Melhores práticas correntes para obtenção de dados de alta qualidade durante o EEG fMRI simultâneo

O objetivo geral deste procedimento é configurar o equipamento de EEG compatível com Mr dentro de um scanner de ressonância magnética para aquisição simultânea de dados de EEG e FMRI de alta qualidade. Isso é feito primeiro configurando corretamente os filtros de EEG, a taxa de amostragem e a sincronização. O próximo passo é garantir que haja boas conexões entre os eletrodos de EEG e o couro cabeludo em questão.

O terceiro passo é posicionar corretamente o hardware de EEG ao redor do scanner de ressonância magnética. A etapa final é posicionar o assunto de maneira ideal no scanner de ressonância magnética para aquisição de dados E-E-G-F-M-R-I padrão por meio de hardware disponível comercialmente. Este procedimento garante que os artefatos nos dados do EEG sejam minimizados e amostrados de forma otimizada, permitindo assim a remoção máxima de artefatos por meio de métodos de pós-processamento.

A principal vantagem de combinar a aquisição de dados de EEG e FMI em experimentos E-E-G-F-M-I é que essa abordagem permite o monitoramento simultâneo dos sinais elétricos e hemodinâmicos do cérebro humano. Glen Spencer, um estudante de doutorado do meu laboratório, me ajudará a demonstrar esse experimento antes da chegada do sujeito. Configure o equipamento de EEG na sala de controle onde o operador do scanner se sentará.

Conecte o laptop ao EEG, ligue o computador, que gravará os dados do EEG e abrirá o gravador de visão cerebral. Certifique-se de que o espaço de trabalho para gravar os dados esteja definido para a resolução temporal mais alta disponível. Em seguida, defina os filtros.

O acoplamento CA com uma banda de filtro variando de 0,016 a 250 hertz geralmente é ideal. Configure o computador de estímulo. Este estudo utiliza estímulos visuais.

Os marcadores são lidos no gravador de visão cerebral no início e no final de cada período de estimulação. Agora, confirme se os relógios do scanner de EEG e ressonância magnética estão sincronizados. Primeiro, ative a sincronização do scanner e dos relógios EEG usando o painel de controle do software.

Em seguida, verifique se a sincronização está correta. O ícone de ponto verde e a sincronização no marcador aparecerão. Em seguida, configure o scanner de RM.

Neste caso, o corpo transmite a bobina de RF e uma bobina de RF de recepção de cabeça de 32 canais estão em uso. Quando possível, é melhor usar uma bobina de transmissão do tamanho do cabeçote, pois isso minimiza o risco de aquecimento por RF da tampa do EEG e dos cabos associados. Uma porta de acesso na bobina principal é útil.

Ele permite que os cabos da tampa do EEG percorram um caminho reto do scanner. Agora, verifique as sequências. A sequência FMRI deve usar uma fatia tr que é um múltiplo de 200 microssegundos, que é o período do relógio do EEG.

Por fim, faça uma verificação final. O equipamento alto está gravando conforme o esperado. Primeiro, explique ao sujeito o propósito do experimento e o que acontecerá.

Em seguida, meça a circunferência da cabeça do sujeito para o tamanho da tampa. Coloque a tampa na cabeça, começando na frente da cabeça e puxando para trás. Posicione a tampa corretamente.

O eletrodo CZ precisa estar diretamente entre o násio e o nian e também centralizado no eixo esquerdo direito. Agora conecte os eletrodos à cabeça Primeiro, mova o cabelo para fora do caminho. Em seguida, aplique álcool seguido de gel de luz ABRY para fazer a conexão elétrica entre o eletrodo e a cabeça.

Em seguida, conecte um eletrodo de ECG à base das costas usando um método semelhante ao usado para os eletrodos da tampa. Este eletrodo mede os batimentos cardíacos com os eletrodos conectados. Trabalhe seus contatos para reduzir suas impedâncias para menos de 10 quilo ohms.

Isso exclui a resistência dos resistores internos em cada eletrodo. Por fim, verifique os dados para ver se a qualidade dos dados do EEG é satisfatória. Peça ao sujeito para se sentar enquanto você configura o equipamento de EEG na sala do scanner de RM.

Em seguida, leve o amplificador para a sala blindada e coloque-o em uma mesa na parte de trás do scanner. Conecte o amplificador a um cabo de fibra óptica longo. Passe o cabo de fibra óptica pelo guia de ondas e conecte-o ao cérebro AMP adaptador USB na sala de controle.

Agora, leve o sujeito para a sala e peça que ele se sente na cama do scanner. Dê ao assunto tampões de ouvido, fones de ouvido e o botão de chamada. Em seguida, certifique-se de que o assunto está confortável.

Agora acolchoe a cabeça do sujeito para minimizar o movimento da cabeça. Coloque a bobina da cabeça sobre a cabeça do sujeito. Os cabos de EEG devem deixar a bobina principal ao longo do caminho mais curto disponível.

Em seguida, mova o assunto para o orifício do scanner. Certifique-se de que os eletrodos FP um e FP dois estejam no centro ISO do scanner MR no eixo Z. Agora coloque a tampa do EEG no amplificador na parte traseira do scanner.

Não deve haver laços de fio nos eletrodos do EEG. Isole ao máximo os cabos de EEG das vibrações do scanner de ressonância magnética aqui. Isso é feito usando uma viga em balanço.

Os amplificadores também podem ser colocados diretamente na placa do scanner, conforme mostrado aqui. Nesse caso, é importante usar os cabos planos mais curtos disponíveis. Certifique-se de que os cabos e amplificadores estejam isolados contra vibrações e que o sistema esteja central no eixo definido.

Fale com o sujeito da sala do console para confirmar se ele pode ouvir o operador do scanner e se se sente bem. Um segundo experimentador deve monitorar o EEG verificando se há canais ruidosos nos traços, bem como se o sumidouro verde ligado. na parte inferior da tela.

Agora, desligue as bombas criogênicas para interromper o efeito deletério das bombas criogênicas na qualidade da gravação. Em seguida, peça ao sujeito que mova a cabeça um pouco. A importância de manter a cabeça imóvel pode ser vista nas grandes tensões no registro do EEG que resultam de pequenos movimentos da cabeça.

Em seguida, teste o registro da atividade neuronal pedindo ao sujeito para abrir e fechar os olhos. A atividade alfa occipital deve ser medida acima do nível de ruído. O artefato de pulso pode ser visto claramente nos dados brutos, particularmente nos eletrodos sobre as têmporas.

Use o traço de ECG para corrigir esse artefato em tempo real usando a visualização de gravação. Uma vez que a qualidade dos dados tenha sido otimizada e o sujeito esteja pronto, inicie os exames preparatórios de ressonância magnética e planeje o posicionamento do corte para o FMRI. Assim que cada exame de ressonância magnética começar, os gradientes causarão grandes artefatos no EEG.

Quando o experimento FMRI estiver pronto para começar, comece a salvar os dados do EEG. Agora, comece o experimento. Certifique-se de que os marcadores da apresentação do estímulo e do scanner de ressonância magnética sejam vistos no gravador de visão cerebral.

A qualidade do EEG parecerá muito ruim, mas pode ser limpa na visualização de gravação ou durante o pós-processamento. Primeiro, corrija o artefato de gradiente feito aqui na visualização de gravação antes de remover o artefato de pulso. Com o artefato de gradiente removido.

Prossiga com a correção do artefato de pulso. Esta é uma qualidade de sinal esperada quando nenhuma correção de artefato foi executada. É claro que qualquer atividade neuronal é obscurecida.

O artefato de gradiente ocorre em frequências distintas que são harmônicas da frequência de aquisição de fatias na sequência FMRI abrangendo toda a faixa de frequência da gravação. Depois que o artefato de gradiente for removido, o artefato de pulso será revelado. Há uma variação espacial considerável deste artefato e que oz, um dos canais de interesse para este experimento visual, exibe um artefato de pulso particularmente grande.

Este artefato tem uma frequência menor do que o artefato gradiente e está ligado à atividade cardíaca. Nesses dados, o artefato de pulso foi corrigido usando a subtração média do artefato no analisador dois e os picos R da forma de onda cardíaca foram detectados a partir do traço de ECG. Os sinais restantes são muito menores e revelam sinais neuronais.

Agora segmente os dados de acordo com a apresentação do estímulo para análise, sendo os mais simples os gráficos da resposta evocada média para cada canal. Essas respostas evocadas para os canais oh um e oh dois são médias de 300 estímulos. Um mapa topográfico para o P one 20 está à direita, examinando as respostas evocadas em média nos 32º blocos medidos a partir do canal oh um revela uma variação natural e imprevisível das respostas.

Essa variação pode ser usada para interrogar correlações entre registros simultâneos de respostas em negrito e respostas de EEG. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa ideia da melhor prática atual para obter dados de EG de alta qualidade com FMRI simultâneo, usando hardware disponível comercialmente Uma vez que as medições foram feitas usando a configuração descrita neste vídeo. Outros métodos de análise podem ser aplicados aos dados de EEG e FMI para identificar as características espaço-temporais dos sinais elétricos e hemodinâmicos do cérebro humano.