Лучшая современная практика для получения высокого качества данных ЭЭГ во время Одновременное МРТ

Общая цель этой процедуры заключается в установке совместимого с МР оборудования ЭЭГ внутри МРТ-сканера для одновременного получения высококачественных данных ЭЭГ и ФМРТ. Это достигается путем правильной настройки фильтров ЭЭГ, частоты дискретизации и синхронизации. Следующим шагом является обеспечение хороших соединений между электродами ЭЭГ и кожей головы.

Третий шаг – правильное расположение аппаратного обеспечения ЭЭГ вокруг МРТ-сканера. Последним шагом является оптимальное позиционирование объекта внутри МР-сканера для стандартного сбора данных E-E-G-F-M-R-I с помощью коммерчески доступного оборудования. Эта процедура гарантирует, что артефакты в данных ЭЭГ сведены к минимуму и оптимально отобраны, что позволяет максимально удалить артефакты с помощью методов постобработки.

Основное преимущество совмещения сбора данных ЭЭГ и FMI в экспериментах E-E-G-F-M-I заключается в том, что такой подход позволяет одновременно контролировать электрические и гемодинамические сигналы от мозга человека. Глен Спенсер, аспирант из моей лаборатории, поможет мне продемонстрировать этот эксперимент до прибытия субъекта. Установите оборудование ЭЭГ в диспетчерской, где будет сидеть оператор сканера.

Подключите ноутбук к ЭЭГ, включите компьютер, который будет записывать данные ЭЭГ и откроет регистратор зрения мозга. Убедитесь, что в рабочей области для записи данных установлено максимально доступное временное разрешение. Далее устанавливаем фильтры.

Связь переменного тока с полосой фильтра в диапазоне от 0,016 до 250 Гц обычно является оптимальной. Настройте стимульный компьютер. В этом исследовании используются визуальные стимулы.

Маркеры считываются в регистратор зрения мозга в начале и в конце каждого периода стимуляции. Теперь убедитесь, что часы сканера ЭЭГ и МРТ синхронизированы. Сначала включите синхронизацию сканера и часов ЭЭГ с помощью программной панели управления.

Затем проверьте правильность синхронизации. Появится значок зеленой точки и маркер синхронизации по маркеру. Далее настройте МР-сканер.

В этом случае используется передающая радиочастотная катушка корпуса и приемная радиочастотная катушка с 32-канальной головкой. По возможности лучше всего использовать передающую катушку размера головки, так как это сводит к минимуму риск радиочастотного нагрева колпачка ЭЭГ и связанных с ним кабелей. Полезно иметь порт доступа на катушке головки.

Он позволяет кабелям от ЭЭГ-колпачка идти по прямой траектории от сканера. Теперь проверьте последовательность. Последовательность FMRI должна использовать срез tr, кратный 200 микросекундам, что является периодом часов ЭЭГ.

Наконец, проведите последнюю проверку. Высокое оборудование ведет запись, как и ожидалось. Во-первых, объясните испытуемому цель эксперимента и то, что произойдет.

Затем измерьте окружность головы объекта для размера кепки. Наденьте шапочку на голову, начиная с передней части головы и оттягивая назад. Установите крышку правильно.

Электрод CZ должен находиться непосредственно между назионом и нянем, а также центрироваться по левой правой оси. Теперь подключите электроды к голове Сначала отодвиньте волосы в сторону. Затем нанесите спирт, а затем легкий гель ABRY, чтобы создать электрическое соединение между электродом и головкой.

Затем прикрепите электрод ЭКГ к основанию спины с помощью метода, аналогичного тому, который используется для колпачковых электродов. Этот электрод измеряет сердцебиение с помощью подключенных электродов. Проработайте их контакты, чтобы уменьшить их импеданс до менее чем 10 килоОм.

При этом исключается сопротивление внутренних резисторов в каждом электроде. Наконец, проверьте данные, чтобы убедиться, что качество данных ЭЭГ удовлетворительное. Попросите испытуемого сесть, пока вы настраиваете оборудование для ЭЭГ в комнате для МР-сканирования.

Затем отнесите усилитель в экранированную комнату и поместите его на стол в задней части сканера. Подключите усилитель к длинному оптоволоконному кабелю. Пропустите оптоволоконный кабель через волновод и подключите его к USB-адаптеру AMP для мозга в диспетчерской.

Теперь отведите испытуемого в комнату и попросите его или ее сесть на кровать сканера. Отдайте испытуемому беруши, наушники и кнопку вызова. Затем убедитесь, что объект съемки удобен.

Теперь наденьте накладку на голову объекта, чтобы свести к минимуму движения головы. Наденьте катушку на голову объекта. Кабели ЭЭГ должны отходить от катушки головки по кратчайшему из возможных путей.

Затем переместите объект в отверстие сканера. Убедитесь, что электроды FP one и FP two расположены по центру ISO к МР-сканеру по оси Z. Теперь прикрепите колпачок ЭЭГ к усилителю в задней части сканера.

В отведениях ЭЭГ не должно быть проволочных петель. Здесь максимально изолируйте кабели ЭЭГ от вибраций МР-сканера. Делается это с помощью консольной балки.

Усилители также могут быть размещены непосредственно на плате сканера, как показано здесь. В этом случае важно использовать самые короткие из доступных ленточных кабелей. Убедитесь, что кабели и усилители изолированы от вибраций, а система находится в центре заданной оси.

Поговорите с субъектом из консольной комнаты, чтобы подтвердить, что он слышит оператора сканера и чувствует себя нормально. Второй экспериментатор должен следить за ЭЭГ, проверяя наличие зашумленных каналов в трассах, а также наличие зеленого поглотителя. в нижней части экрана.

Теперь выключите крионасосы, чтобы остановить вредное воздействие крионасосов на качество записи. Затем попросите испытуемого немного пошевелить головой. О важности удержания головы в неподвижном положении можно судить по большим напряжениям при записи ЭЭГ, которые возникают в результате небольших движений головы.

Затем проверьте запись нейронной активности, попросив испытуемого открывать и закрывать глаза. Затылочная альфа-активность должна измеряться выше уровня шума. Артефакт импульса можно четко увидеть на исходных данных, особенно на электродах над висками.

Используйте трассировку ЭКГ для коррекции этого артефакта в режиме реального времени с помощью rec view. После того, как качество данных оптимизировано и объект готов, начните подготовку к МРТ и спланируйте позиционирование среза для FMRI. Как только начнется каждое МРТ-сканирование, градиенты вызовут большие артефакты на ЭЭГ.

Когда эксперимент FMRI будет готов к запуску, начните сохранять данные с ЭЭГ. Теперь приступаем к эксперименту. Убедитесь, что маркеры из предъявления стимула и МР-сканера видны в регистраторе зрения мозга.

Качество ЭЭГ будет выглядеть очень плохим, но его можно исправить в режиме записи или во время постобработки. Сначала исправьте артефакт градиента, сделанный здесь в режиме записи, прежде чем удалять артефакт импульса. С удалением артефакта градиента.

Приступаем к коррекции артефактов импульса. Это качество сигнала, которого следует ожидать, если коррекция артефактов не выполнялась. Понятно, что любая нейронная активность затемнена.

Артефакт градиента возникает на различных частотах, которые являются гармониками частоты захвата среза в последовательности FMRI, охватывающей весь частотный диапазон записи. Как только артефакт градиента будет удален, артефакт импульса будет выявлен. Существует значительная пространственная вариация этого артефакта, и в стране Оз, одном из каналов, представляющих интерес для этого визуального эксперимента, отображается особенно большой импульсный артефакт.

Этот артефакт имеет более низкую частоту, чем артефакт градиента, и связан с сердечной деятельностью. В этих данных артефакт пульса был скорректирован с помощью вычитания среднего артефакта во втором анализаторе, а пики R формы сердечного сигнала были обнаружены по трассе ЭКГ. Остальные сигналы намного меньше и выявляют нейронные сигналы.

Теперь сегментируйте данные в соответствии с представлением стимула для анализа, самым простым из которых являются графики средней вызванной реакции для каждого канала. Эти вызванные реакции для каналов «о-о-о» и «о-два» являются усредненными значениями по 300 стимулам. Топографическая карта для P one 20 находится справа, изучая вызванные реакции, усредненные по 32-м блокам, измеренным от канала oh one, показывает естественную и непредсказуемую вариацию реакций.

Этот вариант может быть использован для исследования корреляции между одновременными записями жирных ответов и ответами ЭЭГ. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о лучших современных методах получения высококачественных данных EG с одновременным FMRI с использованием коммерчески доступного оборудования После проведения измерений с использованием конфигурации, описанной в этом видео. Дальнейшие методы анализа могут быть применены к данным ЭЭГ и FMI с целью идентификации пространственно-временных характеристик электрических и гемодинамических сигналов от мозга человека.