Достоверная получение данных электроэнцефалографии при одновременной электроэнцефалографии и функциональной МРТ

Наш протокол обеспечивает важные шаги, которые обеспечивают качество данных, особенно качество каждого данных, что является ключом к успеху одновременного исследования ЭЭГ-фМРТ, но редко подчеркивается. Этот протокол прост и использует только легкодоступные медицинские продукты, поэтому его очень легко соблюдать. Этот протокол приводит к улучшению качества и читаемости ЭЭГ, приобретенной одновременно с фМРТ, что особенно полезно для выявления тонких изменений ЭЭГ в исследованиях эпилепсии.

Этот протокол также полезен для выявления тонких событий ЭЭГ в одиночных испытаниях ЭРП нейрокогнитивных исследований. Для начала подключите совместимые с МРТ ЭЭГ и биполярные усилители к полностью заряженным аккумуляторным батареям и к записывающем компьютеру. Убедитесь, что рабочая область программного обеспечения для записи настроена правильно.

Загрузите 10-миллилитровый шприц абразивным проводящим гелем для нанесения колпачка ЭЭГ. Измерьте окружность головы субъекта, обернув гибкую, не растягиваемуюся измерительную ленту вокруг головы, над суперорбитальными гребнями в затылке. Выберите колпачок соответствующего размера, который на один сантиметр больше окружности головы, и убедитесь, что он удобен для объекта.

Поместив колпачок в приблизительное положение над головой субъекта, измерьте длины дуги ион-нос и отметьте пересечение дуги ион-насион и периаурикулярной дуги. Сдвиньте колпачок над головкой так, чтобы положение электрода CZ было отрегулировано к этому пересечению. Убедитесь, что колпачок не поворачивается горизонтально, вручную проверяя расположение погодных электродов FZ, PZ, OZ, опорного и заземляемого над дугой иона.назиона.

Обнажите кожу под каждым электродом, смещая волосы в сторону с помощью задней части ватного тампона. Втирайте кожу под каждый электрод, быстро вращая ватный тампон, содержащий 70% спиртовой раствор, помещенный через отверстие электрода. Нанесите небольшое количество абразивного проводящего геля в отверстие и истирайте кожу, быстро вращая ватный тампон.

Контролируйте импеданс электрода и повторяйте истирание до тех пор, пока импеданс не упадет по крайней мере до 20 килом. Как только импеданс будет удовлетворительным, заполните отверстие тем же гелем, убедившись, что вы не наносите чрезмерный гель в отверстие, чтобы избежать мостов между электродами. Прежде чем поместить электрод ЭКГ сзади, попросите субъекта сидеть вертикально, не сгибая шею.

Поместите электрод ЭКГ на два-три сантиметра слева от срединной борозды, убедившись, что провод находится прямо сзади, но с припуском вдоль кривой шеи, чтобы избежать смещения, когда субъект ложится на стол МРТ. Потрите кожу под электродом ЭКГ спиртовой тампон. Прикрепите электрод ЭКГ к коже с помощью двустороннего адгезивного кольца и контролируйте импеданс, повторяя истирание кожи ватным тампоном.

Сложите сухой спиртовой ватный тампон в четыре и поместите его на электрод ЭКГ, затем приклейте тампон к коже с помощью хирургической клейкой ленты. Прикрепите электрод экг-провод к коже до плеча. Поместите набор предварительно оплетенные углеродные провода, состоящие из шести петель над колпачком так, чтобы провода были параллельно пучку электродов на верхней части головки.

Используйте хирургическую ленту для закрепления петель вокруг электродов так, чтобы петли покрывали голову, причем каждая петля покрывала почти равную площадь. Оберните голову испытуемого эластичным бинтом поверх колпачка ЭЭГ и углеродными петлями, убедившись, что бинт покрывает все электроды и не слишком тугой. Спросите, чувствует ли испытуемый дискомфортное давление на голову во время накладывания повязки.

Для получения состояния покоя проинструктируйте субъекта применять наушники, совместимые с МРТ. Используйте гарнитуру или наушники для сбора данных на основе задач, убедившись, что объект может слышать через обе стороны гарнитуры или наушников. Поместите совместимую с МРТ плоскую подушку с эффектом памяти в нижнюю половину головной катушки, прежде чем просить субъекта лечь и поместить голову в катушку.

Затем поместите пучки электрода и углеродной проволоки прямо через верхнее отверстие головной катушки. Добавьте подушки из пены с эффектом памяти к верхней части головы, лбу и височной области, заполняя все пространства, оставшиеся внутри катушки головы, не сжимая при этом голову субъекта слишком плотно. Поместите верхнюю половину головной катушки и закройте катушку, убедившись, что подушки не сдавливают голову.

Поместите подушку из пены с эффектом памяти в половинно цилиндрической форме в задней части шеи так, чтобы электродная проволока ЭКГ хорошо зажата между подушкой и шеей. Положив все подушки из пены с эффектом памяти, проверьте, что испытуемый все еще может слышать через обе стороны гарнитуры или наушников. Поместите зеркало и проинструктируйте субъекта отрегулировать зеркало, как только голова субъекта находится в изоцентре отверстия МРТ.

После подключения электродов ЭЭГ и ЭКГ к усилителю ЭЭГ, а петель углеродного провода к биполярному усилителю, размещенному в задней части отверстия МРТ, подключите усилители к записывающему компьютеру с помощью оптических волокон. Затем включите усилители и проверьте, что импеданс всех электродов все еще низкий. Расположите все провода между выходом верхнего отверстия головной катушки и усилителями так, чтобы они были размещены прямо и в центре отверстия МРТ.

Поместите одну петлю углеродного провода вокруг ленточного кабеля, идущей от разъема электродов ЭЭГ и ЭКГ к усилителю. Обездвиживайте провода, сэндвичив их все МР-безопасными и неферромагнитными мешками с песком между выходом верхнего отверстия головной катушки и усилителями. Поместите мешки с песком на усилители и расположите усилители вне отверстия магнита, используя кабели, поставляемые производителем.

Общайтесь с субъектом из консольной комнаты, чтобы подтвердить, что субъект может слышать оператора, и дать указание субъекту не двигаться во время сбора данных. Начните запись ЭЭГ до начала получения фМРТ. Проверьте, периодически ли маркеры сканера и триггера громкости отображаются в онлайн-записи ЭЭГ.

Репрезентативные сигналы ЭЭГ, полученные от субъектов, участвовавших в нейрокогнитивном исследовании и исследовании эпилепсии с использованием этого протокола, показаны здесь. Сигналы ЭЭГ, полученные в обоих исследованиях, были сходными до обработки. Результирующие сигналы ЭЭГ из обоих исследований были анализируемого качества без видимого загрязнения артефактов ЭКГ, как показано здесь.

Эпилептическая активность была четко видна на ЭЭГ во время исследования эпилепсии. На ЭЭГ, приобретенной во время нейрокогнитивного исследования, наблюдалось моргание, движение глаз и мышечные артефакты, особенно в лобных отведениях FP1 и FP2 после удаления артефакта. Никаких артефактов, происходящих от вибраций машин, не было замечено на обработанных сигналах ЭЭГ, полученных во время обоих исследований.

Кроме того, электроды ЭЭГ не вызывали видимых артефактов на МР-изображениях, полученных одновременно. При попытке этого протокола обездвиживайте голову субъекта, провода и кабели, чтобы адекватно уменьшить механические вибрации. Этот протокол в настоящее время используется для нашего нейробиологических проектов, который требует обнаружения ОДНОГО ИСПЫТАНИЯ ERP.

Это прокладывает путь к использованию одновременной ЭЭГ-МРТ в неинвазивных исследованиях компьютерного интерфейса мозга.