Войти
EEG-fMRI (сокращение от EEG-correlated fMRI или электроэнцефалография -коррелированная функциональная магнитно-резонансная томография ) - это мультимодальная нейровизуализация метод, при котором данные ЭЭГ и фМРТ записываются синхронно для исследования электрической мозговой активности в корреляции с гемодинамическими изменениями в головном мозге во время электрической активности, будь то нормальная функция или связанная с нарушениями.
Скальп ЭЭГ отражает электрическая активность мозга и, в частности, пост- синаптические потенциалы (см. Тормозной постсинаптический ток и Возбуждающий постсинаптический потенциал ) в коре головного мозга, тогда как фМРТ способна обнаруживать гемодинамические изменения во всем головном мозге с помощью эффекта жирного шрифта. Таким образом, ЭЭГ-фМРТ позволяет измерять как нейрональную, так и гемодинамическую активность, которая включает два важных компонента механизма сосудисто-нервного взаимодействия.
Одновременное получение данных ЭЭГ и фМРТ достаточного качества требует решения проблем, связанных с потенциальным риском для здоровья (из-за наведенных токов посредством процесса формирования изображения MR в схемах, созданных субъектом и системой записи ЭЭГ) и качеством данных ЭЭГ и фМРТ. Существует две степени интеграции сбора данных, отражающих технические ограничения, связанные с интерференцией между инструментами ЭЭГ и МРТ. К ним относятся: сборы с чередованием, в которых каждая модальность сбора прерывается по очереди (периодически), чтобы позволить данные адекватного качества записывать с помощью другой модальности; непрерывный сбор данных, при котором оба метода позволяют непрерывно записывать данные надлежащего качества. Последнее может быть достигнуто с помощью программного обеспечения для уменьшения артефактов ЭЭГ в режиме реального времени или пост-обработки. Впервые ЭЭГ была записана в среде МРТ примерно в 1993 году. Несколько групп нашли независимые средства для решения проблем взаимного загрязнения сигналов ЭЭГ и фМРТ. Первый непрерывный эксперимент ЭЭГ-фМРТ был проведен в 1999 году с использованием подхода численной фильтрации. Вскоре после этого был реализован преимущественно программный метод. Дополнением к настройке EEG-fMRI является одновременная и синхронизированная запись видео, не влияющая на качество данных EEG и fMRI.
По большей части сбор комбинированных данных EEG-fMRI теперь рассматривается как решенная проблема, и коммерческие устройства доступны от основных производителей (например, Electrical Geodesics, Inc.; NeuroScan / Compumedics, Inc.; Brain Products; Advanced Neuro Technology), но проблемы остаются. В ЭЭГ есть значительные остаточные артефакты, возникающие с каждым биением сердца. Следы в ЭЭГ, которые регистрируют это, часто называют «баллистокардиограммой (БЦГ)», поскольку их предполагаемое происхождение связано с движением отведений ЭЭГ в магнитном поле, которое возникает при каждом ударе сердца. На практике причины этого артефакта недостаточно доказаны и могут быть результатом таких факторов, как индуцированные электрические поля с движением крови и т. Д.
В принципе, метод сочетает в себе хорошо задокументированную способность ЭЭГ характеризовать определенные состояния мозга с высоким временным разрешением и выявлять патологические паттерны с фМРТ (недавно обнаруженными и менее изучен) способность отображать динамику крови по всему мозгу с высоким пространственным разрешением. До сих пор ЭЭГ-фМРТ в основном рассматривалась как метод фМРТ, в котором синхронно полученная ЭЭГ используется для характеристики мозговой активности («состояния мозга») во времени, позволяя отображать (с помощью статистических данных). параметрическое отображение, например) связанных гемодинамических изменений.
Первоначальная мотивация для ЭЭГ-фМРТ была в области исследований эпилепсии, и, в частности, изучения интериктальных эпилептиформных разрядов (IED, или межприступные спайки ) и их генераторы, а также припадков. IED - это непредсказуемые и субклинические явления у пациентов с эпилепсией, которые можно наблюдать только с помощью EEG (или MEG ). Следовательно, запись ЭЭГ во время получения фМРТ позволяет изучить их гемодинамические корреляты. Этот метод может выявить гемодинамические изменения, связанные с IED и припадками, и оказался мощным научным инструментом. Одновременная и синхронизированная видеозапись идентифицирует клиническую судорожную активность наряду с электрофизиологической активностью на ЭЭГ, что помогает исследовать коррелированные гемодинамические изменения в головном мозге во время приступов.
Клиническая ценность этих результатов является предметом текущих исследований, но недавние исследования предполагают приемлемую надежность для исследований ЭЭГ-фМРТ и лучшую чувствительность в сканере с большим полем зрения.. Помимо эпилепсии, ЭЭГ-фМРТ использовалась для изучения связанных с событиями (вызванных внешними стимулами) реакций мозга и предоставила важную новую информацию об исходной активности мозга во время бодрствования в покое и сна.
