Магнитоэнцефалография (МЭГ) и электроэнцефалография высокой плотности (ЭЭГ высокой плотности) редко регистрируются одновременно, хотя они дают подтверждающую и дополняющую информацию. В данной статье мы проиллюстрируем экспериментальную установку для одновременной регистрации МЭГ и HD-ЭЭГ и методологию анализа этих данных с целью локализации эпилептогенных и красноречивых областей мозга у детей с лекарственно-устойчивой эпилепсией.
У детей с лекарственно-устойчивой эпилепсией (ДРЭ) свобода от припадков зависит от разграничения и резекции (или абляции/разъединения) эпилептогенной зоны (ЭЗ) с сохранением красноречивых областей мозга. Таким образом, разработка надежного и неинвазивного метода локализации, который предоставляет клинически полезную информацию для локализации ЭЗ, имеет решающее значение для достижения успешных хирургических результатов. Электрическая и магнитная визуализация (ESI и MSI) все чаще используется для предоперационной оценки этих пациентов, демонстрируя многообещающие результаты в разграничении эпилептогенных, а также красноречивых областей мозга. Более того, комбинация ESI и MSI в одном решении, а именно визуализация электромагнитного источника (EMSI), выполненная с одновременными записями электроэнцефалографии высокой плотности (HD-EEG) и магнитоэнцефалографии (MEG), показала более высокую точность локализации источника, чем любой из этих методов по отдельности. Несмотря на эти обнадеживающие результаты, такие методы выполняются только в нескольких центрах третичной эпилепсии, редко регистрируются одновременно и недостаточно используются в педиатрических когортах. В данном исследовании показана экспериментальная установка для одновременной регистрации данных МЭГ и HD-ЭЭГ, а также методологическая основа анализа этих данных с целью локализации зоны раздражения, зоны начала судорог и красноречивых областей мозга у детей с ДРЭ. В частности, экспериментальные установки представлены для (i) регистрации и локализации интериктальной и иктальной эпилептиформной активности во время сна и (ii) записи визуальных, моторных, слуховых и соматосенсорных вызванных реакций и картирования соответствующих красноречивых областей мозга (т.е. зрительных, моторных, слуховых и соматосенсорных) во время зрительно-моторной задачи, а также слуховой и соматосенсорной стимуляции. Далее подробно представлены этапы конвейера анализа данных для выполнения EMSI, а также отдельных ESI и MSI с использованием диполя эквивалентного тока (ECD) и динамического статистического параметрического отображения (dSPM).
Эпилепсия является одним из наиболее распространенных и инвалидизирующих неврологических расстройств, характеризующихся повторяющимися и неспровоцированными припадками, которые могут носить как очаговый, так и генерализованный характер. Несмотря на наличие нескольких эффективных фармакологических методов лечения (например, противосудорожных препаратов [ASM]), около 20-30% этих пациентов не могут контролировать свои приступы и страдают от лекарственно-устойчивой эпилепсии (DRE)1. Для таких пациентов хирургия эпилепсии является наиболее эффективным методом лечения для устранения приступов; Успешная операция может быть достигнута путем полной резекции (или абляции/разъединения) эпилептогенной зоны (ЭЗ), определяемой как минимальная область, необходимая для возникновения судорог2. Точное разграничение и резекция (или абляция/разъединение) ЭЗ с сохранением выразительной коры головного мозга являются решающими факторами в обеспечении свободы от судорог. Для установления кандидатуры хирурга мультидисциплинарная команда использует несколько неинвазивных диагностических инструментов для определения различных областей коры головного мозга (т.е. зоны раздражения, зоны начала судорог [SOZ], зоны функционального дефицита и эпилептогенного поражения), которые служат косвенными приближениями EZ3. Внеоперационное наблюдение с помощью внутричерепной ЭЭГ (ЭЭГ) требуется, когда ни один из этих методов однозначно не идентифицирует ЭЗ. Роль iEEG заключается в точном определении ЭЗ путем локализации SOZ (т.е. области мозга, где возникают клинические судороги) и картировании красноречивых областей мозга. Тем не менее, он имеет серьезные ограничения из-за своей инвазивности 4,5,6, он предлагает ограниченный пространственный охват и нуждается в четкой гипотезе предоперационной локализации7. В результате фактический очаг и степень СОЗ могут быть упущены, что приведет к неудачной операции. Кроме того, его интерпретация требует регистрации множественных стереотипных клинических приступов в течение нескольких дней госпитализации, что увеличивает вероятность осложнений (например, инфекции и/или кровотечения)5. Следовательно, существует неудовлетворенная потребность в разработке надежных и неинвазивных методов локализации, которые могут предоставить клинически полезную информацию и в целом улучшить предоперационную оценку детей с DRE.
В последние десятилетия электрическая и магнитная визуализация (ESI и MSI) все чаще используется для предоперационной оценки пациентов с DRE для определения эпилептогенных, а также функциональных областей мозга. В частности, ESI и MSI позволяют реконструировать нейронные источники по неинвазивным записям, таким как ЭЭГ ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ (HD-EEG) и магнитоэнцефалография (MEG), чтобы помочь в планировании хирургического вмешательства или установке электродов iEEG. ESI и MSI могут применяться для локализации либо межприступных эпилептиформных разрядов (ИЭР), таких как спайки и острые волны, так и иктальной (судорожной) активности. Кроме того, он может быть использован для локализации различных функциональных областей мозга, участвующих в сенсорных, моторных, слуховых и когнитивных функциях. Реконструкция электрофизиологических событий, таких как СВУ и судороги, позволяет идентифицировать зону раздражения (т.е. область мозга, где возникают СВУ) и СОЗ, соответственно, которые считаются действительным суррогатом локализации ЭЗ. Локализация красноречивой коры головного мозга (т.е. областей мозга, необходимых для определенных функций коры головного мозга)3 позволяет вместо этого составить карту расположения и протяженности красноречивых областей по отношению к запланированной резекции и, следовательно, заранее уменьшить потенциальные функциональные дефициты, которые можно ожидать от хирургического лечения эпилепсии.. В нескольких исследованиях изучалась клиническая полезность ESI и/или MSI в предоперационной оценке эпилепсии, и они показали многообещающие результаты в определении EZ 12,13,14,15,16,17,18,19. Например, Mouthaan et al.14 провели обширный мета-анализ с использованием неинвазивных данных 11 проспективных и ретроспективных исследований эпилепсии и сообщили, что эти методы локализации источника могут в целом идентифицировать ЭЗ с высокой чувствительностью (82%) и низкой специфичностью (53%). Другие исследования также показали, что MSI и ESI могут правильно локализовать эпилептический очаг в пределах резецированной области у пациентов с эпилепсией, имеющих нормальную магнитно-резонансную томографию (МРТ)19,20,21. Эти результаты локализации особенно важны для тех пациентов, которые не имеют права на хирургическое вмешательство при эпилепсии из-за неубедительных клинических или визуализирующих результатов. Таким образом, ESI и MSI могут внести значительный вклад в предоперационное картирование эпилептогенных, а также функциональных областей мозга у пациентов с DRE.
Несмотря на эти обнадеживающие результаты, такие методы в настоящее время выполняются только в нескольких центрах третичной эпилепсии на регулярной основе и часто недостаточно используются в педиатрических популяциях. Более того, HD-ЭЭГ и МЭГ редко записываются одновременно, хотя они предоставляют как подтверждающую, так и дополняющую информацию. МЭГ чувствителен к обнаружению поверхностных источников с тангенциальной ориентацией, но слеп к радиально ориентированным источникам, расположенным в извилинах или более глубоких областях мозга 22,23,24,25,26. Кроме того, МЭГ обеспечивает лучшее пространственное разрешение (миллиметры) по сравнению с ЭЭГ 16,22,25. В отличие от сигналов ЭЭГ, сигналы МЭГ не имеют референсных обозначений и практически не подвержены влиянию различных проводимостей тканей мозга (т.е. мозговых оболочек, спинномозговой жидкости, черепа и кожи головы)25,27, что обеспечивает неискаженные измерения магнитных полей, производимых мозгом. С другой стороны, ЭЭГ может обнаруживать источники любой ориентации, но она предлагает более низкое пространственное разрешение, чем МЭГ, и более восприимчива к артефактам26,28. Из-за этой взаимодополняющей чувствительности к ориентации источника и глубине, примерно 30% эпилептиформной активности (например, СВУ) может быть зарегистрировано только на МЭГ, но не на ЭЭГ, и наоборот 26,29,30,31,32. В отличие от ЭЭГ, которая позволяет вести длительную запись, фиксация клинических приступов с помощью МЭГ является сложной задачей из-за ограниченного времени записи, которое обычно недостаточно для регистрации иктальных событий у большинства пациентов. Кроме того, артефакты, вызванные движениями головы, связанными с припадками, часто могут влиять на качество записей МЭГ 29,33,34,35. С другой стороны, запись МЭГ происходит быстрее и проще по сравнению с ЭЭГ, особенно у детей, так как нет необходимости прикреплять датчики к детской голове35.
Достижения в области аппаратного обеспечения позволили одновременно записывать данные МЭГ и HD-ЭЭГ с большим количеством датчиков (более 550 датчиков), охватывающих всю голову. Более того, современные разработки в области технологий ЭЭГ позволили свести к минимуму время подготовки к HD-ЭЭГ до менее чем четверти часа36. Это особенно важно для педиатрических популяций с проблемным поведением, которые не могут оставаться неподвижными в течение длительного времени. Кроме того, достижения в области программных технологий позволили объединить ESI и MSI в единое решение, а именно визуализацию электромагнитного источника (EMSI), выполняемую при одновременной записи HD-EEG и MEG. В нескольких теоретических и эмпирических исследованиях сообщалось о более высокой точности локализации источника с помощью EMSI, чем при использовании только любого из этих методов: 13,30,31,37,38,39,40,41. Используя различные подходы к локализации источника для реконструкции активности в ответ на сенсорные стимулы, Sharon et al.37 обнаружили, что EMSI имеет стабильно лучшие результаты локализации, чем ESI или MSI по отдельности, по сравнению с функциональной МРТ (фМРТ), которая служит неинвазивным эталоном точной точности локализации. Авторы предположили, что эта улучшенная локализация связана с увеличенным числом датчиков для решения обратного решения и различными особенностями чувствительности двухмодальностей визуализации. Аналогичным образом, Yoshinaga et al.31 провел дипольный анализ одновременных данных ЭЭГ и МЭГ у пациентов с трудноизлечимой эпилепсией, связанной с локализацией, и показал, что EMSI предоставляет информацию, которую невозможно получить только при использовании только одного метода, и привел к успешной локализации для хирургии эпилепсии у одного из проанализированных пациентов. В проспективном слепом исследовании Duez et al.На фиг.13 показано, что при ЭМСИ достигнуто значительно более высокое отношение шансов (т.е. вероятность избавления от судорог) по сравнению с ЭСИ и МСИ, точность локализации ≥52% и соответствие ≥53% и ≥36% с раздражающим и СОЗ соответственно. Более позднее исследование, проведенное нашей группой42, показало, что EMSI обеспечивает превосходные оценки локализации и лучшую эффективность прогнозирования исходов, чем ESI или MSI в отдельности, с ошибками локализации от резекции и SOZ ~8 мм и ~15 мм соответственно. Несмотря на эти многообещающие результаты, существует нехватка исследований, которые обеспечивали бы методологическую основу в отношении EMSI у детей с DRE.
В данном исследовании показана экспериментальная установка для выполнения одновременной записи МЭГ и HD-ЭЭГ, а также методологическая основа анализа этих данных с целью локализации зоны раздражения, СОЗ и красноречивых областей мозга у детей с ДРЭ. В частности, экспериментальные установки представлены для (i) регистрации и локализации интериктальной и иктальной эпилептиформной активности во время сна и (ii) записи визуальных, моторных, слуховых и соматосенсорных вызванных реакций и картирования соответствующих красноречивых областей мозга (т.е. визуальных, моторных, слуховых и соматосенсорных) во время зрительно-моторной задачи, а также слуховой и соматосенсорной стимуляции. Далее подробно представлены этапы конвейера анализа данных для выполнения EMSI, а также отдельных ESI и MSI с использованием диполя эквивалентного тока (ECD) и динамического статистического параметрического отображения (dSPM).
В данном исследовании мы иллюстрируем экспериментальную установку для регистрации одновременных МЭГ и HD-ЭЭГ у детей с ДРЭ в состоянии покоя/сна, выполнения задания или приема стимулов, а также предлагаем методическую основу для локализации раздражающей зоны, СОЗ и красноречивых областей мозга с помощью ЭМСИ, а также отдельных МСИ и ЭСИ. Кроме того, мы предоставляем технические рекомендации по объединению данных МЭГ и HD-EEG из различных коммерчески доступных продуктов, обладающих уникальными характеристиками. Мы представляем данные трех случаев, чтобы повысить клиническую полезность ЭМСИ в локализации эпилептогенных и красноречивых областей мозга. Полученные результаты указывают на то, что результаты EMSI превосходят результаты, полученные только с помощью любого из методов, скорее всего, из-за аддитивного значения комплементарных свойств сигналов MEG и EEG в комбинированном решении и, возможно, из-за увеличения количества датчиков, используемых для записи данных (>550 датчиков). В частности, при ЭМСИ неинвазивно локализовали раздражающие и СОЗ с соответствующими результатами в виде ЭСИ по золотому стандарту iEEG, что подтвердило клинические наблюдения.
Предлагаемая методика включает в себя следующие важнейшие этапы: (i) высококачественный сбор одновременных записей МЭГ и HD-ЭЭГ (т.е. с высоким отношением сигнал/шум) с высокой пространственной дискретизацией сенсоров (>550 сенсоров), охватывающих весь мозг интериктальной и иктальной активности, а также зрительных, моторных, слухо- и соматосенсорно-вызванных полей и потенциалов, у детей с ДРЭ (шаги 3.1-3.2); (ii) временная синхронизация и пространственная совместная регистрация сигналов MEG и HD-EEG, зарегистрированных с помощью различных систем регистрации (шаг 3.12); (iii) тщательная предварительная обработка и отбор порций данных, содержащих интериктальную активность (этапы 4.1.1-4.1.7), активность начала иктала (этапы 4.2.1-4.2.7) и реакции, связанные с событиями (этапы 4.3.1-4.3.6), соответственно; и (iv) точная локализация источника раздражающей зоны, СОЗ и красноречивых областей мозга, представляющих интерес, с использованием надежных методов локализации источника (например, ECD с кластеризацией и dSPM) (шаги 4.1.8-4.1.9, 4.2.8-4.2.9 и 4.3.7-4.3.9 соответственно).
Наиболее важным этапом при выполнении одновременной записи МЭГ и HD-ЭЭГ является пространственная (выравнивание между координатными пространствами) и временная (коррекция линейного дрейфа часов) синхронизация данных, записанных двумя системами сбора данных. Такая синхронизация имеет решающее значение для обеспечения правильной идентификации интериктальных, иктальных и визуальных/моторных/слуховых/тактильных событий, которые одновременно происходят в сигналах МЭГ и HD-ЭЭГ. Ошибки в выборе временных точек этих событий могут повлиять на результаты локализации источника и выявить области мозга, которые не обязательно участвуют в генерации этих событий.
Системы МЭГ часто предлагают совместимые 32-, 64- и 128-канальные системы ЭЭГ, встроенные в продукт, для выполнения одновременных измерений МЭГ и ЭЭГ. В этих случаях нет необходимости во временной синхронизации данных путем отправки общих триггерных сигналов. Точно так же большинство систем ЭЭГ в настоящее время совместимы со всеми системами МЭГ. Несмотря на эти достижения в области аппаратного обеспечения, лишь немногие центры эпилепсии проводят одновременную запись МЭГ и HD-ЭЭГ в рамках предоперационной оценки. Здесь мы воспользовались такой интегрируемостью и объединили 306-канальные МЭГ и 256-канальные системы ЭЭГ для одновременной записи активности мозга с помощью > 550 датчиков, охватывающих голову испытуемого. До сих пор доступно мало программного обеспечения для расширенного анализа данных МЭГ, HD-EEG и iEEG (например, Brainstorm, CURRY, EEGLab, FieldTrip, MNE или NUTMEG). Поэтому необходимы дальнейшие исследования для валидации предложенной методологии с помощью нового программного обеспечения для нейровизуализационного анализа. Наконец, объединение MSI и ESI в уникальное решение (EMSI) увеличило вычислительную сложность анализа данных.
Описанный метод имеет несколько ограничений, которые следует учесть в будущих исследованиях. Мы вручную отобрали ИЭУ, встречающиеся на данных МЭГ и ГП-ЭЭГ двух репрезентативных пациентов, игнорируя интериктальные всплески, которые наблюдались только в одном из двух сигналов (МЭГ или ЭЭГ). Ручной выбор спайков может быть трудоемким и субъективным подходом, который можно упростить с помощью автоматизированных подходов к обнаружению СВУ, разработанных в последние десятилетия57,58,59. Тем не менее, всегда рекомендуется визуальный осмотр для тщательного анализа и точного обнаружения каждого СВУ. Кроме того, мы использовали SOZ в качестве аппроксиматора EZ. Тем не менее, SOZ не всегда предсказывает результаты хирургического вмешательства60,61,62,63. Таким образом, будущие исследования могут использовать результаты хирургического вмешательства в качестве основы для более точного определения границ ЭЗ13,14,15,16,17,19,20. Хотя приступы могут быть успешно зафиксированы с помощью одновременных МЭГ и ЭЭГ и локализованы с использованием соответствующих методов локализации источника44,64, в клинической практике относительно редко регистрируются такие иктальные события, особенно у амбулаторных пациентов, получающих АСМ. В основном это связано с ограниченной продолжительностью записей МЭГ и чрезмерными движениями тела, происходящими во время припадков (например, голова пациента выскользнула из дьюара), что может привести к появлению биологических артефактов, которые могут серьезно повлиять на результаты локализации источника. В недавнем обзоре Стефан и др.. сообщали о возникновении судорог во время регистрации МЭГ у 7%-24% пациентов, со средним временем регистрации от 30 минут до 5,7 ч в различных исследованиях65. В CCMC у 18 из 89 (20,2%) пациентов были зафиксированы иктальные события во время одновременной записи МЭГ и HD-ЭЭГ в течение последних ~2 лет. Однако только 8 из 18 (44,4%) пациентов были успешно проанализированы. В случаях, когда интериктальные записи МЭГ показывают нормальные или неубедительные результаты, для локализации ЭЗ с высокой точностью можно использовать иктальную МЭГ или HD-ЭЭГ. Тем не менее, технические и логистические требования к этим записям должны быть учтены. Кроме того, репрезентативные данные по красноречивой локализации коры головного мозга с помощью EMSI не сравнивались с какими-либо золотыми стандартами локализации этих функциональных областей мозга, такими как неинвазивная фМРТ или интраоперационная электрокортикальная стимуляция. Таким образом, дальнейшие исследования могут объединить EMSI и фМРТ с мультимодальным неинвазивным инструментом визуализации для повышения точности локализации этих красноречивых областей мозга у детей с DRE. Эта работа также может быть расширена для локализации других функциональных областей мозга, таких как области, отвечающие за язык. Локализация речевых функций имеет решающее значение при предоперационном обследовании пациентов с DRE для определения их кандидатуры на хирургическое вмешательство, планирования объема хирургической резекции и предотвращения стойкого послеоперационного функционального дефицита66. Несколько неинвазивных исследований показали, что языковое картирование с использованием МЭГ может обеспечить согласованные результаты, подобно инвазивному тесту Вада, который часто рассматривается как золотой стандарт для определения доминирующего языкового полушария67,68,69,70. В недавнем исследовании был предложен мультимодальный подход, в котором комбинация различных методов (т.е. картирование корковой стимуляции, электрокортикография с высоким гамма-излучением, фМРТ и транскраниальная магнитная стимуляция) может предоставить взаимную, подтверждающую и дополняющую информацию для предоперационного картирования языка71. Несмотря на эти преимущества, картирование языковых областей все еще является сложной задачей у педиатрических пациентов, которые имеют когнитивные, интеллектуальные и языковые барьеры из-за своего возраста. Таким образом, в ближайшем будущем должны быть разработаны более возрастные задачи и удобные для детей настройки. В данной работе мы проанализировали данные МЭГ и HD-ЭЭГ с помощью программного обеспечения, которое не сертифицировано для клинических целей. Несмотря на то, что эти инструменты доказали свою ценность и эффективность, они несут в себе ответственность, которую следует учитывать при составлении отчета о результатах предоперационной оценки для клинического использования. Здесь мы описываем процедуры записи HD-ЭЭГ с использованием только систем ЭЭГ-электродов на основе губки. Альтернативные системы с использованием электродов ЭЭГ на основе геля широко используются как в клинических, так и в исследовательских условиях. Несмотря на то, что они обеспечивают более высокие показатели ЭЭГ по сигнал-шум, они требуют более длительного времени подготовки (~40-60 минут) и, таким образом, менее пригодны для использования в педиатрии. В качестве альтернативы некоторые лаборатории используют системы ЭЭГ на основе геля низкой плотности во время регистрации МЭГ, которые имеют преимущество с точки зрения времени подготовки (по сравнению с системами HD-ЭЭГ), но предлагают значительно более низкое пространственное разрешение из-за меньшего количества электродов, покрывающих всю кожу головы12,16,72,73.
В настоящее время локализация эпилептогенных участков мозга у пациентов с эпилепсией по-прежнему в основном достигается с помощью iEEG мониторинга. Кроме того, методология точной локализации красноречивых участков мозга слабо определена, а используемые в настоящее время в лабораториях МЭГ экспериментальные установки непригодны для педиатрических пациентов, в то время как использование HD-ЭЭГ для этой цели весьма ограничено. Точная локализация этих областей может облегчить предоперационную оценку и дополнить хирургическое планирование либо резекции, либо установки электродов iEEG. До сих пор в нескольких исследованиях изучался вклад ESI или MSI в предоперационную оценку пациентов с DRE и фокальной эпилепсией для идентификации EZ 12,13,14,15,16,17,18,19 и красноречивых областей соматосенсорной коры 41соответственно. Несколько исследований показали лучшие результаты локализации источника и прогнозирования исходов с использованием EMSI по сравнению с MSI или только ESI 13,31,42. Несмотря на эти результаты, запись МЭГ и ЭЭГ редко выполняется одновременно, а MSI и ESI применяются только в нескольких центрах эпилепсии во всем мире. Насколько нам известно, это первое исследование, в котором даются рекомендации по сбору и анализу одновременных данных МЭГ и HD-ЭЭГ, а также по проведению EMSI при детской эпилепсии для неинвазивной идентификации раздражающей зоны, SOZ и красноречивых областей мозга, а именно первичной зрительной, моторной, слуховой и соматосенсорной коры.
В данной работе мы выполнили EMSI на интериктальных спайках и иктальных событиях, обнаруженных на одновременных неинвазивных данных у двух пациентов с DRE (случаи 1 и 2), и достигли ошибки локализации источника ~9 мм и ~12 мм от SOZ, соответственно, в соответствии с предыдущими исследованиями42. Впечатляет, что такой метод достиг точности локализации, сравнимой с внутричерепными данными (т.е. ESI по данным iEEG), при этом кластерные диполи, локализованные в области мозга, были определены клиническими наблюдениями как эпилептогенные (рис. 3C и рис. 4B). Используя неинвазивные данные третьего пациента с DRE (Случай 3), мы также провели ЭМСИ для визуальной, моторной, слуховой и соматосенсорно-вызванной активности и обнаружили заметные паттерны активации источника в соответствующих красноречивых областях мозга (т.е. зрительной, моторной, слуховой и соматосенсорной коре) (Рисунок 5C, Рисунок 6C, Рисунок 7C и Рисунок 8C).
Наши результаты были получены в результате слияния дополнительной информации, полученной из модальностей МЭГ и ЭЭГ, что может повысить точность локализации. Хорошо известно, что ЭЭГ отражает все внутричерепные токи, в то время как МЭГ наиболее чувствительна к тангенциальным источникам и слепа к глубоким источникам мозга29,74. Как показано в этом исследовании, сочетание МЭГ и ЭЭГ может, таким образом, преодолеть ограничения каждой модальности, обеспечить превосходные результаты локализации и идентифицировать эпилептогенные и красноречивые области мозга, которые ESI или MSI могли бы пропустить при использовании по отдельности. Кроме того, мы представляем альтернативный неинвазивный подход к картированию красноречивых областей мозга с использованием EMSI у тех пациентов, которые не проходили фМРТ во время предоперационной оценки.
Локализация эпилептогенных и выразительных участков мозга с помощью неинвазивных методов, таких как симультанная МЭГ и ЭЭГ, является важным этапом при предоперационной оценке детей с ДРЭ на предмет полного удаления или разъединения ЭЗ с сохранением красноречивых корковых областей. Предложенная методология предлагает подробное описание получения и анализа одновременных данных МЭГ и ЭЭГ, что поддерживает ее применение не только в предоперационной оценке эпилепсии, но и в когнитивных нейронауках для изучения физиологических функций здорового мозга как у типично развивающихся детей, так и у здоровых взрослых, а также морфологических и функциональных изменений мозга, связанных с эпилепсией или другими неврологическими расстройствами. Будущие исследования, изучающие эпилептогенные сети мозга, могут также оценить, могут ли сетевые концентраторы (т.е. высокосвязанные области мозга), оцененные неинвазивно с использованием EMSI на одновременных данных MEG и HD-EEG, более точно локализовать ЭЗ у детей с DRE, чем те, которые оценивались с использованием только MSI и/или ESI 75,76,77. Кроме того, неинвазивное картирование пространственно-временных распространений спайков и ряби (т.е. высокочастотных колебаний >80 Гц), оцененных с помощью EMSI, может помочь лучше понять патофизиологические механизмы распространения эпилептиформной активности и неинвазивно оценить генератор начала этих размножений, который является точным биомаркером EZ78,79. Представленный протокол может помочь в дальнейшем исследовании комплементарности систем МЭГ и ЭЭГ путем изучения чувствительности сенсорных матриц МЭГ и ЭЭГ к источникам различной ориентации. Такой анализ может дать представление об электрофизиологических свойствах мозга при одновременном выполнении МЭГ и HD-ЭЭГ.
The authors have nothing to disclose.
Эта работа была поддержана Национальным институтом неврологических расстройств и инсульта (R01NS104116; R01NS134944; Главный исследователь: Христос Пападелис).
AIRSTIM unit | SD Instruments | N/A | The SDI AIRSTIM system is an alternative unconditioned stimulus to shock |
Baby Shampoo | Johnson's | N/A | Baby Shampoo is as gentle to the eyes as pure water and is specially designed to gently cleanse baby’s delicate hair and scalp. |
Control III disinfectant cleaning solution | Maril Products, Inc. | http://www.controlthree.com/ | Disinfectant and germicide solution formulated for hospitals |
Elekta Neuromag | TRIUX | NM24132A | Comprehensive bioelectromagnetic measurement system characterized by 306-channel neuromagnetometer for functional brain studies |
FASTRAK | Polhemus technology | NS-7806 | Using A/C electromagnetic technology, FASTRAK delivers accurate position and orientation data, with virtually no latency. With a single magnetic source, FASTRAK delivers data for up to four sensors. The source emits an electromagnetic field, sensors within the field of range are tracked in full 6DOF (6 Degrees-Of-Freedom). Setup is simple and intuitive, with no user calibration required. |
Genuine Grass Reusable Cup EEG Electrodes | Natus Medical, Inc. | N/A | Each Genuine Grass EEG Electrode undergoes rigorous mechanical and electrical testing to assure long life for unsurpassed recording clarity and dependability. |
Geodesic Sensor Net | Electrical Geodesics, Inc. | S-MAN-200-GSNR-001 | 32 to 256 electrodes to place on the human head to aquire dense-array electroencephalography data |
GeoScan Sensor Digitization System | Electrical Geodesics, Inc. | 8100550-03 | Handheld Scanner and Software for 3D electrode position registration |
Natus Xltek NeuroWorks | Natus Medical, Inc. | https://natus.com/ | The Natus NeuroWorks platform simplifies the process of collecting, monitoring and managing data for routine EEG testing, ambulatory EEG, long-term monitoring, ICU monitoring, and research studies. |
Natus NeuroWorks EEG Software | Natus Medical, Inc. | https://natus.com/neuro/neuroworks-eeg-software/ | NeuroWorks EEG software simplifies the process of collecting, monitoring, trending and managing EEG testing data, allowing care providers to save time and focus on delivering the best care. |
ROSA ONE Brain | Zimmer Biomet | https://www.zimmerbiomet.com/en/products-and-solutions/zb-edge/robotics/rosa-brain.html | ROSA ONE Brain is a robotic solution to assist surgeons in planning and performing complex neurosurgical procedures through a small drill hole in the skull. |
Ten20 Conductive Paste | Weaver and company | N/A | Ten20 contains the right balance of adhesiveness and conductivity, enabling the electrodes to remain in place while allowing the transmittance of electrical signals. |