Summary
कार्यात्मक transcranial डॉपलर सोनोग्राफी (fTCD) एक साधारण और गैर इनवेसिव अल्ट्रासाउंड तकनीक है जो करने के लिए संज्ञानात्मक कार्यों, विशेष रूप से भाषा के lateralization का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, और बच्चों के साथ प्रयोग के लिए उपयुक्त है.
Protocol
1. बच्चों में भाषा Lateralization का आकलन fTCD का उपयोग
- जहां संभव हो, हम उन्हें डॉपलर प्रणाली को शुरू करने से पहले एक अलग सत्र में वीडियो की कहानियों से अक्षर दिखा चित्रों के साथ बच्चे को परिचित.
- यह महत्वपूर्ण है कि प्रक्रिया पर्याप्त परीक्षण शामिल करने के लिए एक विश्वसनीय उपाय मिल: आदर्श 20 या अधिक, यद्यपि हम के रूप में 10 से 15 परीक्षणों के रूप में कुछ के साथ उपयोगी डेटा प्राप्त किया है. प्रत्येक परीक्षण छूट की अवधि, के लिए एक आधार रेखा के रूप में इस्तेमाल किया जा, भाषा सक्रियण के बाद शामिल है. सक्रियण की अवधि के दौरान रक्त प्रवाह वेग आधारभूत खिलाफ तुलना में है. हमने पाया है कि यह संभव है की अवधि का उपयोग करते हुए बच्चे को निष्क्रिय एक आधार रेखा के रूप में एक 12 दूसरा वीडियो क्लिप देखता है. यह बोरियत से बचने में मदद करता है. आधारभूत एक 10 सेकंड प्रतिक्रिया अवधि में जो बच्चे को क्या हुआ वर्णन पूछा जाता है के द्वारा पीछा किया जाता है. यह एक 16 सेकंड शेष अवधि के द्वारा पीछा किया जाता है.
- प्रक्रिया के समय महत्वपूर्ण है क्रम में चयापचय की मांग है, जो 7 सेकंड के लिए ले सकता है की वजह से रक्त प्रवाह वेग में परिवर्तन का पता लगाने के लिए. हम कम्प्यूटरीकृत कार्य, प्रस्तुति या Matlab में लिखा है, जो प्रत्येक परीक्षण के समय नियंत्रण का उपयोग करें. गंभीर, इन प्रोग्रामों को भी हार्डवेयर जो डॉपलर डेटा फ़ाइल में एक मार्कर रिकॉर्ड सक्रियण अवधि की शुरुआत का संकेत करने के लिए दालों भेजने. ये डेटा विश्लेषण में उपयोग किया जाता है के लिए आधारभूत और सक्रियण रक्त के प्रवाह की अवधि निर्धारित है.
- हम एक मल्टी DOP प्रणाली जो बाएँ और दाएँ पक्ष से अल्ट्रासाउंड रिकॉर्डिंग एक साथ सक्षम बनाता का उपयोग करें. यह सबसे अच्छा है मल्टी - DOP प्रणाली स्थापित और तैयार करने के लिए जाने से पहले प्रतिभागी आता. यकीन है कि जांच पर स्विचन से पहले मल्टी - DOP प्रणाली से जुड़े हैं. जाँच करें कि उत्तेजना कंप्यूटर जुड़ा हुआ है, समानांतर बंदरगाह के माध्यम से, मल्टी DOP कंप्यूटर और दालों से एक दूसरे पर देखा जाता है. Highpass फिल्टर दोनों पक्षों के लिए 300 हर्ट्ज के लिए सेट कर दिया जाता है सुनिश्चित करें और insonation की गहराई (45-55 मिमी) और सिग्नल की शक्ति की जाँच करें. प्रणाली केवल सुरक्षित स्तर इस्तेमाल किया जा सकता है सुनिश्चित करने के विभिन्न मापदंडों पर सेट सीमा है.
- एक भागीदार कोड मल्टी DOP डेटा फ़ाइलों में दर्ज किया जाना चाहिए हालत, समूह, या जनसांख्यिकीय डेटा मिलान के लिए आदेश में.
- प्रणाली तब जबकि जांच की तैयारी पॉज़ किए गए होना चाहिए. प्रत्येक अल्ट्रा ध्वनि जांच जेल जो जांच और त्वचा के बीच एक संपर्क प्रदान करता है के साथ कवर किया जाता है. जेल के एक उदार राशि के लिए सबसे अच्छा संपर्क संभव बनाए रखने का उपयोग करें.
- अब यह समय के लिए सत्र प्रारंभ है. जाँचें कि क्या बच्चे को शुरू करने से पहले शौचालय जाने की जरूरत है! हम खिलौना हेडसेट का उपयोग पशुओं का प्रदर्शन, और यकीन है कि बच्चे के बारे में क्या होने जा रहा है और क्या वे करने के लिए कहा जाएगा समझता है. यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है कि वे सक्रियण अवधि के बाद शांत रखने की जरूरत को समझते हैं, इसलिए, कि संकेत आधारभूत लौट सकते हैं. बच्चे आराम से बैठा होना चाहिए के रूप में एक पूर्ण कार्य के बीच 20 और 30 मिनट के पिछले और सकल शरीर आंदोलनों की एक बहुत डॉपलर संकेत के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं हो सकता है.
- प्रक्रिया के सबसे कठिन हिस्सा जेल से ढके जांच की स्थिति है. नए उपयोगकर्ताओं को पता है कि यह अभ्यास लेता है प्रक्रिया के इस हिस्से में विशेषज्ञ बन जाना चाहिए. रूण Aaslid द्वारा एक उपयोगी कंप्यूटर सिमुलेशन कि प्रशिक्षण के साथ मदद कर सकते हैं है
( http://www.transcranial.com/ ), लेकिन सबसे अच्छा तरीका जानने मित्रों और सहकर्मियों पर अभ्यास कर रहा है. एक बार जब आप के बारे में 10 लोगों का आकलन किया है, आप यह बहुत आसान है खोजने के लिए शुरू कर देंगे. बच्चों के साथ काम करने के बारे में एक अच्छी बात यह है कि यह आम तौर पर आसान है एक वयस्क की तुलना में एक बच्चे से एक संकेत मिल जाए, क्योंकि वे पतली खोपड़ी है. - प्रत्येक जांच खोपड़ी के अस्थायी खिड़की पर सिर के प्रत्येक पक्ष पर रखा गया है. यह सिर में हड्डी के thinnest अनुभाग और सबसे अच्छा क्षेत्र है जिसके माध्यम से एक संकेत मध्य मस्तिष्क धमनियों से प्राप्त किया जा सकता है प्रदान करता है. इन खिड़कियों प्रत्येक कान के बस आगे पाया जा सकता है. जब बच्चों के साथ काम कर रहे, यह समय सेट - अप को कम करने में मदद अगर आप दो प्रयोगकर्ताओं, प्रत्येक जांच के समायोजन कर सकते हैं. अधिकांश बच्चों प्रक्रिया के इस भाग के दौरान एक डीवीडी देखने के लिए खुश हैं, लेकिन यह महत्वपूर्ण है कि बच्चे के व्यवहार पर नजर रखने के लिए और सुनिश्चित करें कि वे आराम से और आराम कर रहे हैं. सत्र बर्खास्त अगर बच्चा इस संकट के किसी भी संकेत है अगर अनुरोध.
- जांच की स्थिति तो क्रम में मध्य मस्तिष्क धमनी insonate निकाला जाता है. यह एक कुछ मिनट लग एक संतोषजनक संकेत से पहले पाया जाता है हो सकता है. यह संकेत एक विशेषता ध्वनि के रूप में अच्छी तरह के रूप में दृश्य पैटर्न जो मल्टी DOP कंप्यूटर से निगरानी की जानी चाहिए है.
- विशेषता ध्वनि भागीदार के दिल की धड़कन की दर के एक कम whooshing शोर है. विशेषता दृश्य पैटर्न एक तेज वृद्धि एक घातीय क्षय गिरावट है जो दूर दिल की धड़कन की दर में भी दोहराता द्वारा पीछा किया है. आप अन्य रक्त वाहिकाओं से गतिविधि ले सकते हैं, पर निर्भर करता है insonation और जांच के दिशा की गहराई. 50 मिमी के लिए लगभग 45 की एक गहराई आमतौर पर बच्चों में अच्छी तरह से काम करता है. एक बार एक मजबूत संकेत पाया गया है, जितना संभव हो शक्ति को कम करते हुए एक अच्छा संकेत बनाए रखने. लाभ भी एक कमजोर संकेत बढ़ाना करने के लिए वृद्धि हुई किया जा सकता है.
- एक बार प्रत्येक मध्य मस्तिष्क धमनी के लिए संकेतों संतोषजनक रहे हैं, मल्टी DOP संकेत के श्रवण उत्पादन ठुकरा दिया जाना चाहिए, और प्रक्रिया शुरू कर सकते हैं. experimenter बच्चे को बताते हैं कि वे के लिए एक वीडियो क्लिप चुपचाप देखने जा रहे हैं. जब वे देखते हैं कंप्यूटर पर प्रश्न चिह्न आ वे experimenter के रूप में ज्यादा के रूप में वे के बारे में कर सकते हैं कि वीडियो में क्या हुआ बताने की जरूरत है. जब वे लड़के की तस्वीर जा रही 'इश' देखते हैं वे तुरंत बात करना बंद करो और चुपचाप बैठ जाओ अगले वीडियो के लिए प्रतीक्षा करने के लिए शुरू है (देखें चित्र 2 और avi उदाहरण.) है.
- रिकॉर्डिंग उपकरणों तो, यानी, श्रवण प्रतिक्रियाओं के लिए एक आवाज रिकॉर्डर शुरू कर रहे हैं, DOP मल्टी सिस्टम रिकॉर्डिंग के साथ साथ, और कंप्यूटर उत्तेजना प्रस्तुति को नियंत्रित.
- experimenter काम तो करने के लिए बच्चे और डॉपलर सिग्नल पर नजर रखने के) यकीन है कि बच्चे को सहज और कार्य और ख) यह सुनिश्चित करें कि एक उपयुक्त संकेत बनाए रखा है के लिए भाग लेने. डॉपलर संकेत अब तक कम एक fMRI संकेत से आंदोलन के प्रति संवेदनशील है, लेकिन यह अभी भी सकल शरीर आंदोलनों के द्वारा बाधित किया जा सकता है, या अगर जांच चाल. यदि संकेत काफी बाधित हो जाता है, प्रदर्शन कंप्यूटर रोक दिया जांच उचित रीसेट चाहिए. कई बार यह अधिक जेल लागू क्रम में पुनः स्थापित एक संतोषजनक संकेत प्राप्त करने के लिए आवश्यक हो सकता है. हम पाते हैं कि बच्चों के परीक्षण का सबसे अच्छा काम करता है अगर एक experimenter बच्चे को काम पर रखने और रिकॉर्डिंग वे क्या कहते हैं, और अन्य डॉपलर संकेत पर नज़र रखता है के लिए जिम्मेदार है.
- जब प्रयोगात्मक प्रक्रिया समाप्त हो गया है, मल्टी - DOP रिकॉर्डिंग और रोका जा सकता है जांच हटाया. यह कुछ उपलब्ध ऊतकों को किसी भी अतिरिक्त जेल हटायें उपयोगी है.
- कच्चे डेटा फ़ाइलों के क्रम में करने के लिए छोड़ दिया और सही डॉपलर संकेतों की तुलना में संसाधित कर रहे हैं. हम हमारे अपने Matlab 7 Deppe द्वारा विकसित की विधियों पर आधारित सॉफ्टवेयर विकसित किया है. इस प्रसंस्करण शामिल नीचे नमूना डेटा और दिल की धड़कन के कारण उतार - चढ़ाव के लिए सही है. सिंगल परीक्षण विश्लेषण से बाहर रखा गया है अगर छोड़ दिया है या सही सक्रियण के बाहर एक निर्धारित सीमा, आधारभूत रक्त प्रवाह वेग की सामान्यतः 70 से 130% है. इन परीक्षणों में सक्रियण समस्याग्रस्त जांच के संपर्क से प्रभावित होने की संभावना है. चित्रा 3 रिश्तेदार सक्रियण के लिए एक अच्छा संकेत के लिए संकेतों जांच से पता चलता है, चित्रा 4, जबकि एक मामले में जहां संकेत समय - समय पर खो दिया है दिखाता है.
- आधारभूत रक्त प्रवाह वेग के सापेक्ष, सही चैनल में सक्रियकरण बाएँ से subtracted है क्रम में करने के लिए अंतर सक्रियण (देखें चित्र 5) की गणना. lateralization सूचकांक ब्याज की एक पूर्व निर्धारित अवधि के भीतर अधिकतम अंतर के दूसरे दोनों ओर के लिए अंतर सक्रियण के औसत के रूप में गणना की है. ब्याज की यह अवधि 'बात' आदेश, प्रदर्शन कंप्यूटर से मल्टी DOP डेटा फ़ाइल के लिए भेजा मार्कर द्वारा संकेत की शुरुआत के बाद 7 से 17 सेकंड है. अंतर के रूप में सक्रियण बाईं ऋण सही चैनलों, सकारात्मक lateralization सूचकांक छोड़ दिया lateralization को प्रतिबिंबित और नकारात्मक सही प्रतिबिंबित.
2. प्रतिनिधि परिणाम
चित्रा 1: मस्तिष्क गोलार्द्ध, मस्तिष्क धमनियों के द्वारा आपूर्ति क्षेत्रों दिखाने की बाहरी सतह गुलाबी मध्य मस्तिष्क धमनी द्वारा आपूर्ति क्षेत्र है . (से: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Gray517.png )
चित्रा 2: 12 दूसरा वीडियो आधारभूत, 10 दूसरा प्रतिक्रिया अंतराल, और 16 सेकंड बाकी चरण के साथ प्रयोगात्मक परीक्षण के योजनाबद्ध रूपरेखा laterality गणना के लिए ब्याज की अवधि भी दिखाया गया है .
चित्रा 3. (नीला) बाएँ और दाएँ (लाल) एक एकल प्रायोगिक सत्र के दौरान 130 से 150 सेकंड से डॉपलर चैनलों के लिए कच्चे डॉपलर वेग (सेमी / सेक) के साफ़ डेटा रिकॉर्डिंग. प्रत्येक दिखाई पल्स एक दिल की धड़कन के लिए मेल खाती है. इवेंट मार्कर संकेत उत्तेजना शुरुआत हरे रंग में प्रदर्शित है.
चित्रा 4. बाधित (नीला) बाएँ और दाएँ (लाल) एक एकल प्रायोगिक सत्र के दौरान 400 से 450 सेकंड से डॉपलर चैनलों के लिए कच्चे डॉपलर वेग (सेमी / सेक) के डेटा रिकॉर्डिंग इवेंट मार्कर उत्तेजना हरे रंग में प्रदर्शित शुरुआत का संकेत .. ख़ारिज किया हुआ के अहम सबूत दोनों चैनलों के लिए दिखाई देता है.
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चित्रा 5. (नीला) बाएँ और दाएँ (लाल) चैनल (एक पैनल) और बाएँ शून्य सही (पैनल बी) अंतर डॉपलर वेग (सेमी / सेक) प्रतिभागियों के एक समूह के लिए सभी स्वीकार्य परीक्षण के पार औसत प्रतिभागियों से 12 पर "टॉक" cued थे. सेकंड और laterality गणना के लिए ब्याज की अवधि भी हरे रंग में दिखाया गया है. ग्रे त्रुटि पैनल बी में फर्क वेग आसपास सलाखों मतलब की मानक त्रुटि का प्रतिनिधित्व करते हैं.
Avi उदाहरण: वीडियो के लिए "Freezefoot" कहानी बता दृश्यों से डाउनलोड किया जा सकता है : http://psyweb.psy.ox.ac.uk/oscci/Miscellaneous.htm
Discussion
के रूप में अच्छी तरह के सामान्य विकास के अध्ययन के रूप में, हम भाषा और साक्षरता 8, 9 के विकासात्मक विकारों के साथ वयस्कों और बच्चों में भाषा lateralization अध्ययन fTCD उपयोग किया गया है. हम भी हैं visuo स्थानिक 10 क्षमताओं, 11 की lateralization के मूल्यांकन के लिए fTCD का उपयोग कर के तरीकों को विकसित करने में रुचि रखते हैं.
Disclosures
ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की.
Acknowledgments
हम Hubertus Lohmann fTCD तकनीकों में अपनी विशेषज्ञता का साझा करने के लिए धन्यवाद. इस काम के लिए वेलकम ट्रस्ट कार्यक्रम अनुदान द्वारा वित्त पोषित नहीं था. 082498/Z/07/2.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Multi-Dop T with Upgrade to 2 Channel MultiFlow Monitoring | Compumedics | 5610 EN | soon to be superseded by digital version |
| Headset | Spencer Technologies, 701–16th Avenue, Seattle,WA 98122 |
References
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