İnsan orta beyin için yüksek çözünürlüklü Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme Yöntemleri

Bu prosedürün genel amacı, insan orta beynindeki ve beyin sapındaki yüksek çözünürlüklü FMRI sinyallerini ölçmektir. Bu, önce araştırma deneğine uygun görsel uyaranın sunulmasıyla gerçekleştirilir. Sonra optimal bir FMRI seti.

Veri toplamak için prosedürler ve parametreler kullanılır ve veriler standart ve yüzey tabanlı analiz tekniklerinin bir kombinasyonu kullanılarak analiz edilir. Son adım, görselleştirme için verileri bir 3B yüzey temsili üzerine yerleştirmektir. Sonuç olarak, yüksek çözünürlüklü FMRI, insan superior kolusta görsel uyarıma karşı polar açının topografik bir temsilini göstermek için kullanılır.

Bu tekniğin subkortikal yapılar için mevcut yöntemlere göre en büyük avantajı, yüksek çözünürlüklü FMRI ile ilişkili düşük sinyal-gürültü oranının üstesinden gelirken yüksek bir çözünürlük elde edebilmemizdir. Bunu, özel görüntü analizi ve elde etme teknikleri kullanarak yapabiliyoruz. Bu yöntem özellikle insan superior kolusunda görüntü fonksiyonu için tasarlanmış olsa da, lateral ululat nükleus, inferior kolus veya subtalamik çekirdek gibi diğer subkortikal bölgelere de uygulanabilir.

Polar bir açı elde etmek için, üstün Kolus'taki retina atopik haritası, önce uyaran olarak 90 derecelik hareketli noktalardan oluşan bir kama kullanarak işlevsel bir paradigma oluşturdu. Uyaran, diğer tüm noktalardan daha yavaş veya daha hızlı hareket etmek için her denemede rastgele seçilen sektörlerden birinde noktalar olacak şekilde ikiye üç sanal sektöre bölünür. Burada, sol merkez sektör noktalarının diğer sektörlerdeki noktalardan daha hızlı hareket ettiği örnek bir deneme yer almaktadır.

Her denemeden sonra, kama fiksasyonun etrafında 30 derecelik artışlarla döner, böylece uyaran 24 saniyelik bir periyotla tam bir döngüyü tamamlar. Her çalıştırma, uyaranın dokuz buçuk dönüşünden oluşur ve deneysel oturumlar, taramadan önce 16 ila 18 çalışma içermelidir. Her deneğin her iki saniyelik deneme için görsel görevi uygulamasını sağlayın.

Konuya gizlice talimat verin, takoza katılın ve sabitlemeyi sürdürürken bir hız ayrımcılığı görevi gerçekleştirin. Bir düğmeye basarak, denek, standart MRG güvenlik prosedürlerini taramadan önce sektörlerden birindeki noktaların diğer sektörlerden daha hızlı veya daha yavaş hareket edip etmediğini belirtmelidir. Nesneyi tarayıcı tablasına yerleştirin ve RF bobinini başın üzerine yerleştirin.

Ardından, kafa hareketini en aza indirmek için deneğin kafasını köpük pedlerle sabitlediğinizden emin olun. FMRI'nin, özellikle bu çalışmada kullanılan yüksek uzamsal çözünürlüklerde, hareket artefaktlarına karşı özellikle hassas olduğunu açıklayın. Ayrıca bir elinize MRI UYUMLU bir düğme pedi yerleştirin ve görev sırasında hangi düğmeye basılacağına ilişkin talimatlar verin.

Uyaran, bobin üzerine monte edilmiş bir ayna kullanılarak görüntülenen bir görüntü ekranına yansıtılır. İnsan superior kolusu, orta beynin dorsal yüzeyinde bulunan yaklaşık dokuz milimetre çapında küçük ama belirgin bir yapıdır ve kesin lokalizasyonu için çoklu lokalizatör görüntüleme serileri gereklidir. Lokalizatörleri sagital, eksenel ve koronal düzlemler boyunca çalıştırın.

Şimdi, sekiz ila 10 bitişik dilim ile üstün sütunu tam olarak reçete etmek için bu yerelleştirici görüntüleri kullanın. Ardından, üç boyutlu bir SPGR dizisi kullanarak yüksek çözünürlüklü T bir ağırlıklı yapısal görüntüler elde edin. Bu görüntüler, FMRI verilerini ayrı bir oturumda elde edilmesi gereken yüksek çözünürlüklü bir yapısal referans hacmine hizalamak için kullanılacaktır.

Daha sonra, 1,2 milimetrelik düz piksel boyutu elde etmek için üç atışlı spiral yörünge alımı kullanarak işlevsel görüntüleme için kurulum yapın. Yankı süresini, kortekste tipik olarak kullanılandan daha uzun olan 40 milisaniyeye ayarlayın ve T iki yıldız kümesinin daha uzun ölçülen değerine karşılık gelir. TR ila bir saniye, böylece her üç saniyede bir hacim elde edilir.

Hazır olduğunuzda, işlevsel paradigmayı çalıştırırken taramaya başlayın. İşlevsel görüntüleme tamamlandıktan sonra, ayrı bir oturumda başka bir yüksek çözünürlüklü T bir yapısal görüntü serisi elde edin. Her konu için, iyi bir doku kontrastı sağlayacak bir T ağırlıklı dizi kullanarak yüksek çözünürlüklü bir referans hacmi elde edin.

Bu dizi yaklaşık 28 dakika uzunluğunda olacaktır. Görüntüleme tamamlandıktan sonra, beyin sapı ve talamusun bölümlerini yüksek çözünürlüklü hacimde segmentlere ayırmak için ITK SNAP yazılımında sağlanan otomatik ve manuel tekniklerin bir kombinasyonunu kullanın. Superior colliculus'un beyin omurilik sıvısı dokusu arayüzü, ISO yoğunluk mozaiklemesi kullanılarak segmentasyondan enterpolasyona tabi tutulur ve daha sonra pürüzsüz, doğru bir yüzey temsili üretmek için rafine edilir.

Bu yüzey, laminer hesaplamalar için kullanılan köşeler ve normallerin yanı sıra fonksiyonel verileri görselleştirmek için bir araç sağlar. Açıklanan analiz, Mr.Vista yazılım paketinin yanı sıra Mr.Vista çerçevesinde geliştirilen araçları kullanır. Bir oturumu başlatarak ve homojenlikteki bobinin etkilerini azaltmak ve görüntülerin ilk yarım döngüsünü atmak için ortalama verilerin yoğunluğunu uzamsal olarak normalleştirme seçeneğini seçerek başlayın.

Geçici MR dengesi ve hemodinamik etkilerden kaçınmak için. Ardından Mr.Vista yazılımını açın. Ardından, konu hareketi ve dilim zamanlaması düzeltmeleri gerçekleştirin.

Ardından, her oturumda kaydedilen çoklu çalıştırmaların ortalamasını alın. SNR'yi iyileştirmek için, FMRI oturumunun yapısal verilerini referans hacmiyle hizalayın. Hizalamayı ve segmentasyonu Mr.Vista'ya yükleyin.

Ardından, işlevsel zaman serisi verilerini segmentlere ayrılmış başvuru hacmine dönüştürün. Aşağıdaki adımlarda, Mr.Vista çerçevesinde geliştirilen araçlar kullanılır. Her bir SC doku vokseli ile SE yüzeyindeki en yakın tepe noktası arasındaki mesafeyi hesaplayarak bir mesafe haritası hesaplayın.

Bu mesafeler, referans hacmi içindeki laminer konumu ölçmek için kullanılır. Ardından, SNR'yi iyileştirmek için zaman serisi verilerinin derinlik ortalamasını etkinleştirmek için bir laminer segmentasyon işlemi gerçekleştirin. SC yüzeyindeki her nokta için, verilerin topografik temsilini analiz etmek üzere belirli bir derinlik aralığında zaman serilerinin ortalamasını almak için bu laminer ilişkilendirmeleri kullanın.

Bu uyumdan yanıt, genlik, tutarlılık ve fazın yüzey haritalarını türeten her voksel için uyaran tekrarlama frekansına bir sinüzoid uydurarak derinlik ortalama zaman serisi üzerinde tutarlılık analizi yapın. Sinüzoidal uyumun aşaması, uyaranın konumunu ölçecektir. Burada, SC'nin 3 boyutlu bir yüzeyine yerleştirilmiş faz verilerini görüyoruz, sıfır fazı üst dikey meridyene karşılık gelir.

Uyaran daha sonra saat yönünde döner, bu nedenle iki faz üzerindeki bir pasta, uyaranın sağ görsel alanda yatay meridyene döndüğü zamana karşılık gelir. Fazın PI radyanından sonra, uyaran sol görme alanına geçer ve bu böyle devam eder. Görsel stimülasyona verilen yanıt, SC IE'de Contral laly olarak temsil edilir, sol görme alanı sağ SC'de temsil edilir ve bunun tersi de geçerlidir.

SC'nin tüm yüzeysel kapsamının sınırları kırmızı kesikli çizgilerle işaretlenmiştir. Faaliyetin topografik bir organizasyonu var. Sağ üst görme alanı sol kolusta medial olarak temsil edilir ve alt alan lateral olarak temsil edilir.

Benzer şekilde, sol üst görme alanı sağda medial, colliculus ve alt lateral olarak temsil edilir. Bu videoyu izledikten sonra, insan orta beyninde ve özellikle beyin sapında yüksek çözünürlüklü FMRI'nin nasıl yapıldığını iyi anlamalı, görsel bir uyaranın nasıl sunulacağını anlayabilmelisiniz. Yüksek çözünürlüklü FMRI verilerini toplayın, standart ve yüzey tabanlı analizler yapın ve son olarak üstün colliculus yüzeyinde Tino konu haritaları elde etmek için verileri 3B bir yüzeyde işleyin.