन रक्षक उपाय हो सकता है।

एक साथ इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम और कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (ईईजी-एफएमआरआई) एक अनूठी संयुक्त तकनीक है जो मस्तिष्क की गतिविधियों को गैर-आक्रामक रूप से मापता है, और मिर्गी 3,4,5,6 में जब्ती की शुरुआत को समझने और स्थानीयकरण के लिए लाभ प्रदान किया है। खोपड़ी ईईजी का उपयोग जब्ती शुरुआत क्षेत्रों को पार्श्वीकृत और स्थानीयकृत करने के लिए किया जा सकता है, लेकिन गहरे एपिलेप्टोजेनिक स्रोतों का आकलन करने के संबंध में सीमित क्षमताओं के कारण उनके पास अपेक्षाकृत खराब स्थानिक संकल्प है। जबकि एफएमआरआई में गहरे क्षेत्रों सहित पूरे मस्तिष्क में अच्छा स्थानिक रिज़ॉल्यूशन होता है, अकेले एफएमआरआई दौरे के लिए विशिष्ट नहीं है। हालांकि, खोपड़ी ईईजी एफएमआरआई में रक्त ऑक्सीजन स्तर-निर्भर (बोल्ड) सक्रियण या निष्क्रियता क्षेत्रों की व्याख्या को सूचित कर सकते हैं, जिससे एक एफएमआरआई तकनीक का उत्पादन होता है जो मिर्गी के लिए विशिष्ट है। इस प्रकार, एक साथ ईईजी-एफएमआरआई के कार्यान्वयन का उपयोग मिर्गी की घटनाओं के 'कहां' और 'कब' दोनों को स्थानीयबनाने के लिए प्रासंगिक स्थानिक प्रक्रियाओं को मैप करने के लिए किया जा सकता है।

एक साथ ईईजी-एफएमआरआई का संचालन कैसे करें, इसके स्पष्टीकरणपिछले अध्ययनों 7,8,9,10 में प्रदान किए गए हैं। हालांकि, मिर्गी में ईईजी-एफएमआरआई का कम उपयोग किया गया है, खासकर नैदानिक सेटिंग्स में। एक अध्ययन मौजूद है जो ईईजी-एफएमआरआई रिकॉर्डिंग, पृष्ठभूमि और संभावित ईईजीविश्लेषण के उदाहरणों के लिए एक सामान्य प्रक्रिया प्रदान करता है। इसके अलावा, एक साथ ईईजी-एफएमआरआई रिकॉर्डिंग में तापमान उपायों के साथ-साथ कृत्रिम निद्रावस्था प्रेरण पर जोर देने वाला एकअध्ययन आयोजित किया गया है। इसके अलावा, एक विस्तारित ईईजी-एफएमआरआई अध्ययन एक स्थानिक और एफएमआरआई-विवश ईईजी स्रोत इमेजिंग विधि पेश करने के लिए प्रस्तावित किया गया है 9,10. इसके अलावा, ईईजी-एफएमआरआई से कलाकृतियों को प्रभावी ढंग से हटाने के लिए कार्बन वायर लूप का उपयोग10 माना गया है। हालांकि, ये सभी अध्ययन नैदानिक अनुसंधान सेटिंग में ईईजी-एफएमआरआई अध्ययन करने में चुनौतियों का समाधान करने में विफल रहते हैं। विशेष रूप से, ईईजी कैप का उपयोग नैदानिक सेटिंग्स में इन प्रोटोकॉल की व्यवहार्यता को प्रतिबंधित करता है, और रोगी प्रबंधन के बारे में विवरण भी गायब हैं। इस अध्ययन में, हम एक ईईजी-एफएमआरआई रिकॉर्डिंग प्रोटोकॉल प्रदान करते हैं जिसका उपयोग मिर्गी के रोगियों के लिए नैदानिक और अनुसंधान सेटिंग्स दोनों में किया जा सकता है। यह अनूठा प्रोटोकॉल मिर्गी निगरानी इकाई (ईएमयू) से स्कैनिंग रूम में एक आसान रोगी संक्रमण की अनुमति देता है। इसके अलावा, प्रोटोकॉल मिर्गी के रोगियों के साथ पोस्टिकल पीरियड रिकॉर्डिंग के लिए अपने आवेदन का विस्तार करने की क्षमता प्रदान करता है। ईईजी-एफएमआरआई के लिए, एमआरआई ग्रेडिएंट और शारीरिक कलाकृतियों के कारण होने वाली कलाकृतियों को हटाने में पोस्ट-प्रोसेसिंग एक महत्वपूर्ण कदम है, जैसे कि दिल की धड़कन से संबंधित। इस प्रकार, हम नैदानिक समीक्षा के लिए मानक टेम्पलेट हटाने की विधि11 का उपयोग करके ईईजी कलाकृतियों को हटाने के लिए चरण-दर-चरण प्रक्रियाएं भी प्रदान करते हैं।

Protocol

यह अध्ययन केंटकी विश्वविद्यालय (यूके) में संस्थागत समीक्षा बोर्ड द्वारा अनुमोदित प्रोटोकॉल # 62050 के अनुपालन में किया गया था।

1. विषय भर्ती

  1. समावेशन मानदंड
    नोट: निम्न में से सभी मानदंडों को पूरा किया जाना चाहिए।
    1. दुर्दम्य फोकल मिर्गी के निदान वाले विषयों को शामिल करें और मिर्गी सर्जरी मूल्यांकन के लिए पात्र हों।
    2. उन विषयों को शामिल करें जो 18-60 वर्ष की आयु के बीच हैं।
    3. यदि वे गर्भनिरोधक विधि का उपयोग करते हैं तो प्रसव क्षमता वाली महिला विषयों को शामिल करें। प्रसव क्षमता के बिना महिला विषयों को शामिल करें (कम से कम 2 साल के लिए पोस्टमेनोपॉज़ल, द्विपक्षीय ओफोरेक्टोमी या ट्यूबल बंधाव, पूर्ण हिस्टेरेक्टॉमी)।
      नोट: देखभाल के मानक के अनुसार, ईएमयू में भर्ती होने के बाद प्रसव क्षमता वाली महिलाओं के लिए गर्भावस्था परीक्षण किया जाता है।
    4. दुर्दम्य फोकल मिर्गी के निदान के साथ या जब्ती लक्षण वर्णन के लिए ईएमयू में प्रवेश के लिए निर्धारित विषयों को शामिल करें।
  2. बहिष्करण मानदंड
    1. उन विषयों को बाहर रखें जिनके पास गंभीर क्लौस्ट्रफ़ोबिया है।
    2. प्रत्यारोपित चिकित्सा उपकरणों या एम्बेडेड धातु वाले लोगों को बाहर रखें जो आम तौर पर उन्हें एमआरआई कराने के लिए अयोग्य घोषित करते हैं, जिसे किसी भी स्कैन से पहले एमआर टेक्नोलॉजिस्ट द्वारा नियमित रूप से जांचा जाता है।
    3. उन लोगों को बाहर रखें जो गर्भवती या स्तनपान कराने वाले हैं।
    4. किसी भी ज्ञात चिकित्सा या मनोरोग स्थिति वाले विषयों को बाहर रखें, जो अन्वेषक की राय में, इस अध्ययन में भाग लेने की विषय की क्षमता को खतरे में डाल सकते हैं या समझौता कर सकते हैं, या अध्ययन में विश्वसनीय भागीदारी को बाधित कर सकते हैं।

नोट: एक बार जब रोगी को ईएमयू में भर्ती कराया जाता है, तो इस अध्ययन में भाग लेने के लिए सहमति फॉर्म पर रोगी के समझौते के बाद, निम्नलिखित चरणों का पालन किया जाएगा।

2. इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट

  1. 10-20 प्रणाली के आधार पर रोगी की खोपड़ी पर इलेक्ट्रोड की स्थिति चिह्नित करें।
    नोट: चित्र 1 32 इलेक्ट्रोड का एक चयन दिखाता है।
    1. सिर के शीर्ष केंद्र से गुजरकर नाक से इनियन तक एक मापने वाला टेप लगाकर खोपड़ी की रोगी की सिर केंद्र रेखा को मापें और नोट करें (माप ए: धनु विमान)।
    2. नाशन से आयन तक माप ए का 50% चिह्नित करें। यह निशान इलेक्ट्रोड के सीजेड स्थान को इंगित करता है।
    3. माप A का 10% चिह्न संकेतित CZ तक चिह्न करें। यह निशान इलेक्ट्रोड के एफपीजेड स्थान को इंगित करता है।
    4. माप A का 10% चिह्न चिह्न से संकेतित CZ तक चिह्नित करें। यह निशान इलेक्ट्रोड के ओज़ स्थान को इंगित करता है।
    5. संकेतित CZ से FPZ तक माप A का 20% चिह्नित करें। यह निशान इलेक्ट्रोड के एफजेड स्थान को इंगित करता है।
    6. संकेतित CZ से Oz तक माप A का 20% चिह्नित करें। यह निशान इलेक्ट्रोड के पीजेड स्थान को इंगित करता है।
    7. सिर के शीर्ष केंद्र (माप बी: कोरोनल प्लेन) से गुजरकर रोगी के सिर को बाएं प्रीऑरिकुलर बिंदु से दाएं प्रीऑरिकुलर बिंदु तक मापें और नोट करें।
    8. माप B का 50% चिह्नित करें और सुनिश्चित करें कि यह स्थान संकेतित CZ स्थान के साथ अतिव्यापी है।
    9. माप B का 10% बाएं प्रीऑरिकुलर बिंदु से CZ तक चिह्नित करें। यह निशान इलेक्ट्रोड के टी 3 स्थान को इंगित करता है।
    10. माप बी का 10% दाएं प्रीऑरिकुलर बिंदु से CZ तक चिह्नित करें। यह निशान इलेक्ट्रोड के टी 4 स्थान को इंगित करता है।
    11. संकेतित CZ से T3 तक माप B का 20% चिह्नित करें। यह निशान इलेक्ट्रोड के सी 3 स्थान को इंगित करता है।
    12. संकेतित CZ से T4 तक माप B का 20% चिह्नित करें। यह निशान इलेक्ट्रोड के सी 4 स्थान को इंगित करता है।
    13. चिह्नित एफपीजेड और ओज़ (माप सी: अनुप्रस्थ विमान) से गुजरकर रोगी के सिर की परिधि को मापें और नोट करें।
    14. माप C का 10% Fpz से बाएं और दाएं चिह्नित करें। ये निशान क्रमशः इलेक्ट्रोड के एफपी 1 और एफपी 2 स्थानों को इंगित करते हैं।
    15. माप C का 10% बाएं और ओज़ से दाएं चिह्नित करें। ये निशान क्रमशः इलेक्ट्रोड के O1 और O2 स्थानों को इंगित करते हैं।
    16. माप C का 20% FP1 से बाएं और Fp2 से दाएं चिह्नित करें। ये निशान क्रमशः इलेक्ट्रोड के एफ 7 और एफ 8 स्थानों को इंगित करते हैं।
    17. कोरोनल विमान में एफ 7 और एफ 8 से दूरी को मापें और नोट करें (माप डी: कोरोनल विमान)।
    18. माप D का 50% चिह्नित करें, और सुनिश्चित करें कि पहले से संकेतित Fz अतिव्यापी है।
    19. F7 से Fz की ओर माप D का 25% और F8 से Fz तक चिह्नित करें। ये निशान क्रमशः इलेक्ट्रोड के एफ 3 और एफ 4 स्थानों को इंगित करते हैं।
    20. एफपी 1 और ओ 1 से गुजरने वाले आयन से आयन तक की दूरी को मापें। सुनिश्चित करें कि 50% माप पहले से संकेतित C3 के साथ ओवरलैप करता है।
    21. एफपी 2 और ओ 2 से गुजरने वाले आयन से आयन तक की दूरी को मापें। सुनिश्चित करें कि 50% माप पहले से संकेतित C4 के साथ ओवरलैप है।
      नोट: उसी तरह, अस्थायी और पार्श्विका लोब पर इलेक्ट्रोड पदों को चिह्नित किया जा सकता है, जिसमें टी 5, पी 3, पी 4 और टी 6 शामिल हैं। इसके अलावा, टीपी 9, टीपी 10, एफटी 9 और एफटी 10 जैसे किसी भी अतिरिक्त इलेक्ट्रोड स्थानों को 10-20 सिस्टम के इलेक्ट्रोड वितरण से सापेक्ष दूरी के आधार पर चिह्नित किया जा सकता है। इलेक्ट्रोड की संख्या और उनके वितरण को संभावित विश्लेषण और अनुसंधान फोकस के आधार पर निर्धारित किया जा सकता है।
  2. धुंध पर त्वचा प्रेप जेल का उपयोग करके रोगी की खोपड़ी को साफ करें।
  3. एक इलेक्ट्रोड कप पर प्रवाहकीय पेस्ट रखें। इलेक्ट्रोड के केबल पर चैनल नाम के बाद रोगी की खोपड़ी पर इलेक्ट्रोड रखें।
    नोट: एक साथ ईईजी-एफएमआरआई रिकॉर्डिंग के लिए, एमआर सशर्त इलेक्ट्रोड का उपयोग करना आवश्यक है, और ईएमयू में खाद्य और औषधि प्रशासन (एफडीए) द्वारा अनुमोदित इलेक्ट्रोड का सुझाव दिया जाता है।
  4. सभी इलेक्ट्रोड (चित्रा 2 ए) के लिए रोगी की खोपड़ी (चरण 2.3) पर जेल और इलेक्ट्रोड रखने को दोहराएं।
    नोट: एमआर सशर्त इलेक्ट्रोड से जुड़े केबल एमआर कलाकृतियों को कम करने के लिए कनेक्टिंग जंक्शन से अपेक्षाकृत छोटे हैं। इसलिए, इलेक्ट्रोड रखते समय, इलेक्ट्रोड की स्थिति पर विचार करें और उन्हें ध्यान से रखें ताकि केबल अच्छी तरह से व्यवस्थित हो सकें। इसके अलावा, सुनिश्चित करें कि तारों पर कोई लूप नहीं हैं, क्योंकि वे संभावित रूप से स्कैनर के अंदर गर्मी और जलन पैदा कर सकते हैं।
  5. धुंध पर गोंद का उपयोग करके रोगी की खोपड़ी पर सभी इलेक्ट्रोड का पालन करें। सभी इलेक्ट्रोड केबलों को व्यवस्थित करें और विषय के सिर के केंद्र पर धुंध के पैड रखकर केबल जंक्शन को खोपड़ी से दूर रखें (चित्रा 2 बी, लाल तीर)।
    नोट: इमेजिंग कलाकृतियों से बचने के लिए यह एक महत्वपूर्ण कदम है।
  6. सभी केबल जंक्शनों को स्व-चिपकने वाली पट्टी लपेटें ( चित्रा 2 बी में नीले अंडाकार)।
    नोट: रिकॉर्डिंग के दौरान कनेक्शन को सुरक्षित करने के लिए यह चरण सुझाया गया है।
  7. सभी इलेक्ट्रोड को सुरक्षित करने के लिए एक लोचदार सिर कवर रखें। हार्नेस, जो इलेक्ट्रोड से जुड़ा हुआ है, को एम्पलीफायर से कनेक्ट करें। वीडियो रिकॉर्डिंग के साथ उनके ईईजी की सिंक्रोनस निगरानी शुरू करें।

3. ईईजी-एफएमआरआई रिकॉर्डिंग

नोट: ईईजी-एफएमआरआई रिकॉर्डिंग के लिए, एमआर सशर्त ईईजी रिकॉर्डिंग सिस्टम का उपयोग ईएमयू प्रवेश की शुरुआत में रखे गए एमआर सशर्त इलेक्ट्रोड के साथ किया जाता है।

  1. निगरानी कक्ष में, USB 2 एडाप्टर को केबल ( चित्रा 3A में मोटी सफेद केबल) के साथ ट्रिगरबॉक्स किट से कनेक्ट करें।
    नोट: यूएसबी 2 एडाप्टर कंप्यूटर के साथ अन्य हार्डवेयर को इंटरफेस करने की अनुमति देता है, और ट्रिगरबॉक्स किट को ईईजी रिकॉर्डिंग सॉफ्टवेयर में पता लगाने के लिए स्कैनर से उत्पन्न ट्रिगर सिग्नल में हेरफेर करने के लिए नियोजित किया जाता है।
  2. सिंकबॉक्स को USB 2 एडाप्टर से केबल ( चित्रा 3B में मोटी काली केबल) से कनेक्ट करें।
    नोट: सिंकबॉक्स की भूमिका एम्पलीफायर और स्कैनर के ग्रेडिएंट स्विचिंग सिस्टम से घड़ी संकेतों को सिंक्रनाइज़ करना है।
  3. निगरानी कक्ष में, फाइबर ऑप्टिक केबल के एक छोर को सिंकबॉक्स (चित्रा 3 सी बाएं) से कनेक्ट करें, और स्कैनिंग रूम से जुड़ी सुरंग के माध्यम से दूसरे छोर को पारित करें।
  4. USB पोर्ट केबल को USB 2 एडाप्टर से रिकॉर्डिंग कंप्यूटर (चित्रा 3B में स्टार मार्क) से कनेक्ट करें। सिंकबॉक्स से किसी USB पोर्ट केबल को रिकॉर्डिंग कंप्यूटर से कनेक्ट करें ( चित्रा 3C में स्टार मार्क). एक यूएसबी पोर्ट केबल को ट्रिगरबॉक्स से रिकॉर्डिंग कंप्यूटर ( चित्रा 3 डी में स्टार मार्क) से कनेक्ट करें। सॉफ़्टवेयर लायसेंस डोंगल को रिकॉर्डिंग कंप्यूटर से कनेक्ट करें.
    नोट: कुल चार यूएसबी पोर्ट हैं जिनका उपयोग किया जाएगा। मल्टी-यूएसबी पोर्ट होना उन सभी को मैनेज करने में मददगार हो सकता है।
  5. स्कैनर के अंदर एमआर-स्लेज किट के साथ ईईजी रिकॉर्डिंग एम्पलीफायर सेट करें।
    सावधानी: किसी भी धातु या एमआर-संवेदनशील घटकों को प्रयोगकर्ताओं से हटा दिया जाना चाहिए। प्रयोगकर्ताओं को एमआरआई स्कैनिंग रूम में रिकॉर्डिंग करने के लिए उचित प्रशिक्षण पूरा करना आवश्यक है।
    नोट: रिकॉर्डिंग करने से पहले एम्पलीफायर बैटरी को पूरी तरह से चार्ज करने की सिफारिश की जाती है।
  6. स्कैनिंग कक्ष में फाइबर ऑप्टिक केबल के अंत को एम्पलीफायर (चित्रा 4 डी) के पीछे से कनेक्ट करें और एम्पलीफायर चालू करें।
    नोट: फाइबर ऑप्टिक केबल का दूसरा छोर निगरानी कक्ष में सिंकबॉक्स से जुड़ा हुआ है।
  7. उपकरण सेटअप पूरा होने पर, कंप्यूटर स्क्रीन पर सॉफ़्टवेयर आइकन पर क्लिक करके ईईजी रिकॉर्डिंग सॉफ़्टवेयर खोलें। विंडो के ऊपरी बाईं ओर फ़ाइल टैब के तहत नया कार्यस्थान मेनू क्लिक करके रिकॉर्डिंग सॉफ़्टवेयर में कोई कार्यस्थान बनाएँ.
  8. ब्राउज़ करें बटन पर क्लिक करके एक फ़ोल्डर पथ सेट करें जहाँ नया डेटा संग्रहीत किया जाएगा.
  9. उपसर्ग के लिए एक रिक्त बॉक्स में डेटा नाम डालें और न्यूनतम काउंटर आकार [अंक] और वर्तमान संख्या के लिए ब्लैक बॉक्स में एक अंक सम्मिलित करके नंबरिंग इंडेक्स निर्दिष्ट करें।
  10. यह पुष्टि करने के बाद कि फ़ाइल नाम अगला परिणामी फ़ाइल नाम के अंतर्गत सही रूप से प्रदर्शित किया गया है, अगला क्लिक करें.
  11. बनाई गई विंडो के शीर्ष बाईं ओर एम्पलीफायर के लिए स्कैन बटन पर क्लिक करके एम्पलीफायर को स्कैन करें। नमूना करण दर, निम्न कटऑफ और उच्च कटऑफ के लिए सूचीबद्ध उपयुक्त विकल्पों का चयन करके रिकॉर्डिंग के लिए नमूना करण दरों और निम्न और उच्च कट-ऑफ आवृत्तियों सहित उपयुक्त पैरामीटर सेट करें (चित्रा 5 देखें)।
    नोट: स्कैनर से ढाल कलाकृतियों का पर्याप्त रूप से नमूना लेने के लिए नमूना दर 5,000 हर्ट्ज पर सेट है। प्रत्यक्ष धारा (डीसी) संतृप्ति (रिकॉर्डर सॉफ्टवेयर में समय इकाई का उपयोग किया जाता है) को रोकने के लिए 10 एस का कम कटऑफ डाला जाता है, और एनालॉग से डिजिटल कनवर्टर में प्रवेश करने से पहले ढाल विरूपण साक्ष्य आयाम को सीमित करने के लिए 250 हर्ट्ज का उच्च कटऑफ सेट किया जाता है।
  12. एफएमआरआई के लिए स्कैनर पैरामीटर सेट करें।
    नोट: एक संभावित विश्राम अवस्था एफएमआरआई बोल्ड अधिग्रहण सेटिंग एक इको-प्लानर अनुक्रम है (टीआर / टीई = 1360/29 एमएस, फ्लिप कोण = 65, पूरे मस्तिष्क को कवर करने वाले 54 स्लाइस, दृश्य क्षेत्र = 260 मिमी x 260 मिमी, रिज़ॉल्यूशन = 2.5 मिमी आइसोट्रोपिक वोक्सल्स)। एफएमआरआई सेटिंग्स का विवरण रिकॉर्डिंग के उद्देश्य के आधार पर भिन्न हो सकता है।
  13. ईईजी सिग्नल में कलाकृतियों की शुरूआत को और कम करने के लिए स्कैनर हीलियम पंप को बंद कर दें।
    नोट: हीलियम पंप को बंद करने से तरल हीलियम हानि या ढाल तापमान बढ़ सकता है। इस प्रकार, यह सत्यापित करने के लिए स्कैनर विक्रेता से जांच करने की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है कि हीलियम कंप्रेसर को बंद करना उनके एमआरआई स्कैनिंग सिस्टम के लिए अत्यधिक हानिकारक नहीं है।
  14. रोगी को स्कैनिंग प्रतीक्षा कक्ष में स्थानांतरित करें। रोगी को रिकॉर्डिंग प्रक्रिया समझाएं।
    नोट: यह अनुशंसा की जाती है कि रोगी के आगमन से पहले सभी रिकॉर्डिंग उपकरण सेटअप पूरा हो जाए।
  15. रोगी की पीठ को साफ करें, रोगी के बाएं कंधे के ठीक नीचे, जहां इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ईसीजी) लीड रखा जाएगा। ईसीजी लीड पर एक अपघर्षक इलेक्ट्रोलाइट जेल लागू करें और इसे रोगी के बाईं ओर रखें।
    नोट: इस केबल की लंबाई कम है, इसलिए ईसीजी लीड रखते समय, इसे दृढ़ता से न खींचें या इसे पीठ पर बहुत कम न रखें; कंधे के नीचे लगभग 5 सेमी स्वीकार्य है। चलती कलाकृतियों को कम करने के लिए ईसीजी लीड को पीछे की ओर रखा जाता है।
  16. रिकॉर्डिंग के दौरान स्कैनिंग कलाकृतियों को कम करने के लिए ईसीजी लीड और केबल के चारों ओर चिपकने वाला टेप लागू करें। ईईजी हार्नेस को डिस्कनेक्ट करें और ईईजी केबल जंक्शनों को इंटरफ़ेस बॉक्स (चित्रा 4 बी) से कनेक्ट करें।
  17. रोगी को स्कैनिंग कक्ष में ले जाएं। रोगी को सिर के कुंडल के खुले निचले आधे हिस्से में सिर के साथ स्कैनिंग टेबल पर लिटाएं।
    चेतावनी: किसी भी धातु या एमआर संवेदनशील घटकों को विषय से हटा दिया जाना चाहिए।
    नोट: लेटते समय रोगी की पीठ को सहारा दें।
  18. स्कैनर के शोर को कम करने में मदद करने के लिए इयरप्लग लगाएं। सिर की गति कलाकृतियों को कम करने के लिए रोगी के सिर के चारों ओर एक तकिया लागू करें।
  19. रोगी के सिर के चारों ओर "पक्षी पिंजरे" कुंडल को बंद करने के लिए सिर के कुंडल के शीर्ष आधे हिस्से को कनेक्ट करें। बिस्तर की ऊंचाई समायोजित करें। इंटरफ़ेस बॉक्स को एम्पलीफायर से कनेक्ट करें (चित्रा 4 सी)।
    नोट: स्कैनिंग कलाकृतियों ( चित्रा 4 बी में सफेद लपेट) को कम करने के लिए इंटरफ़ेस बॉक्स से केबलों पर चिपकने वाला टेप भी लागू किया जाता है।
  20. रिकॉर्डिंग के दौरान एमआर कलाकृतियों को कम करने के लिए केबलों के चारों ओर एमआर-सुरक्षित सैंडबैग रखें (चित्रा 4 सी)। एक बार स्कैनिंग रूम में सभी सेटिंग्स पूरी हो जाने के बाद, निगरानी कक्ष में जाएं।
  21. निगरानी कक्ष में एक माइक्रोफोन के माध्यम से रोगी के साथ संवाद करें, यह समझाते हुए कि सॉफ़्टवेयर सेटिंग्स सेट करने के लिए अतिरिक्त कदम उठाए जा रहे हैं।
    नोट: प्रयोगकर्ता स्कैनिंग रूम में अंतर्निहित स्पीकर और निगरानी कक्ष में एक माइक्रोफोन के माध्यम से संवाद कर सकते हैं।
  22. कंप्यूटर पर खोले गए रिकॉर्डिंग सॉफ्टवेयर विंडो के शीर्ष बाईं ओर प्रतिबाधा चेक बटन पर क्लिक करके ईईजी इलेक्ट्रोड के प्रतिबाधा की जांच करें। रोगी के साथ पुष्टि करें कि वे रिकॉर्डिंग के लिए तैयार हैं।
    नोट: रिकॉर्डिंग के दौरान, प्रयोगकर्ता स्कैनिंग रूम में एक वीडियो कैमरे के माध्यम से रोगी की स्थिति की निगरानी करते हैं और निगरानी कक्ष में माइक्रोफोन के माध्यम से संवाद करते हैं।
  23. रिकॉर्डिंग सॉफ़्टवेयर के ऊपरी बाईं ओर प्ले बटन पर क्लिक करके ईईजी रिकॉर्डिंग शुरू करें। एफएमआरआई अधिग्रहण स्कैन चलाएं।
    सावधानी: किसी भी मामले में जब रोगी शोर सहित रिकॉर्डिंग वातावरण के कारण असुविधा की रिपोर्ट करता है, तो प्रयोगकर्ता को रिकॉर्डिंग प्रक्रिया को रोकना चाहिए।

4. ईईजी आर्टिफैक्ट हटाने

नोट: निम्नलिखित विवरण एक साथ ईईजी-एफएमआरआई रिकॉर्डिंग से प्राप्त ईईजी डेटा पर स्कैनर कलाकृतियों को हटाने के तरीके पर विस्तृत चरण प्रदान करते हैं। चित्रा 6 प्रतिनिधि उदाहरणों के साथ प्रसंस्करण पाइपलाइन प्रदर्शित करता है।

  1. ईईजी विश्लेषण सॉफ्टवेयर खोलें।
  2. एमआर आर्टिफैक्ट सुधार लागू करें।
    1. एमआर सुधार टैब > ट्रांसफॉर्मेशन > स्पेशल सिग्नल प्रोसेसिंग पर क्लिक करें। जब एक छोटी विंडो उत्पन्न होती है, तो मार्कर का उपयोग करें का चयन करें, स्कैनर से ट्रिगर सिग्नल चुनें, और अगला क्लिक करें।
      नोट: यह चरण स्कैनर से ट्रिगर सिग्नल इंगित करता है और एमआर कलाकृतियों को हटाने के लिए संदर्भ के रूप में इसका उपयोग करता है।
    2. इंटरलेव्ड का चयन करें और समय विकल्पों के आधार पर, ट्रिगर सिग्नल की समय जानकारी डालें, और अगला पर क्लिक करें।
      नोट: अधिग्रहित डेटा में, V1 ट्रिगर सिग्नल है, और V1 ट्रिगर अंतराल के आधार पर निम्न मान डाले जा सकते हैं: प्रारंभ [ms]: -2; अंत [एमएस]: 1,358; और अवधि [एमएस]: 1,360। ट्रिगर सिग्नल का लेबल और इसकी विस्तृत सेटिंग स्कैनर के कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर भिन्न हो सकती है।
    3. निम्न विंडो में, औसत के लिए बेसलाइन सुधार सक्षम करें और संपूर्ण आर्टिफैक्ट पर कम्प्यूट बेसलाइन अनचेक करें। प्रारंभ [ms] और अंत [ms] मान सम्मिलित करें. स्लाइडिंग औसत गणना का उपयोग करें का चयन करें.
      नोट: यह स्लाइडिंग विंडो के आधार पर बेसलाइन को सही करने की अनुमति देता है।
    4. स्लाइडिंग औसत के लिए अंतराल की कुल संख्या डालें, खराब अंतराल और सुधार के लिए सभी चैनलों के सामान्य उपयोग की जांच करें, और अगला पर क्लिक करें।
      नोट: स्लाइडिंग औसत के लिए अंतराल की कुल संख्या 21 हो सकती है।
    5. सुधार के लिए सभी चैनल ों का उपयोग करें का चयन करें और अगला क्लिक करें.
    6. डाउनसैंपलिंग की जाँच करें और नई आवृत्ति [हर्ट्ज] के लिए 500 चुनें। लोपास फ़िल्टर लागू करें की जाँच करें और एफआईआर फ़िल्टर का उपयोग करें का चयन करें, कट-ऑफ फ़्रीक्वेंसी [Hz] के लिए 70 डालें, और फिर अगला पर क्लिक करें।
    7. एक बार सभी सेटिंग्स पूरी हो जाने के बाद, एक स्टोर सही डेटा विकल्प का चयन करें, और फिर समाप्त करें पर क्लिक करें।
      नोट: संग्रह डेटा को इतिहास फ़ाइल में संपीड़ित संग्रहीत करें को संग्रह सुधारित डेटा विकल्प के रूप में चुना जा सकता है. उद्देश्य के आधार पर विभिन्न विकल्पों पर विचार किया जा सकता है। समाप्त करें पर क्लिक करने के बाद, बीच में एक छोटी स्कैनर आर्टिफैक्ट सुधार विंडो दिखाई देगी, जो प्रसंस्करण स्थिति दिखाती है। ईईजी डेटा आकार के आधार पर इस एमआर सुधार प्रक्रिया को पूरा होने में कुछ समय लग सकता है।
  3. उच्च-पास फ़िल्टर द्वारा DC निष्कासन लागू करें. आईआईआर फ़िल्टर टैब > ट्रांसफ़ॉर्मेशन > डेटा फ़िल्टरिंग पर क्लिक करें। एक नई जेनरेट की गई विंडो पर, कम कटऑफ के तहत सक्षम की जांच करें। 0.5 की कटऑफ आवृत्ति [हर्ट्ज] डालें, फ़िल्टर ऑर्डर को 2 के रूप में चुनें, और फिर ओके पर क्लिक करें।
  4. कार्डियोबैलिस्टिक कलाकृतियों को हटा दें।
    1. सीबी सुधार टैब > विशेष सिग्नल प्रोसेसिंग > रूपांतरण पर क्लिक करें। बाद में खुलने वाली विंडो पर, पीक डिटेक्शन का उपयोग करें का चयन करें और सेमीऑटोमैटिक मोड की जाँच करें
    2. खोज पल्स टेम्पलेट अनुभाग के अंतर्गत, प्रारंभ को 60 के रूप में और लंबाई को 20 के रूप में सम्मिलित करें. मार्क फाउंड टेम्प्लेट की जांच करें और सुनिश्चित करें कि उपयुक्त ईसीजी चैनल चुना गया है।
    3. पल्स दर और सहसंबंध और आयाम के लिए उचित पैरामीटर डालें, आर-पीक मार्करों के साथ मार्क पल्स के लिए आर डालें, और फिर अगला पर क्लिक करें।
      नोट: पल्स रेट [एमएस] के लिए सुझाया गया मान 1000 ± 400 है और पल्स रेट [बीपीएम] न्यूनतम 43 और अधिकतम 100 है। विशिष्ट पल्स रेट मान विषय की ईसीजी रेंज पर निर्भर करते हैं। इसके अलावा, सहसंबंध ट्रिगर स्तर को 0.6 और आयाम ट्रिगर स्तर को न्यूनतम 0.3 और अधिकतम 1.4 के रूप में सेट किया जा सकता है।
    4. समय देरी की गणना करने के लिए पूरे डेटा का उपयोग करेंऔसत के लिए उपयोग किए जाने वाले पल्स अंतराल की कुल संख्या डालें।
      नोट: औसत के लिए उपयोग किए जाने वाले पल्स अंतराल की कुल संख्या 21 के रूप में सेट की जा सकती है।
    5. सही निम्न चैनल के अंतर्गत, ईसीजी चैनल को छोड़कर सभी ईईजी चैनलों को दाएँ स्तंभ पर ले जाएँ, और तब अगला क्लिक करें.
    6. अगले पृष्ठ पर, पसंदीदा के रूप में एक स्टोर सही डेटा विकल्प का चयन करें। समाप्त करें पर क्लिक करें.
      नोट: एक बार फिनिश पर क्लिक करने के बाद, सॉफ़्टवेयर के दाईं ओर एक सीबी सुधार-इंटरएक्टिव मोड विंडो दिखाई देगी।
    7. नेविगेशन बार के निचले भाग में समय अक्ष पर स्लाइड करें और जांचें कि नीले रंग के छायांकित बॉक्स के साथ बेस टेम्पलेट ईसीजी को कहां हाइलाइट किया गया है। पुष्टि करें कि ईसीजी का आधार टेम्पलेट सही ढंग से चिह्नित है।
      नोट: ईसीजी चैनल के नाम पर डबल-क्लिक करके, समीक्षा के लिए केवल ईसीजी चैनल प्रदर्शित किया जाएगा। आवश्यकतानुसार शिखर या अंतराल के मैन्युअल समायोजन पर विचार करें। सॉफ्टवेयर के दाईं ओर सीबी सुधार-इंटरएक्टिव मोड विंडो में, असामान्य पैटर्न वाले ईसीजी को तालिका प्रारूप में अनुक्रमिक क्रम में सूचीबद्ध किया जाता है। इन्हें ईसीजी ट्रेस में लाल ऊर्ध्वाधर रेखाओं के रूप में इंगित किया गया है।
    8. सीबी सुधार-इंटरएक्टिव मोड विंडो में, तालिका में इसकी संबंधित पंक्ति पर डबल-क्लिक करके प्रत्येक चिह्नित ईसीजी की जांच करें। लाल ऊर्ध्वाधर रेखाओं को स्थानांतरित करके, आवश्यकतानुसार पता लगाए गए शिखर स्थानों को समायोजित करें। एक बार सभी पता लगाए गए ईसीजी की समीक्षा करने के बाद, फिनिश पर क्लिक करें।
      नोट: चैनल में शुरू में केवल लाल और हरे मार्कर होते हैं। हरे मार्कर अच्छी पहचान का संकेत देते हैं, जबकि लाल मार्कर संभावित पल्स चोटियों को इंगित करते हैं जो आवश्यक सभी स्थितियों को पूरा नहीं करते हैं। लाल मार्कर मैन्युअल रूप से संशोधित करने के बाद पीले रंग में बदल जाते हैं। असामान्य ईसीजी को सही करते समय, यह विचार करना महत्वपूर्ण है कि प्रत्येक पीक स्थान और प्रत्येक ईसीजी का समय अंतराल सुसंगत होना चाहिए।
  5. एक नॉच फिल्टर द्वारा पावरलाइन और वैकल्पिक धारा (एसी) शोर हटाने को लागू करें। आईआईआर फ़िल्टर टैब > ट्रांसफ़ॉर्मेशन > डेटा फ़िल्टरिंग पर क्लिक करें । खुलने वाली विंडो में, नॉच सक्षम की जांच करें, आवृत्ति [हर्ट्ज] का चयन करें, और फिर ओके पर क्लिक करें।
    नोट: आवृत्ति चयन के लिए, रिकॉर्डिंग आयोजित करने वाले देश के आधार पर या तो 50 या 60 हर्ट्ज का चयन किया जा सकता है। ईसीजी का पता लगाने के लिए फायदेमंद होने के लिए अंतिम चरण में नॉच फ़िल्टर लागू किया जाता है, और यह फ़िल्टर एप्लिकेशन नैदानिक ईईजी समीक्षा की सुविधा प्रदान करता है।

Representative Results

जब किसी रोगी को ईएमयू में भर्ती कराया जाता है, तो एक साथ खोपड़ी ईईजी और वीडियो रिकॉर्ड किया जाता है। एक न्यूरोलॉजिस्ट द्वारा ईईजी निगरानी का एक उद्देश्य एपिलेप्टीफॉर्म डिस्चार्ज के लिए मूल्यांकन करना है, जो संभावित रूप से जब्ती की शुरुआत के स्थानीयकरण को सूचित कर सकता है। जब विशिष्ट ईईजी चैनलों की असाधारण गतिशीलता प्रतिष्ठित होती है, तो इलेक्ट्रोड स्थानों को जब्ती स्थानीयकरण से जोड़ा जा सकता है। अंतःस्रावी अवधि के दौरान, स्पाइक्स और तेज तरंगों सहित अंतःस्रावी एपिलेप्टीफॉर्म डिस्चार्ज (आईईडी) को पारंपरिक रूप से एपिलेप्टोजेनिकिटी के क्षेत्रों के मार्कर के रूप में माना जाता है। इसके अलावा, इंटरेक्टल ईईजी-एफएमआरआई डेटा की प्राप्त रिकॉर्डिंग बरामदगी को समझने और स्थानीयकृत करने के लिए फायदेमंद हो सकती है। इस ईईजी-एफएमआरआई रिकॉर्डिंग और ईईजी प्रोसेसिंग प्रोटोकॉल को मान्य करने के लिए, हम पोस्टप्रोसेस्ड ईईजी की तुलना ईएमयू से करके ईईजी की गुणवत्ता का मूल्यांकन करते हैं, और हम पुष्टि करते हैं कि दोनों मामलों में एक ही अलग ईईजी विशेषता देखी जाती है।

फोकल डेल्टा धीमी गतिविधि आमतौर पर एक अंतर्निहित मस्तिष्क संरचनात्मक घाव या एक ऐसे क्षेत्र का संकेत देती है जहां न्यूरॉन्स अपेक्षित रूप से काम नहीं कर रहे हैं, जो अक्सर स्ट्रोक, सिर की चोटों, मस्तिष्क संक्रमण या मनोभ्रंश के बाद देखा जाता है। हालांकि, फोकल मिर्गी वाले रोगियों के लिए उनके एपिलेप्टोजेनिक क्षेत्र के पास या साइट पर फोकल डेल्टा गतिविधि का प्रदर्शन करना असामान्य नहीं है। इसके अलावा, हालांकि फोकल डेल्टा गतिविधि आईईडी की तुलना में कम विशिष्ट है, यह मिर्गी12 में जब्ती की शुरुआत के अनुरूप स्थानीयकृत संरचनात्मक विकृति निर्दिष्ट कर सकता है। इसके अलावा, ईईजी में फोकल इंटरेक्टल स्लो तरंगें एफएमआरआई पर फोकल बोल्ड सक्रियण के अनुरूप हैं जो आंशिक मिर्गी13 वाले रोगियों में एपिलेप्टोजेनिक क्षेत्र से मेल खाती हैं।

यह उल्लेखनीय है कि, टेम्पोरल लोब ऑनसेट एपिलेप्सी में, एक प्रकार की डेल्टा गतिविधि जिसे टेम्पोरल इंटरमिटेंट रिदमिक डेल्टा (टीआईआरडीए) कहा जाता है, कभी-कभी मौजूद होती है, और इसे आईईडी समकक्ष14 माना जाता है। इसके विपरीत, अस्थायी आंतरायिक पॉलीमॉर्फिक डेल्टा (टीआईपीडीए) को आईईडी समकक्ष15 नहीं माना जाता है। संसाधित ईईजी डेटा में, स्पष्ट फोकल लेफ्ट टेम्पोरल स्लो वेव्स (टीआईपीडीए) मौजूद हैं, जो ईएमयू (चित्रा 7) में दर्ज ईईजी से देखा जाता है। हालांकि यह डेल्टा गतिविधि आईईडी समकक्ष नहीं है, यह बाएं अस्थायी न्यूरोनल डिसफंक्शन का सुझाव देता है।

Figure 1
चित्रा 1: एक साथ ईईजी-एफएमआरआई रिकॉर्डिंग के लिए 32 इलेक्ट्रोड चयन का एक उदाहरण। क्लिनिक में, ईईजी निगरानी के लिए आमतौर पर 21 चैनलों पर विचार किया जाता है। ईईजी स्रोत इमेजिंग (ईएसआई) का संचालन करने के लिए इलेक्ट्रोड की न्यूनतम संख्या को पूरा करने के लिए, सिर को पूरी तरह से कवर करने के लिए 11 अतिरिक्त चैनल शामिल हैं। एमआर प्रभाव से बचने के लिए सभी इलेक्ट्रोड सोने के कप हैं। आकृति में, विभिन्न इलेक्ट्रोड को अलग करने के लिए विभिन्न रंगों का उपयोग किया जाता है, और रंग भौतिक केबल रंगों से मेल खाते हैं। नीचे में प्रत्येक आयताकार बॉक्स एक जंक्शन को हार्नेस से जुड़े होने का संकेत देता है, जिसे रिकॉर्डिंग के लिए एम्पलीफायर से जोड़ा जाएगा। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 2
चित्र 2: इलेक्ट्रोड प्लेसमेंट। () रोगी की खोपड़ी पर इलेक्ट्रोड का प्लेसमेंट और (बी) केबल जंक्शनों की व्यवस्था। () और (बी) में बाईं छवियां एक शीर्ष-सामने दृश्य प्रदान करती हैं, और दाईं छवियां रोगी का बाईं ओर का दृश्य प्रदान करती हैं। (बी) में लाल तीर धुंध पैड के प्लेसमेंट को इंगित करते हैं। यह इमेजिंग कलाकृतियों से बचने में मदद करता है। (बी) में नीले रंग में घेरे गए क्षेत्र दिखाते हैं कि केबल जंक्शनों को कैसे व्यवस्थित किया जाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 3
चित्र 3: निगरानी कक्ष में उपकरण कनेक्शन । (A) USB 2 एडाप्टर, सिंकबॉक्स और ट्रिगरबॉक्स कनेक्शन का अवलोकन। (बी) यूएसबी 2 एडाप्टर और सिंकबॉक्स केबल कनेक्शन की विस्तृत तस्वीर, (सी) सिंकबॉक्स और फाइबर ऑप्टिक केबल कनेक्शन, और (डी) ट्रिगरबॉक्स में केबल कनेक्शन। (बी), (सी), और (डी) पर स्टार मार्क रिकॉर्डिंग पीसी से जुड़े होने वाले यूएसबी केबलों के स्थान को दिखाते हैं। ईईजी रिकॉर्डिंग सिस्टम और हार्डवेयर के बीच आवश्यक कनेक्शन का एक योजनाबद्ध आरेख मुलिंगर एट अल.7 में चित्रा 1 में प्रदान किया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 4
चित्र 4: स्कैनिंग कक्ष में उपकरण कनेक्शन । () स्कैनर में ईईजी एम्पलीफायर कनेक्शन का अवलोकन। (बी) ईईजी इलेक्ट्रोड को जोड़ने के लिए इंटरफ़ेस बॉक्स से केबल लपेटे (लाल केबल ईसीजी माप के लिए है)। (सी) एमआर कलाकृतियों को कम करने के लिए रखे गए इंटरफेस बॉक्स और ईईजी एम्पलीफायर और एमआर सुरक्षित सैंडबैग का कनेक्शन। (डी) एम्पलीफायर (ऊपर) और बैटरी (नीचे) का कनेक्शन और निगरानी कक्ष में सिंकबॉक्स से एम्पलीफायर तक फाइबर ऑप्टिक केबल का कनेक्शन। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 5
चित्र 5: ईईजी रिकॉर्डिंग सॉफ़्टवेयर पर कार्यस्थान सेटिंग्स का स्क्रीनशॉट। एम्पलीफायर सेटिंग्स के तहत चैनलों की संख्या और नमूना दर सेट की जा सकती है। इसके अलावा, प्रत्येक चैनल के विनिर्देश को संशोधित किया जा सकता है, यदि आवश्यक हो, तो नीचे दी गई तालिका पर क्लिक करके। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 6
चित्रा 6: प्रतिनिधि उदाहरणों के साथ ईईजी आर्टिफैक्ट रिमूवल पाइपलाइन। कच्चे ईईजी निशान नीचे बाईं ओर प्रदर्शित होते हैं। नीचे मध्य प्लॉट एमआर आर्टिफैक्ट सुधार और कच्चे ईईजी पर 0.5 हर्ट्ज के उच्च पास फिल्टर को लागू करने के बाद ईईजी निशान दिखाता है। नीचे दाएं प्लॉट सीबी आर्टिफैक्ट सुधार और संसाधित ईईजी पर 60 हर्ट्ज का नॉच फ़िल्टर लागू करने के बाद ईईजी निशान प्रदर्शित करता है। ईईजी निशान को सामान्य ग्राउंड मोड के तहत प्रदर्शित किया जाता है ताकि प्रभावी ढंग से कल्पना की जा सके कि प्रत्येक प्रक्रिया प्रत्येक रिकॉर्ड किए गए चैनल को कैसे प्रभावित करती है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 7
चित्रा 7: एक साथ ईईजी-एफएमआरआई रिकॉर्डिंग (बाएं) और ईएमयू (दाएं) में दर्ज ईईजी से संसाधित ईईजी की तुलना। लाल वृत्त एक ही चैनल पर फोकल बाएं अस्थायी धीमी तरंगों को इंगित करता है। ईईजी निशान एक डबल केले प्रारूप में प्रदर्शित होते हैं, जिसे पारंपरिक रूप से क्लिनिक में माना जाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Discussion

यह प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल ईएमयू से स्कैनिंग रूम में मिर्गी के रोगियों के सुचारू संक्रमण प्रदान करने में अद्वितीय है, जिससे इसका उपयोग नैदानिक और अनुसंधान सेटिंग्स में किया जा सकता है। एफडीए-अनुमोदित एमआर सशर्त इलेक्ट्रोड का उपयोग ईएमयू में बिताए गए समय के दौरान नैदानिक रिकॉर्डिंग दोनों के लिए और रोगी से खोपड़ी इलेक्ट्रोड को हटाने या विनिमय किए बिना एमआरआई में सुरक्षित हस्तांतरण के लिए एक आवश्यक घटक है। ईएमयू में, एमआर सशर्त इलेक्ट्रोड एक साथ वीडियो और ईईजी निगरानी के लिए एक एम्पलीफायर से जुड़े होते हैं। ईईजी-एफएमआरआई रिकॉर्डिंग के लिए, एक एमआर सशर्त ईईजी एम्पलीफायर और एक एमआरआई स्कैनर का उपयोग 20-चैनल हेड-कॉइल के साथ किया जा सकता है, जो इलेक्ट्रोड सेट के आकार और तारों को जोड़ने को समायोजित करता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मिर्गी के रोगियों में एक साथ ईईजी-एफएमआरआई रिकॉर्डिंग आयोजित करने से पहले, सभी उपकरणों के उचित संचालन की पुष्टि करने और प्रत्येक आवश्यक कदम से परिचित होने के लिए एक स्वस्थ विषय के साथ एक परीक्षण चलाने की अत्यधिक अनुशंसा की जाती है।

इसके अलावा, टीम का ठोस संगठन और रोगियों का सावधानीपूर्वक चयन भी इस प्रोटोकॉल में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। नैदानिक और अनुसंधान सेटिंग्स दोनों के लिए व्यवहार्य होने के लिए, एपिलेप्टोलॉजिस्ट, नर्सिंग स्टाफ, ईईजी टेक्नोलॉजिस्ट और इंजीनियरों की एक संरचित टीम होना आवश्यक है। रोगी चयन के लिए, उपर्युक्त सूचीबद्ध समावेश और बहिष्करण मानदंड ों पर दृढ़ता से विचार किया जाना चाहिए।

इसके अलावा, यह पता लगाना महत्वपूर्ण है कि जब ईईजी-सूचित एफएमआरआई विश्लेषण आयोजित किया जाता है, तो एफएमआरआई में संबंधित बोल्ड परिवर्तनों का मार्गदर्शन करने के लिए ईईजी की प्रमुख विशेषताओं की स्पष्ट उपस्थिति मौजूद होनी चाहिए। इसलिए, ईईजी-एफएमआरआई रिकॉर्डिंग का संचालन करते समय, उन रोगियों पर विचार करना महत्वपूर्ण है जिन्होंने पहले लक्ष्य ईईजी सुविधाओं का प्रदर्शन किया है। मिर्गी के रोगियों में अंतःस्रावी अवधि के दौरान, आईईडी, जो असामान्य हैं और एपिलेप्टोजेनिक क्षमता का सुझाव देते हैं, बोल्ड परिवर्तन16 के संदर्भ में एक प्रसिद्ध ईईजी सुविधा है, भले ही यहां उदाहरण में इस मामले को शामिल नहीं किया गया है। अंतःस्रावी ईईजी-एफएमआरआई रिकॉर्डिंग में आईईडी प्राप्त करने के लिए लक्षित करते समय, प्रयोगकर्ताओं को एक खोपड़ी ईईजी द्वारा देखे गए लगातार आईईडी (कम से कम तीन आईईडी / घंटा) वाले रोगियों पर विचार करना चाहिए, ताकि स्कैनिंग सत्र के दौरान पर्याप्त एपिलेप्टिफॉर्म निर्वहन सुनिश्चित किया जा सके। आईईडी की संख्या ईएमयू में ईईजी निगरानी से निर्धारित की जा सकती है, या यदि वे मौजूद हैं तो विषयों की पूर्व ईईजी रिकॉर्डिंग में देखी गई आईईडी आवृत्ति को संदर्भित करने से निर्धारित की जा सकती है। इंटरेक्टल ईईजी-एफएमआरआई डेटा की प्राप्त रिकॉर्डिंग जब्ती शुरुआत क्षेत्र17 को समझने और संभावित रूप से स्थानीयकरण करने के लिए लाभ ला सकती है।

एक बार आर्टिफैक्ट हटाने के चरणों को संसाधित करने के बाद एक स्वच्छ ईईजी प्राप्त हो जाने के बाद, आगे ईईजी विश्लेषण लागू किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, ईईजी स्रोत इमेजिंग (ईएसआई) को कॉर्टिकल सतह पर मस्तिष्क की संबंधित विद्युत गतिविधि का अनुमान लगाने के लिए मानकीकृत कम-रिज़ॉल्यूशन मस्तिष्क विद्युत चुम्बकीय टोमोग्राफी (स्लोरेटा) 18 को लागू करके प्राप्त किया जा सकता है। सीमा तत्व विधि19 का उपयोग करके रोगी के एमआरआई से बनाई गई सिर, बाहरी खोपड़ी, आंतरिक खोपड़ी और कॉर्टेक्स परतों के आधार पर गणना किए गए लीड फील्ड मैट्रिक्स को रोककर अनुमानित स्रोत प्राप्त किए जा सकते हैं। ईईजी स्रोत इमेजिंग प्राप्त करने के लिए कई सार्वजनिक रूप से उपलब्ध टूलबॉक्स हैं, और ब्रेनस्टॉर्म एक लोकप्रिय रूप से उपयोग किया जाने वाला MATLAB-आधारित टूलबॉक्स20 है।

जब ईएसआई को संसाधित ईईजी का उपयोग करने पर विचार किया जाता है, तो इलेक्ट्रोड की कुल संख्या और उनके वितरण को ध्यान में रखा जाना चाहिए ताकि वे पूरे सिर को यथोचित रूप से कवर कर सकें। ईएसआई को लागू करने के लिए आवश्यक इलेक्ट्रोड की न्यूनतम संख्या 32 चैनल21,22 है, जो नैदानिक सेटिंग्स में उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रोड की मानक संख्या से अधिक है। इस प्रकार, उचित अंतराल के साथ पूरे सिर को कवर करने के लिए अतिरिक्त चैनलों को शामिल करने की सिफारिश की जाती है। इस अध्ययन में चैनल चयन में 21 चैनल शामिल हैं, जो पारंपरिक रूप से ईईजी निगरानी के लिए क्लिनिक में उपयोग किए जाते हैं, और सिर को पूरी तरह से कवर करने के लिए 11 अतिरिक्त चैनल (चित्रा 1)।

यहां, हम एफएमआरआई विश्लेषण के विवरण को शामिल नहीं करते हैं, क्योंकि यह हमारे अध्ययन के दायरे से बाहर है। हालांकि, एक संभावित दिशा ईईजी-सूचित एफएमआरआई विश्लेषण23 है। उदाहरण के लिए, आईईडी की घटना के समय को एफएमआरआई के साथ सहसंबंधित होने के लिए इवेंट ट्रिगर के रूप में बचाया जा सकता है, जिससे एक नियमित घटना से संबंधित एफएमआरआई विश्लेषण हो सकता है। इस मामले में, आईईडी के समय एफएमआरआई सिग्नल में परिवर्तन दिखाने वाले मस्तिष्क क्षेत्रों को खोजने के लिए एक सामान्यीकृत रैखिक मॉडल विश्लेषण का उपयोग किया जा सकता है।

हम बताते हैं कि हाल ही में प्रकाशित एक अध्ययन10 ने दिखाया है कि कार्बन वायर लूप सिस्टम का उपयोग करना संभव है जब अधिक मजबूत आर्टिफैक्ट हटाने कीतकनीक की आवश्यकता होती है। हालांकि, हम यह बताना चाहते हैं कि एमआर सशर्त इलेक्ट्रोड के साथ हमारी प्रयोगात्मक सेटिंग में कार्बन वायर लूप सिस्टम के एकीकरण की अभी तक जांच नहीं की गई है।

भले ही यह अध्ययन विशेष रूप से मिर्गी की अंतःक्रियात्मक अवधि पर केंद्रित है, लेकिन एक साथ ईईजी-एफएमआरआई के लिए पेश किए गए प्रोटोकॉल को आगे आईसीटील या पोस्टिकल अवधि तक बढ़ाया जा सकता है। हालांकि, किसी भी अनुकूलित सेटिंग्स पर विचार करते समय विशिष्ट विचारों का पालन किया जाना चाहिए। पोस्टिकल चरण के लिए, एक महत्वपूर्ण चिंता जो हम जानते हैं वह यह है कि रोगी को एमआरआई में परिवहन से पहले बेंजोडायजेपाइन दिया जाता है। ईईजी के आवृत्ति विश्लेषण के लिए, यह बताया गया है कि बेंजोडायजेपाइन आवश्यक रूप से विशिष्ट आवृत्ति बैंड 24,25 को नहीं बदलते हैं, और मामूली परिवर्तनों के मामले में, ये सोमैटोसेंसरी-मोटर क्षेत्र26 या फ्रंटल लोब27 तक ही सीमित हैं। इसके अलावा, एक साथ ईईजी-एफएमआरआई के संबंध में, डेल्टा ईईजी-बोल्ड सहसंबंधों ने नमकीन इंजेक्शन27 के साथ नियंत्रण की तुलना में बेंजोडायजेपाइन इंजेक्शन के बाद कोई बदलाव नहीं दिखाया। बोल्ड सिग्नल केवल हेशेल के गाइरस और पूरक मोटर क्षेत्र के छोटे क्षेत्रों में कम हो गया था।

Disclosures

लेखकों ने घोषणा की कि अनुसंधान किसी भी वाणिज्यिक या वित्तीय संबंधों की अनुपस्थिति में आयोजित किया गया था जिसे संभावित हितों के टकराव के रूप में माना जा सकता है।

Acknowledgments

इस काम को आंशिक रूप से कॉलेज ऑफ मेडिसिन, यूके हेल्थ केयर और केंटकी विश्वविद्यालय में अनुसंधान प्राथमिकता क्षेत्र के लिए कॉलेज ऑफ मेडिसिन एलायंस इनिशिएटिव के हिस्से के रूप में और केंटकी विश्वविद्यालय में इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग विभाग द्वारा प्रदान किए गए डॉ जिहे बे के स्टार्ट-अप फंड द्वारा समर्थित किया गया था। लेखक रिकॉर्डिंग के लिए स्वयंसेवक प्रतिभागियों और मिर्गी-न्यूरोइमेजिंग रिसर्च एलायंस टीम के सदस्यों को धन्यवाद देते हैं, विशेष रूप से गठबंधन टीम का नेतृत्व करने के लिए डॉ ब्रायन गोल्ड, अनुसंधान मेंटरशिप के लिए डॉ श्रीधर सुंदरम और रोगी देखभाल और प्रबंधन के लिए सुसान वी हॉलर और एमिली एशक्राफ्ट।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3T Magnetom Prisma fit MRI scanner Siemens Healthineers
Abralyt HiCl, 10 g. EASYCAP GmbH Conductive gel for ECG electrode.
BrainAmp MR plus 32-channel Brain Products GmbH S-BP-01300
BrainVision Analyzer Version 2.2.0.7383 Brain Products GmbH EEG analysis software.
BrainVision Interface Box 32 inputs Ives EEG Solutions, LLC BVI-32
BrainVision Recorder License with dongle Brain Products GmbH S-BP-170-3000
BrainVision Recorder Version 1.23.0003 Brain Products GmbH EEG recording software.
Collodion (non-flexible) Mavidon Glue to secure EEG electrodes.
Fiber Optic cable (30m one line) Brain Products GmbH S-BP-345-3020
Gold Cup Electrode set, 32 channel Ives EEG Solutions, LLC GCE-32 2+ items are recommended when managing multiple subjects with overlapped/close period of Epilepsy Monitoring Unit (EMU) stay.
Gold Cup Electrodes Ives EEG Solutions, LLC GCE-EKG
Harness, 32 lead, reusable Ives EEG Solutions, LLC HAR-32 2+ items are recommended when managing multiple subjects with overlapped/close period of  Epilepsy Monitoring Unit (EMU) stay.
MR-sled kit including 100% and 75% length base plates, low profile (3 cm) block legs for each base plate, ramp, and strap systems as hand configured Brain Products GmbH BV-79123-PRISMA SKYRA
Natus NeuroWorks EEG Natus Software used for EEG monitoring at the Epilepsy Monitoring Unit (EMU).
Nuprep Skin Prep Gel Weaver and Co.
Passive starter set, including consumables (gel, syringes, dispensing tips, adhesive washers, etc.) to facilitate out of the box data acquisition Brain Products GmbH S-C-5303
SyncBox compl. Extension box for phase sync recordings Brain Products GmbH S-BP-02675 Syncbox
syngo MR XA30 Siemens Healthineers Software used for the MRI scanner.
Ten 20 Conductive Neurodiagnostic Electrode Paste Weaver and Co. Conductive gel for EEG electrodes.
TriggerBox Kit for BrainAmp Brain Products GmbH S-BP-110-9010 Triggerbox; This Kit allows to expand the trigger width from the scanner so that the trigger signal can be detected on the BrainVision Recorder properly. This kit may not be required depending on the characteristics of the trigger signal provided by the scanner.
Xltek EMU40EX amplifier Natus An amplifier used at the Epilepsy Monitoring Unit (EMU).

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References

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बायोइंजीनियरिंग अंक 196
मिर्गी में नैदानिक समीक्षा के लिए एक साथ इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम और कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग के लिए उपकरण सेटअप और आर्टिफैक्ट हटाने
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Bae, J., Clay, J. L., Thapa, B. R.,More

Bae, J., Clay, J. L., Thapa, B. R., Powell, D., Turpin, H., Tasori Partovi, S., Ward-Mitchell, R., Krishnan, B., Koupparis, A., Bensalem Owen, M., Raslau, F. D. Equipment Setup and Artifact Removal for Simultaneous Electroencephalogram and Functional Magnetic Resonance Imaging for Clinical Review in Epilepsy. J. Vis. Exp. (196), e64919, doi:10.3791/64919 (2023).

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