Method Article

Kaynak konumlandırmasını iyileştirmek için sensör konumlarının yüksek hassasiyetle dijitalleştirilmesi için TMS navigasyon sistemi kullanmak

DOI:

10.3791/69508

January 23rd, 2026

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yüksek yoğunluklu elektroensefalografi (EEG) sensör konumlarının Navigasyonlu Beyin Stimülasyonu (NBS) cihazları kullanılarak dijitalleştirilmesi için tekrarlanabilir bir yöntem sunuyoruz. Bu yaklaşım ek yazılım eklentisi gerektirmez, sadece standart NBS araçları gerektirir. MNE-Python boru hatlarıyla entegre edilen bu yaklaşım, ek donanım olmadan kaynak yerelleştirme doğruluğunu artırır.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Kaynak lokalizasyonu, kafa derisinden kaydedilen sinyallere dayanarak beyin aktivitesinin kaynaklarını tahmin etmek için kullanılan bir tekniktir. Doğru kaynak lokalizasyonu, sensör konumlarının hassas mekansal dijitalleştirilmesine kritik şekilde bağlıdır. Bu protokolde, Navigated Brain Stimulation (NBS) sistemi kullanılarak sensör konumlarının dijitalleştirilmesi için pratik ve güvenilir bir yöntem sunuyoruz. NBS, TMS laboratuvarlarında yaygın olarak bulunan Transkraniyal Manyetik Stimülasyon (TMS) ekipmanının bir parçasıdır, ancak elektroensefalografi (EEG) veya fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopi (fNIRS) sistemlerinin sensör dijitalleştirmesi için nadiren kullanılır. Bu yaklaşım, araştırmacıların mevcut altyapıyı kullanarak kaynak modellemenin mekansal doğruluğunu önemli ölçüde artırmalarına olanak tanır; özel dijitalleştirme ekipmanlarına yatırım yapmadan.

İzleyicileri tam iş akışı boyunca yönlendiriyoruz: (1) Nexstim NBS sisteminin varsayılan araçlarıyla EEG elektrot konumlarını dijitalleştirmek; (2) koordinat verilerini uyumlu formatlarda dışa aktarmak; (3) bu verilerin MNE-Python paketi kullanılarak EEG ön işleme ve kaynak yerelleştirme boru hatlarına entegre edilmesi. Protokol ayrıca dijitalleştirilmiş verileri MRI görüntüleriyle hizalamak ve ortak kayıt doğruluğunu optimize etmek için ipuçları içeriyor. Yöntemin pratik faydasını göstermek için, dokunsal bir uyarım deneyinden elde edilen verileri analiz etmek için kullanıyoruz.

Koordinat işleme ve ortak kayıt için özel Python betikleri, tekrarlanabilirlik ve benimseme kolaylığı sağlamak için sağlanır. Sonuçlar, dijitalleştirilmiş elektrot pozisyonlarının dahil edilmesinin, kortikal kaynak tahminlerinin anatomik doğruluğunu ve yorumlanabilirliğini varsayılan elektrot montajlarına kıyasla önemli ölçüde iyileştirdiğini göstermektedir.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Elektroensefalografi (EEG), kafa derisindeki beynin elektriksel aktivitesini ölçür, ancak ham kayıtlar birçok beyin ve beyin dışı kaynaktan gelen sinyalleri karıştırır. Kaynak lokalizasyonu, ölçülen EEG sinyallerinin beyinde nereden kaynaklandığını hesaplamalı olarak tahmin etmeyi ifade eder; böylece saç derisi voltajlarını kortikalbölgelere 1. geri "eşlemek". Bu yöntemler, araştırmacıların EEG salınımlı aktivite veya olayla ilgili yanıtlarını belirli beyin bölgeleriyle ilişkilendirmesini sağlayarak EEG'nin yorumlanabilirliğini büyük ölçüde artırıyor. Doğru kaynak lokalizasyonunu sağlamak, kritik önemde, her el....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

İnsan katılımcıları içeren tüm prosedürler kurumsal yönergelere uygun olarak yürütüldü ve ilgili etik komitesi tarafından onaylandı. Katılımcılar, deney başlamadan önce bilgilendirilmiş onay sundular.

1. Katılımcı ve ekipmanın hazırlanması

NOT: Bu protokol Nexstim NBS sistemini kullanıyordu.

  1. NBS sistemini aç ve kalibre et
    1. NBS ana ünitesini ve optik takip kamerasını açın. Sistemin kendi kendine kalibrasyonu başarıyla tamamladığını doğrulayın ve yazılım herhangi bir hata belirtirse kalibrasyonu tekrarlayın.
  2. Katılımcının MR'sını NBS sist....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Doğru kaynak lokalizasyonu, doğru elektrot yerleşimi ve anatomik kafa modelleriyle güvenilir ortak kayıt ile kritik derecede bağlıdır. Ancak pratikte, EEG kapakları genellikle bireysel baş şekli değişiklikleri veya manuel yerleştirme hataları nedeniyle hassas olmayan şekilde yerleştirilir. Bu faktörlerin analiz sonuçlarını nasıl etkilediğini göstermek için, NBS cihazı kullanılarak dijitalleştirilmiş elektrot konumlarından elde edilen sonuçları standart şablon tabanlı elektrot düzenlerind.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Doğru kaynak lokalizasyonu, hem hassas elektrot dijitalleştirmesi hem de anatomik kafa modelleriyle güvenilir ortak kayıt gerektirir. Sonuçlarımız (Şekil 1, Şekil 2 ve Şekil 3), elektrot konumlandırmasındaki sapmaların veya şablon tabanlı montajlara güvenmenin mekânsal hizalama ve kaynak yeniden yapılandırmasında önemli hatalara nasıl yol açabileceğini göstermektedir. Özellikle, Nexstim NBS cihazıyl.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların bu çalışmaya bağlı olarak rekabet eden finansal çıkarları veya başka çıkar çatışmaları bulunmamaktadır.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Navigated Brain Stimulation (NBS)  SistemNexstim https://www.nexstim.com/healthcare-professionals/nbs-systemNBS is  Transkraniyal manyetik uyarım ve nöronavigasyon sistemi birleşimi

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Michel, C. M., He, B. EEG source localization. Handb Clin Neurol. 160, 85-101 (2019).
  2. Holmes, C. J., Hoge, R., Collins, L., Woods, R., Toga, A. W., Evans, A. C. Enhancement of MR images using registration for signal averaging. J Comput Assist Tomogr. 22 (2), 324-333 (1998).
  3. F....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Source LocalizationSensor DigitizationTMS NavigationEEG Electrode LocationsNavigated Brain StimulationSpatial AccuracyCoregistration AccuracyMNE PythonMRI AlignmentCortical Source Estimates

Related Articles