Summary
एक साथ (ईईजी) और कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (fMRI) एक शक्तिशाली न्यूरोइमेजिंग उपकरण है. हालांकि, एक एमआरआई स्कैनर के अंदर एक स्कैनर के अंदर ईईजी उपकरण ऑपरेटिंग जब भी ईईजी डेटा रिकॉर्डिंग और सुरक्षा पर विचार किया जाना चाहिए के लिए एक मुश्किल वातावरण बनाता है. यहाँ, हम एक अनुकूलित ईईजी fMRI डेटा अधिग्रहण प्रोटोकॉल उपस्थित थे.
Abstract
एक साथ ईईजी fMRI के ईईजी की उत्कृष्ट अस्थायी समाधान fMRI के उच्च स्थानिक सटीकता के साथ जोड़ा जा करने की अनुमति देता है. इन दोनों के तौर तरीकों से डेटा तरीकों की एक संख्या में जोड़ा है, लेकिन सभी उच्च गुणवत्ता ईईजी और fMRI डेटा के अधिग्रहण पर भरोसा किया जा सकता है. एक साथ fMRI के दौरान अर्जित ईईजी डेटा ढाल मूर्ति (fMRI के लिए आवश्यक बदलते चुंबकीय क्षेत्र ढ़ाल के कारण), नाड़ी मूर्ति (हृदय चक्र से जुड़ा हुआ) और आंदोलन कलाकृतियों (मजबूत चुंबकीय में आंदोलनों से उत्पन्न सहित कई कलाकृतियों से प्रभावित हैं स्कैनर के क्षेत्र, और मांसपेशियों की गतिविधि). सफलतापूर्वक ढाल और नाड़ी कलाकृतियों को सही करने के लिए बाद के प्रसंस्करण के तरीकों डाटा अधिग्रहण के दौरान संतुष्ट होना मानदंडों के एक नंबर की आवश्यकता होती है. ईईजी fMRI के दौरान सिर गति कम से कम भी कलाकृतियों की पीढ़ी को सीमित करने के लिए आवश्यक है.
एमआरआई और वें के लिए आवश्यक रेडियो आवृत्ति के बीच सहभागिता (आरएफ) दालोंई ईईजी हार्डवेयर हो सकता है और हीटिंग का कारण बन सकता है. यह सुरक्षा के दिशा निर्देशों से संतुष्ट नहीं हैं तो केवल एक महत्वपूर्ण जोखिम है. एमआर दृश्यों वर्तमान ईईजी हार्डवेयर के साथ चलाए जा रहे हैं, जिनमें से हार्डवेयर डिजाइन और सेट अप है, साथ ही सावधान चयन इसलिए विचार किया जाना चाहिए.
एक साथ ईईजी fMRI का प्रयोग करते समय उपरोक्त मुद्दों कार्यरत प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल के चुनाव के महत्व पर प्रकाश डाला. पिछले शोध के आधार पर हम एक इष्टतम प्रयोगात्मक सेट अप का वर्णन है. कम से कम इस विषय के लिए सुरक्षा जोखिम के साथ, वाणिज्यिक ईईजी और fMRI सिस्टम का उपयोग करते हैं तो यह एक साथ fMRI के दौरान उच्च गुणवत्ता ईईजी डेटा प्रदान करता है. हम एक साधारण दृश्य उत्तेजना का उपयोग कर एक ईईजी fMRI के प्रयोग में इस सेट अप प्रदर्शित करता है. हालांकि, बहुत अधिक जटिल उत्तेजनाओं इस्तेमाल किया जा सकता है. यहाँ हम एक ब्रेन उत्पाद GmbH (Gilching, जर्मनी) एक फिलिप्स Achieva (सर्वश्रेष्ठ, नीदरलैंड) 3T एमआर स्कैनर के साथ संयोजन के रूप में MRplus, 32 चैनल ईईजी सिस्टम का उपयोग ईईजी fMRI का सेट अप दिखा, हालांकितकनीक के कई अन्य प्रणालियों के लिए हस्तांतरणीय हैं.
Introduction
एक साथ (ईईजी) और कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (fMRI) ईईजी की उत्कृष्ट अस्थायी समाधान fMRI के उच्च स्थानिक सटीकता के साथ जोड़ा जा करने की अनुमति देता है. वहाँ इन दो तौर तरीकों से डेटा 1 जोड़ा जा सकता है तरीकों का एक नंबर रहे हैं, लेकिन सभी उच्च गुणवत्ता ईईजी और fMRI डेटा के अधिग्रहण पर भरोसा करते हैं. तिथि करने के लिए, एक साथ ईईजी fMRI जैसे 2,3 (निर्भर रक्त oxygenation स्तर (बोल्ड) fMRI का उपयोग) oscillatory लय (ईईजी से मापा) और रक्त oxygenation प्रतिक्रियाओं के बीच संबंध का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है. यह भी पैदा संकेत की विशेषताओं 4,5 एक परीक्षण द्वारा परीक्षण के आधार पर बोल्ड संकेत में विचरण व्याख्या कर सकते हैं कि क्या अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है. नैदानिक अध्ययन में तकनीक का मुख्य उपयोग गैर invasively स्थानीयकरण के लिए शल्य चिकित्सा की योजना बनाने में मदद कर सकते हैं जो interictal मिरगी निर्वहन के foci की जांच के लिए किया गया है और वर्तमान में कर रहे हैं मुश्किल हो गया है6,7. वांछित है जो ईईजी और fMRI डेटा के विलय को प्राप्त करने के लिए, यह दोनों तौर तरीकों से उच्च गुणवत्ता वाले डेटा के लिए आवश्यक है. हालांकि, एक साथ fMRI के दौरान अर्जित ईईजी डेटा ढाल मूर्ति (fMRI के लिए आवश्यक बदलते चुंबकीय क्षेत्र के कारण), नाड़ी मूर्ति (हृदय चक्र से जुड़ा हुआ) और आंदोलन कलाकृतियों (मजबूत में आंदोलनों से उत्पन्न सहित कई कलाकृतियों से प्रभावित हैं स्कैनर, साथ ही मांसपेशियों की गतिविधि) के चुंबकीय क्षेत्र. इन कलाकृतियों (बाद के प्रसंस्करण के माध्यम से) दोनों एक साथ ईईजी fMRI के सफल कार्यान्वयन को सक्षम करने की जरूरत है. ब्याज और इसलिए कमी (स्रोत पर) और कलाकृतियों के सुधार के neuronal गतिविधि की तुलना में काफी बड़े होते हैं
ढाल और नाड़ी कलाकृतियों को सही करने के लिए वर्तमान में उपलब्ध पोस्ट प्रसंस्करण विधियों उच्च गुणवत्ता ईईजी डेटा उत्पादन के लिए डाटा अधिग्रहण के दौरान संतुष्ट होना मानदंडों के एक नंबर की आवश्यकता होती है. पिछले दशक के दौरान ऑप्टimal उच्च गुणवत्ता वाले डेटा की रिकॉर्डिंग के लिए सेट अप प्रयोगात्मक 8-10 सुधार हुआ कलाकृतियों के कारणों के बारे में हमारी समझ के रूप में विकसित किया गया है और हम स्रोत 11,12 पर कलाकृतियों को कम करने के लिए इतनी के रूप में प्रयोगात्मक विधियों को संशोधित करने के लिए सीखा है और सुधार करने के लिए बाद के प्रसंस्करण सुधार एल्गोरिदम का प्रदर्शन. इन घटनाओं से स्कैनर घड़ियों 13,14 के तुल्यकालन के माध्यम से ढाल waveforms के नमूने में सुधार शामिल हैं और पारंपरिक ईसीजी अधिक स्वच्छ हृदय ट्रेस प्रदान करने के लिए एक vectocardiogram 15,16 का उपयोग करें. vectocardiogram ट्रेस 14-16 कार्यरत एक कड़े कम पास फिल्टर के साथ छाती पर रखा चार इलेक्ट्रोड से ली गई है. नतीजतन ट्रेस ढाल कलाकृतियों से अपेक्षाकृत अप्रभावित है और आर चोटी का पता लगाने आसान बना रक्त प्रवाह विरूपण साक्ष्य के लिए असंवेदनशील है. हालांकि, एक vectocardiogram रिकॉर्ड करने की सुविधा सभी एमआरआई स्कैनर पर उपलब्ध नहीं है और इसलिए ही यह एस में संक्षेप में उल्लेख किया जाएगाTudy. अत्यधिक ध्यान भर में नहीं लिया जाता है तो कलाकृतियों और डेटा के कड़े सफाई के न्यूनतम के महत्व ईईजी डेटा में दर्ज की गति कलाकृतियों नकली परिणामों के उत्पादन, हित के कार्य करने के लिए असंबंधित बोल्ड गतिविधि के साथ सहसंबंधी सकता है कि हाल के प्रदर्शन से प्रकाश डाला गया है प्रयोगात्मक प्रक्रिया 17.
यहाँ प्रस्तुत विधि व्यावसायिक रूप से आपूर्ति की ईईजी उपकरणों के साथ, व्यापक रूप से उपलब्ध हैं जो एमआर हार्डवेयर और नाड़ी दृश्यों का उपयोग करते हुए एक साथ उच्च गुणवत्ता ईईजी और fMRI डेटा प्राप्त करने के लिए वर्तमान इष्टतम दृष्टिकोण का प्रतिनिधित्व करता है. सुझाव अधिग्रहण विधि का कार्यान्वयन, उपयुक्त पोस्ट प्रसंस्करण विधियों के उपयोग के साथ संयोजन के रूप में, महत्वपूर्ण तंत्रिका विज्ञान से कई सवाल जवाब देने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है कि ईईजी और fMRI डेटा निकलेगा.
Protocol
1. प्रायोगिक सेटअप की तैयारी
- विषय के आगमन से पहले स्कैनर ऑपरेटर बैठेंगे जहां नियंत्रण कक्ष में ईईजी उपकरणों की स्थापना की. चित्र 1 में दिखाया के रूप में ईईजी हार्डवेयर के लिए लैपटॉप कंप्यूटर कनेक्ट नोट:. सभी परिधीय उपकरणों से चलाता है और एमआर स्कैनर ईईजी प्रणाली से पता लगाया जा 200 से अधिक μsec के durations होनी चाहिए.
- प्रोत्साहन कंप्यूटर सेट, इस अध्ययन में, हम एक दृश्य उत्तेजना का उपयोग करें, मार्कर प्रत्येक उत्तेजना अवधि की शुरुआत और अंत में BrainVision रिकॉर्डर में पढ़ रहे हैं.
- डेटा उपलब्ध उच्चतम अस्थायी समाधान और सही फिल्टर सेटिंग पर सेट है रिकॉर्डिंग के लिए कार्यक्षेत्र सुनिश्चित करें. अल्ट्रा कम या उच्च आवृत्ति तंत्रिका संकेतों ब्याज की हैं अगर डीसी युग्मन या एक उच्च (1 किलोहर्ट्ज़) कम पास फिल्टर क्रमशः आवश्यकता हो सकती है, हालांकि अध्ययन के बहुमत के लिए 0.016-250 हर्ट्ज की एक फिल्टर के साथ एसी युग्मन इष्टतम है.
- मीटर की जांच करेंस्कैनर और वे सही ढंग से ईईजी प्रणाली द्वारा दर्ज किया जा रहा है कि पुष्टि करने के लिए प्रोत्साहन प्रस्तुति से arkers. BrainVision रिकॉर्डर नियंत्रण कक्ष का उपयोग स्कैनर और ईईजी घड़ियों का तुल्यकालन पर मुड़ें. तुल्यकालन सफल रहता है तो फिर जांच, सेट अप हरा चिह्न और डॉट दिखाई देगा "में सिंक" अगर सही है.
- परंपरागत तरीके से एमआर स्कैनर की स्थापना, यहाँ हम शरीर आरएफ कुंडल संचारित और एक 32 चैनल सिर आरएफ का तार प्राप्त उपयोग कर रहे हैं. जब संभव हो, यह ईईजी टोपी और जुड़े तारों की आरएफ हीटिंग के जोखिम को कम करने के लिए एक सिर के आकार संचारित तार का उपयोग करने के लिए सबसे अच्छा है. हालांकि अधिकांश स्कैनर पर, सिर संचारित कुंडल fMRI डेटा के अधिग्रहण (विशेष समानांतर इमेजिंग गति में संभव नहीं है) के लिए स्थापित एक उप इष्टतम की ओर जाता है जो एक बहु - तत्व रिसीवर का तार, के साथ संयोजन के रूप में प्रयोग नहीं किया जा सकता है. यह ईईजी टोपी से केबल एक सीधे पी के साथ चलाने के लिए अनुमति देता है जो एक का उपयोग बंदरगाह को शामिल किया है क्योंकि हम इस विशिष्ट सिर का तार प्राप्त उपयोग कर रहे हैंस्कैनर के बाहर एथलीट.
- चलाने के लिए एमआर दृश्यों स्थापित कर रहे हैं सुनिश्चित करें. fMRI के अनुक्रम ईईजी घड़ी की अवधि (200 μsec) की एक बहु है जो एक टुकड़ा टी.आर. का उपयोग करना चाहिए. एक फिलिप्स एमआर प्रणाली का उपयोग अगर फिलिप्स समय कैलकुलेटर संभव टुकड़ा और टी.आर. संयोजनों का निर्धारण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है.
- उम्मीद के रूप में सभी उपकरणों की रिकॉर्डिंग है कि एक अंतिम जाँच करें.
2. विषय आगमन
- साफ बाल और पहने हुए आराम से, गैर धातु कपड़ों के साथ आने के लिए विषय से पूछो.
- विषय के प्रयोग और क्या होगा के उद्देश्य को स्पष्ट करें.
- एमआर स्कैनिंग के लिए कोई विपरीत संकेत कर रहे हैं कि स्थापित करने और उस के लिए उपयोग किया जाता है कि फार्म भरने के लिए विषय पूछो प्रयोग में भागीदारी के अधीन सहमति. आगे बढ़ने से पहले रूपों की जाँच करें. इस अध्ययन में स्थानीय आचार समिति का अनुमोदन प्राप्त है और सभी विषयों को सूचित सहमति दे दी गई है.
- सिर परिधि एक उपायएन डी उचित आकार टोपी (यानी सिर के आकार से बड़ा है कि छोटी से छोटी उपलब्ध टोपी) का चयन करें. सिर के सामने से शुरू होने और पीछे की ओर खींच सिर पर टोपी रखें. सही ढंग से टोपी स्थित करें, कि इस तरह के Cz इलेक्ट्रोड nasion और inion के बीच आधे रास्ते sited और भी बाएँ सही केंद्रित है.
- द्वारा सिर पर इलेक्ट्रोड कनेक्ट:, रास्ते से बाहर बाल चलती शराब और फिर Abralyte जेल आवेदन. टोपी इलेक्ट्रोड के लिए प्रयोग किया जाता है कि एक समान पद्धति का उपयोग करके पीठ के आधार को ईसीजी इलेक्ट्रोड संलग्न. इस इलेक्ट्रोड दिल की धड़कन को मापने के लिए प्रयोग किया जाता है. पीठ के आधार पर स्थिति ईसीजी का पता लगाने के साथ ही विषय के आराम के लिए शिखर आर के शोर करने के लिए संकेत को अधिकतम करने की सिफारिश की है.
- कम से कम 10 kΩ (प्रत्येक इलेक्ट्रोड में आंतरिक प्रतिरोधों के प्रतिरोध को छोड़कर) के लिए सिर पर इलेक्ट्रोड के impedances को कम करने के रूप में इतनी संपर्कों पर काम करते हैं. संकेतों को मजबूत कर रहे हैं के रूप में ईसीजी और सभी छवियाँ प्रतिरोध ऊपर जा सकता हैएर और अच्छा कनेक्शन प्राप्त करने के लिए कठिन हो सकता है, लेकिन 50kΩ नीचे रखा जाना चाहिए.
- ईईजी डेटा गुणवत्ता नेत्रहीन मॉनीटर स्क्रीन पर डेटा का निरीक्षण द्वारा संतोषजनक है की जाँच करें.
3. एमआर स्कैनर की रिकॉर्डिंग बाहर
(वैकल्पिक: आप अंदर से और एमआर स्कैनर बाहर ईईजी डाटा गुणवत्ता तुलना करना चाहते हैं तो केवल आवश्यक)
- स्कैनर (चुंबकीय क्षेत्र कम है जहां एक स्थान में) के बाहर प्रस्तुति तंत्र और ईईजी उपकरण स्थापित करें. सेटअप एमआर स्कैनर (विशेष रूप से इस विषय में लापरवाह होना चाहिए और उत्तेजना प्रस्तुति की एक समान प्रक्रिया का इस्तेमाल किया जाना चाहिए) के अंदर इस्तेमाल किया है कि संभव के रूप में के रूप में इसी तरह की है कि सुनिश्चित करें.
- प्रयोग और स्कैनर (धारा 4 देखें) के अंदर इस्तेमाल किया है कि एक समान तरीके से डेटा रिकॉर्ड.
4. एमआर स्कैनर के अंदर विषय की स्थापना
- आप एसई whilst में बैठा हो विषय पूछेंटी एमआर स्कैनर कमरे में ईईजी उपकरण.
- परिरक्षित कमरे में एम्पलीफायर लो और स्कैनर के पीछे एक मेज पर जगह है. एक लंबी फाइबर ऑप्टिक केबल के लिए एम्पलीफायर देते हैं. Waveguide के माध्यम से फाइबर ऑप्टिक केबल दर्रे और नियंत्रण कक्ष में BrainAmp यूएसबी अनुकूलक (चित्रा 1) को देते हैं.
- एमआर स्कैनर रोगी डाटा बेस में रोगी रजिस्टर.
- कमरे में विषय लेने और स्कैनर बिस्तर पर झूठ बोलने के लिए उन्हें पूछना.
- विषय earplugs, सिर फोन और कॉल बटन को दे दो, और वे आराम कर रहे हैं कि यह सुनिश्चित करें.
- विषय के सिर के ऊपर सिर कुंडल रखो. ईईजी केबल कम से कम संभव मार्ग के किनारे सिर कुंडल छोड़ देना चाहिए. अब पैड विषय के सिर सिर आंदोलन को कम करने के लिए.
- स्कैनर में विषय ले जाएँ इलेक्ट्रोड FP1 और FP2 Z-दिशा में एमआर स्कैनर के isocentre पर कर रहे हैं सुनिश्चित करना है कि बोर. यू है यह सामान्य रूप से प्रकाश के साथ इन दो इलेक्ट्रोड aligning द्वारा हासिल की है किवे बोर में प्रवेश से पहले इस विषय की स्थिति के लिए sed.
- स्कैनर के पीछे में एम्पलीफायर को ईईजी टोपी देते हैं. (इन आरएफ हीटिंग के लिए नेतृत्व और भी बड़ा ईईजी कलाकृतियों प्रेरित होने के लिए पैदा कर सकता है के रूप में) कोई तार ईईजी सुराग में छोरों सुनिश्चित करें कि वहाँ और कहा कि केबल बिछाने के लिए जितना संभव एमआर स्कैनर कंपन से अलग है, यहाँ हम एक ब्रैकट बीम का उपयोग इस अलगाव को प्राप्त करने के लिए.
5. स्कैनर के अंदर रिकॉर्डिंग
- वे स्कैनर ऑपरेटर सुना है और ठीक हो सकता है कि पुष्टि करने के लिए सांत्वना के कमरे से विषय से बात करें.
- एक दूसरा प्रयोगकर्ता निशान में शोर इलेक्ट्रोड के लिए जाँच कर रहा है, साथ ही स्क्रीन के नीचे डॉट हरी "में सिंक" के लिए, ईईजी निगरानी शुरू होता है.
- रिकॉर्डिंग पर क्रायो पंपों का स्पष्ट प्रभाव (देखें चित्र 2) देखा जा सकता है. इसलिए, निर्माता दिशा निर्देशों का पालन, डाटा अधिग्रहण के दौरान इन पंपों को बंद कर दें.
- वें स्थानांतरित करने के लिए विषय से पूछोएक छोटी राशि के द्वारा EIR सिर. सिर रखने के महत्व को अभी भी ईईजी रिकॉर्डिंग में बड़े वोल्टेज से देखा जा सकता है कि छोटे सिर आंदोलनों से परिणाम.
- अपनी आंखें खोलने और बंद करने के लिए विषय पूछकर neuronal गतिविधि की रिकॉर्डिंग का परीक्षण करें. पश्चकपाल अल्फा गतिविधि के लिए देखो. यह आप बल्कि शोर से शारीरिक संकेतों को मापने हैं कि क्या परीक्षण करेंगे. एक अल्फा संकेत एक विषय (कुछ विषयों में होता है) पर नहीं देखा जा सकता है, तो यह एमआर स्कैनर चल बिना प्रयोगात्मक प्रतिमान की एक छोटी चलाने का प्रदर्शन करके neuronal गतिविधि के लिए परीक्षण करने के लिए और औसतन पैदा की क्षमता के लिए देखने के लिए संभव है.
- पल्स विरूपण साक्ष्य स्पष्ट रूप से मंदिरों में विशेष रूप से इलेक्ट्रोड पर कच्चे डेटा (चित्र 2 देखें) में देखा जा सकता है. RecView (या पोस्ट प्रोसेसिंग सॉफ्टवेयर संकुल में) का उपयोग कर वास्तविक समय में इस विरूपण साक्ष्य को सही करने के लिए ईसीजी का पता लगाने का उपयोग करें.
- जैसे ही प्रत्येक एमआरआई स्कैन शुरू होता है के रूप में ढ़ाल ईईजी डेटा में बड़ी कलाकृतियों का कारण होगा. </ उन्हें>
- एक के लिए तैयार राज्य में उत्तेजना प्रस्तुति प्रणाली के साथ - - fMRI का प्रयोग शुरू करने के लिए तैयार है तो दिखाया चरणों का पालन करके ईईजी डेटा की बचत शुरू करते हैं.
- अब उत्तेजना प्रस्तुति और एमआर स्कैनर से मार्करों BrainVision रिकॉर्डर में देखा जा सकता है कि जाँच के, प्रयोग शुरू करते हैं. यहाँ प्रोत्साहन 100% इसके विपरीत पर एक पूर्ण क्षेत्र रेडियल बिसात के होते हैं. उत्क्रमण दर एक पैदा की प्रतिक्रिया हर 500 मिसे और एक मार्कर प्रत्येक छवि उत्क्रमण पर ईईजी फाइल में रख दिया गया है घटित होगा कि इस तरह के 2 हर्ट्ज है.
- ईईजी डेटा की गुणवत्ता बहुत खराब हो दिखाई देगा, लेकिन यह RecView में या पोस्ट प्रोसेसिंग के दौरान ऑन लाइन है, या तो ऊपर से साफ किया जा सकता है. तंत्रिका संकेतों की रिकॉर्डिंग समझौता किए बिना काम करने के लिए ढाल मूर्ति सुधार के लिए आदेश में, उत्तेजना प्रस्तुति टी.आर. को बंद नहीं किया जाना चाहिए और प्रोत्साहन पुनरावृत्ति की आवृत्ति टुकड़ा पुनरावृत्ति आवृत्ति के बराबर नहीं होना चाहिए.
- ढाल मूर्ति सुधार मीटरउस्त (आंकड़े 3 और 4 देखें) नाड़ी मूर्ति सुधार से पहले बाहर किया जाएगा. डेटा तो उत्तेजना प्रस्तुति के अनुसार और कई तकनीकों के साथ विश्लेषण खंडित हो सकता है, सरल, जिनमें से (चित्रा 6 देखें) पैदा प्रतिक्रियाओं की जांच के लिए औसत है.
6. डीब्रीफिंग विषय
- स्कैनिंग के पूरा होने पर, स्कैनर के बाहर विषय लेने और उन्हें ईईजी टोपी से दूर ले जाने में मदद.
- उन्हें अपने बाल धोने के लिए अनुमति देते हैं.
- अब वे छोड़ने के लिए स्वतंत्र हैं.
7. प्रयोग के अंत में समाशोधन
- अपनी प्रयोगशाला द्वारा अपेक्षित ईईजी उपकरण पैक अप. एमआर निर्माता यह आवश्यकता है, तुल्यकालन हार्डवेयर प्रत्येक सत्र के अंत में unplugged और स्कैनर इलेक्ट्रॉनिक्स से जुड़ी नहीं छोड़ा है कि सुनिश्चित करें.
- अंत में, ईईजी टोपी साफ किया जाना चाहिए. ऐसा करने के लिए (आमतौर पर appr के लिए पानी में टोपी सोखoximately 5 मिनट) या एक पानी और कीटाणुनाशक मिश्रण (कीटाणुनाशक टोपी निर्माता के प्रासंगिक रोगज़नक़ स्पेक्ट्रम और कीटाणुनाशक सिफारिश अनुसार चयन किया जाना चाहिए. एक्सपोजर समय और कीटाणुनाशक एकाग्रता कीटाणुनाशक निर्माता के दिशा निर्देशों का पालन करना आवश्यक है.). फिर अवशिष्ट जेल दूर साफ करने के लिए एक टूथब्रश का उपयोग करें. यह बाद में इस्तेमाल किया जब टोपी के समुचित निष्पादन सुनिश्चित करने के लिए पूरी तरह से टोपी साफ करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है.
8. विश्लेषण
- इधर, वास्तविक समय ईईजी विश्लेषण प्रदर्शन किया गया है, लेकिन यह भी संभव है और पोस्ट की प्रक्रिया ईईजी डेटा के लिए सामान्य रूप से वांछनीय है. इस तरह के ब्रेन उत्पाद विश्लेषक 2 या EEGLAB के रूप में विश्लेषण संकुल की एक संख्या में किया जा सकता है.
- औसत विरूपण साक्ष्य घटाव 18,19 (सामान्यतः ढाल सुधार के लिए प्रयोग किया जाता है और अक्सर पल्स विरूपण साक्ष्य सुधार के लिए प्रयोग किया जाता है), स्वतंत्र घटक गुदा: ढाल और नाड़ी विरूपण साक्ष्य सुधार जैसे तरीकों की एक किस्म का उपयोग किया जा सकता हैysis 20,21 या इष्टतम आधार 22 (पल्स विरूपण साक्ष्य सुधार के लिए) सेट.
- डेटा तो पैदा प्रतिक्रियाओं और पर जा oscillatory गतिविधि को देखने के लिए समय या आवृत्ति डोमेन में विश्लेषण किया जा सकता है.
- यहाँ, हम पल्स विरूपण साक्ष्य सुधार के लिए आवश्यक जानकारी प्राप्त करने के लिए इतनी के रूप में मस्तिष्क उत्पाद प्रणाली का उपयोग कर ईसीजी ट्रेस दर्ज की गई. मानक सेटअप में ईसीजी ट्रेस विषय की पीठ पर रखा एक समर्पित इलेक्ट्रोड के माध्यम से दर्ज की गई है. हमारी प्रयोगशाला में हम भी (इस समाधान केवल फिलिप्स शारीरिक निगरानी उपकरणों के साथ उपलब्ध है) हृदय ट्रेस उत्पन्न करने के लिए एक vectrocardiogram कार्यरत हैं जो एक गैर मानक समाधान, का उपयोग करें. हम एक साफ ट्रेस पारंपरिक ईसीजी सेट अप का उपयोग कर प्राप्त नहीं किया जा सकता है अगर यह उपयोगी हो सकता है मिल गया है.
Representative Results
चित्रा 3 कोई विरूपण साक्ष्य सुधार किया गया है, उम्मीद है जब संकेत गुणवत्ता से पता चलता है. यह किसी भी neuronal गतिविधि अस्पष्ट है कि स्पष्ट है. चित्रा -3 सी शो ढाल विरूपण साक्ष्य रिकॉर्डिंग की पूरी आवृत्ति रेंज फैले, fMRI के अनुक्रम में टुकड़ा अधिग्रहण की आवृत्ति के harmonics हैं जो अलग आवृत्तियों पर होता है. चित्रा 4 पल्स विरूपण साक्ष्य से पता चलता है ढाल विरूपण साक्ष्य विश्लेषक 2 (संस्करण 2.0.2) में औसत विरूपण साक्ष्य घटाव के बाद के प्रसंस्करण विधि का उपयोग कर हटा दिया गया है एक बार जो पता चला है. यह काफी स्थानिक इस विरूपण साक्ष्य की भिन्नता और O1, इस दृश्य के प्रयोग के लिए ब्याज की चैनलों में से एक, एक विशेष रूप से बड़े पल्स विरूपण साक्ष्य प्रदर्शित करता है कि वहाँ है कि स्पष्ट है. इस विरूपण साक्ष्य ढाल विरूपण साक्ष्य (मुख्य रूप से 10 हर्ट्ज से नीचे - चित्रा 4C) की तुलना में कम आवृत्ति है और हृदय की गतिविधि से जुड़ा हुआ है चित्रा 5 से पता चलता है. ढाल और नाड़ी विरूपण साक्ष्य सुधार के बाद प्राप्त किया जा सकता है कि ईईजी डेटा की गुणवत्ता, यहाँ पल्स विरूपण साक्ष्य विश्लेषक 2 और हृदय तरंग के आर चोटियों में औसत विरूपण साक्ष्य घटाव का उपयोग कर ठीक किया गया था ईसीजी का पता लगाने से पता चला रहे थे. यह शेष संकेतों के आयाम काफी छोटी होती हैं और इसलिए तंत्रिका संकेतों के रूप में आंकड़े 6 और 7 में प्राप्त हुई प्रतिक्रियाओं से पता चला, अब नहीं छिप रहे हैं साफ है. चित्रा 6 सभी 300 उत्तेजनाओं भर में औसत से उत्पादित एक ठेठ पैदा की प्रतिक्रिया से पता चलता है. हालांकि, ब्लॉक भर में इस प्रतिक्रिया की परिवर्तनशीलता 7 चित्र में देखा जाता है और यह एक साथ रिकॉर्डिंग प्रदर्शन किया गया है जब बोल्ड और ईईजी प्रतिक्रियाओं के बीच सहसंबंध पूछताछ के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है जो तंत्रिका प्रतिक्रियाओं में इस प्राकृतिक और अप्रत्याशित बदलाव है किया जा सकता है.
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चित्रा 1. ईईजी उपकरण और प्रोटोकॉल के रूप में वर्णित हार्डवेयर, के बीच आवश्यक कनेक्शन के सेट अप का एक योजनाबद्ध आरेख. बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करें .
चित्रा 2. फूरियर पर (लाल) और एक प्रतिनिधि चैनल (पी 7) के लिए बंद (काला) क्रायो पंपों के साथ अभी भी झूठ बोल रही है एक विषय पर एकत्र संकेत का बदलना.
चित्रा 4 16 विभिन्न चैनलों (ए) पर आस उपयोग कर ढाल मूर्ति सुधार के बाद दिखाया समवर्ती एमआरआई के दौरान 16 विभिन्न चैनलों पर दर्ज ईईजी डेटा के दस सेकंड;. आस्ट्रेलिया (बी) के आंकड़ों के 5 सेकंड पर ध्यान केंद्रित; जुड़े फूरियर के साथ (सी बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करें .
चित्रा 5. दस ईईजी डेटा के सेकंड ढाल और आस (ए) का उपयोग कर नाड़ी मूर्ति सुधार के बाद पता चला, समवर्ती fMRI के दौरान on16 विभिन्न चैनलों दर्ज की गई, आस्ट्रेलिया (बी) के आंकड़ों के 5 सेकंड पर ध्यान केंद्रित; जुड़े फूरियर (सी) के साथ. देखने के लिए यहां क्लिक करें बड़ा आंकड़ा .
चित्रा 6. चैनल 01 और 02 (बाएं) और P120 (दाएं) के लिए संबद्ध स्थलाकृतिक नक्शे के लिए औसत ईईजी पैदा की प्रतिक्रिया (300 औसत).
चित्रा 7. चैनल O1 (प्रतिक्रियाएं 30 सेकंड ब्लॉकों के भीतर औसतन किया गया है) के लिए ब्लॉक भर में पैदा की प्रतिक्रिया का रूपांतर.
Discussion
सभी स्कैनर कमरे के शारीरिक लेआउट के बाद से जनरल सलाह हम आपको चुंबक के बोर के बाहर अपने ईईजी एम्पलीफायरों स्थिति में सक्षम नहीं हो सकता है कि पहचान अलग है. जितना संभव हो स्कैनर कंपन से उन्हें दसगुणा के रूप में इस मामले में एक अच्छा समझौता तो एक मोटी रबर पैड पर एम्पलीफायरों के लिए जगह है. आप ढाल विरूपण साक्ष्य सुधार अच्छी तरह से काम नहीं हो पा रही है, तो यह एमआर सांत्वना के लिए निवेश किया गया है कि टी.आर. ठीक उत्पन्न किया जा रहा है कि टी.आर. नहीं है कि इस मामले में होने की संभावना है के रूप में, मात्रा या टुकड़ा मार्कर के बीच बार जांच . इस मामले में आप अधिक सहायता के लिए प्रासंगिक एमआर स्कैनर निर्माता से संपर्क करने की आवश्यकता होगी.
एक साथ fMRI के दौरान ईईजी डाटा अधिग्रहण की प्रक्रिया में सबसे महत्वपूर्ण कदम सभी बाहरी शोर स्रोतों (ईईजी उपकरण जैसे cyrocooler पंप और कंपन) को कम से कम किया गया है कि यह सुनिश्चित करने के लिए उठाए गए उन लोगों के हैं. Allo के लिएडब्ल्यू इष्टतम ढाल विरूपण साक्ष्य सुधार ईईजी और एमआर स्कैनर घड़ियों सिंक्रनाइज़ कर रहे हैं कि यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है, टुकड़ा टी.आर. एक स्कैनर घड़ी की अवधि के कई और विषय के लिए बेहतर स्थिति में है कि है. इष्टतम पल्स विरूपण साक्ष्य सुधार कई तकनीकों आर चोटियों का पता लगाया जा सकता है, जहां से एक स्वच्छ हृदय का पता लगाने की आवश्यकता है यह सुनिश्चित करने के लिए, हम यह एक अच्छी स्थिति में ईसीजी नेतृत्व के साथ भी हो सकता है, हालांकि यह सबसे अच्छा, एक VCG का प्रयोग कर प्राप्त किया जा सकता है कि सुझाव. ईसीजी का उपयोग करते हैं तो यह इस दिल 23 के पास एक स्थान से उपयोग करने के लिए एक आसान साइट होने का अतिरिक्त लाभ के साथ शिखर आर के शोर अनुपात करने के लिए संकेत को अधिकतम करने के लिए पीठ के आधार पर इस जगह की सिफारिश की है. साथ ही समय के साथ बदलती को ढाल विरूपण साक्ष्य के कारण के रूप में इस बढ़त से पता लगाने के लिए कहा जा रहा है श्वसन के कारण गति कलाकृतियों में छाती परिणामों पर ईसीजी नेतृत्व पोजिशनिंग. इस कारण टेम्पलेट परिवर्तनशीलता के लिए काम नहीं कर रहा ट्रेस संतृप्त और / या ढाल विरूपण साक्ष्य सुधार में परिणाम कर सकते हैंऔर इसलिए की सिफारिश नहीं है.
आम चर्चा ईईजी fMRI के उच्च अस्थायी ईईजी का संकल्प fMRI के उच्च स्थानिक संकल्प के साथ जोड़ा जा सकता है, के रूप में मस्तिष्क समारोह के अध्ययन के लिए एक शक्तिशाली उपकरण है. तिथि करने के लिए, अध्ययन का एक नंबर मस्तिष्क समारोह की एक बेहतर समझ हासिल करने के लिए इस मल्टी मॉडल दृष्टिकोण का इस्तेमाल किया है. ईईजी fMRI के oscillatory लय (ईईजी से मापा) और रक्त oxygenation प्रतिक्रियाओं (बोल्ड fMRI का उपयोग) जैसे 2,3 के बीच संबंध की जांच करने के क्रम में स्वस्थ स्वयंसेवकों के लिए लागू किया गया है. यह भी पैदा संकेत की विशेषताओं 4,5 एक परीक्षण द्वारा परीक्षण के आधार पर बोल्ड संकेत में विचरण व्याख्या कर सकते हैं कि क्या अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया गया है. नैदानिक अध्ययन में तकनीक का मुख्य उपयोग गैर invasively 6,7 स्थानीयकरण स्वाभाविक मुश्किल हैं जो interictal मिरगी निर्वहन के foci की जांच के लिए किया गया है. ये उदाहरण इस मल्टी मॉडल imag के शक्ति प्रदर्शनआईएनजी उपकरण. हालांकि, इस तरह की घटनाओं के अध्ययन के सक्षम करने के लिए, यह ईईजी और एमआरआई डेटा के बेहतरीन गुणवत्ता के लिए उपयोग करने के लिए महत्वपूर्ण है. इस लक्ष्य को हासिल करने के लिए एमआर स्कैनर के अंदर यह सबसे अच्छा प्रयोगात्मक सेट अप और भी सबसे उपयुक्त विश्लेषण के तरीकों का चयन करने के लिए महत्वपूर्ण है. सुधार के तरीकों कलाकृतियों को हटाने के लिए इस्तेमाल किया जाएगा के रूप में इष्टतम विश्लेषण के तरीकों में कुछ हद तक ब्याज की अनुसंधान प्रश्न पर निर्भर करेगा. उदाहरण के लिए रिकॉर्डिंग के दौरान हुई है कि आंदोलनों के आकार और संख्या ढाल विरूपण साक्ष्य को दूर करने के लिए एल्गोरिदम का सबसे प्रभावी संयोजन का निर्धारण करेगा. हालांकि, ईईजी और fMRI हार्डवेयर का सेट अप इष्टतम प्रयोगात्मक विशेष अनुसंधान सवालों के अपेक्षाकृत स्वतंत्र है. यहाँ उल्लिखित दिशा निर्देशों के सामान्य मूल्य से इसलिए कर रहे हैं और हम इस्तेमाल से विभिन्न ईईजी और एमआर स्कैनर हार्डवेयर का उपयोग कर प्रयोगों में पीछा किया जा सकता है.
यहाँ हम shoul जो अधिग्रहण के तरीकों का प्रदर्शन कियाघ उच्च गुणवत्ता ईईजी और fMRI डेटा प्राप्त करने के लिए पीछा किया. हम एक पहले से कार्यरत प्रोत्साहन प्रतिमान 24 के आधार पर एक दृश्य उत्तेजना का इस्तेमाल किया. हालांकि, डाटा अधिग्रहण के लिए इसी तकनीक ब्याज के मस्तिष्क की गतिविधियों को प्रोत्साहित करने के लिए इस्तेमाल किया प्रतिमान की परवाह किए बिना लागू किया जा सकता है. अपने प्रतिमान का चयन करते समय यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उपयोगकर्ताओं को वर्तमान में उपलब्ध तकनीक (और यहां वर्णित) अभी भी अध्ययन किया जा सकता है जो मस्तिष्क की गतिविधियों पर कुछ सीमाएँ जगह के साथ एमआर पर्यावरण के अंदर जब रिकॉर्डिंग प्राप्त किया जा सकता है कि ईईजी डेटा की गुणवत्ता: कम में ईईजी गतिविधि रिकॉर्डिंग में विशेष कठिनाइयों (<5 हर्ट्ज) और उच्च आवृत्ति (> 80 हर्ट्ज) अवशिष्ट नाड़ी और ढाल कलाकृतियों निवास कर सकते हैं जहां बैंड हैं. कार्य से संबंधित विषय के आंदोलन की संभावना कम से कम है कि इतनी प्रतिमान का चयन करते समय इसके अतिरिक्त, ध्यान रखा जाना चाहिए. ईईजी डेटा में गति कलाकृतियों अक्सर सही और छोटे कलाकृतियों को मुश्किल कर रहे हैं हो सकता है क्योंकि यह एक समस्या हैवे अभी भी तंत्रिका संकेतों पर हावी हो सकता है, हालांकि, स्पष्ट रूप से पहचान मुश्किल. ये प्रस्ताव कलाकृतियों fMRI डेटा 17 से नकली लेकिन प्रशंसनीय सहसंबंध पैदा कर सकता है.
एक साथ ईईजी fMRI के लिए बाद के प्रसंस्करण के तरीकों अनेक हैं और इस तरह उनकी चर्चा के रूप में इस काम के दायरे से बाहर है. पहले से ढाल का उल्लेख किया और पल्स विरूपण साक्ष्य औसत विरूपण साक्ष्य घटाव 18,19, स्वतंत्र घटक विश्लेषण 20,21 शामिल हैं जो कई तकनीकों का उपयोग कर हटाया जा सकता है, इष्टतम आधार 22 और beamformers 25 सेट. अक्सर इन तरीकों का एक संयोजन 23 कार्यरत हैं और तरीकों का प्रदर्शन इस तरह के चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और इस्तेमाल प्रतिमान जैसे कारकों पर निर्भर है हो सकता है. एक विशेष अध्ययन के लिए इष्टतम बाद के प्रसंस्करण के तरीकों को भी पुलिस पर एक प्रभाव हो सकता है इन oscillatory लय या पैदा की क्षमता है या नहीं, डेटा से निकालने के संकेतों पर निर्भर करेगासेंट प्रसंस्करण विधियों कार्यरत हैं.
काफी Whilst वहाँ पर जा रहा है एक साथ ईईजी fMRI के लिए बेहतर डाटा अधिग्रहण और विश्लेषण के तरीकों को लक्षित अनुसंधान, यह उच्च स्थानिक fMRI के संकल्प और के संयोजन की आवश्यकता होती है जो महत्वपूर्ण तंत्रिका विज्ञान के सवालों का जवाब देना, यहाँ वर्णित तकनीक का उपयोग कर, पहले से ही संभव है ईईजी की उत्कृष्ट अस्थायी समाधान.
Disclosures
इस लेख का उत्पादन ब्रेन उत्पाद GmbH द्वारा प्रायोजित किया गया था. Pierluigi Castellone इस लेख में इस्तेमाल कुछ उपकरणों और सॉफ्टवेयर बनाती है, जो ब्रेन उत्पाद GmbH, के एक कर्मचारी है.
Acknowledgments
हम उनके उपकरण, विशेषज्ञता प्रदान करने के लिए ब्रेन उत्पाद GmbH धन्यवाद और इस काम के निर्माण में मदद करने के लिए करना चाहते हैं. हम भी वीडियो के उत्पादन के साथ सहायता में ग्लिन स्पेंसर, नॉटिंघम विश्वविद्यालय, धन्यवाद देना चाहूंगा. हम भी इस अनुसंधान के वित्तपोषण के लिए इंजीनियरिंग और शारीरिक विज्ञान अनुसंधान परिषद (EPSRC), EP/J006823/1 और नॉटिंघम विश्वविद्यालय धन्यवाद.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3T MR scanner | Here we use a Philips Achieva but any MR scanner should work. | ||
| BrainVision Recorder | Brain Products GmbH | BP-00010 | 1st License item |
| BrainVision RecView | Brain Products GmbH | BP-00051 | basis module |
| BrainAmp MR plus | Brain Products GmbH | BP-01840 | single amplifier |
| BrainAmp USB Adapter | Brain Products GmbH | BP-02041 | BUA64 |
| SyncBox | Brain Products GmbH | BP-02675 | SyncBox complete |
| Fibre Optic cables and USB connectors | Brain Products GmbH | BP-02300 (FOC5) BP-02310 (FOC20) BP-02042 USB2 Cable) | These come with the above listed equipment. |
| BrainCap MR | EASYCAP GmbH | BP-03000-MR | 32 channel EEG cap for use in MR |
| Abralyte 2000 conductive Gel | Brain Products GmbH | FMS-060219 | Conductive and abrasive gel to connect electrodes to scalp |
| Isopropyl Alcohol BP | Brain Products GmbH | FMS-060224 | To be applied before Abralyte Gel. Isopropylalcohol 70% (60 ml)-for degreasing the skin |
| Cotton tipped swab | Brain Products GmbH | FMS-060234 | For application of Abralyte and Isopropyl Alcohol. Cotton Swabs Non-sterile, 100 pieces |
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