İlaca Dirençli Epilepsili Çocukların Precerrahi Değerlendirmesinde Elektromanyetik Kaynak Görüntüleme

Burada uygulanan deneysel prosedürler Kuzey Teksas Bölgesel Kurumsal İnceleme Kurulu tarafından onaylanmıştır (2019-166; Proje Yürütücüsü: Christos Papadelis). Aşağıdaki bölümde, laboratuvarımızda takip edilen eşzamanlı MEG ve HD-EEG kayıtları kullanılarak IED’lerin, iktal başlangıçların ve olayla uyarılmış yanıtların (yani görsel, motor, işitsel ve somatosensoriyel) invaziv olmayan kaynak lokalizasyonu için deneysel protokol açıklanacaktır. Uluslararası Klinik Nörofizyoloji Federasyonu43 ve Amerikan Klinik MEG Derneği44 , spontan MEG ve EEG verilerinin rutin klinik kaydı ve analizi için “minimum standartlar” sağlamıştır. Burada açıklanan HD-EEG kayıtları için prosedürler yalnızca sünger bazlı EEG elektrot sistemleri için geçerlidir. Her konu için genel hazırlık süreci yaklaşık 2-3 saattir ve ~ 1,5 saatlik gerçek kayıtları içerir. 1. MEG sisteminin hazırlanması Denek gelmeden önce, arka plan gürültü seviyelerini ve manyetik artefaktları yakalamak için birkaç dakikalık boş oda MEG kaydı yapın ve tüm MEG sensörlerinin düzgün çalışıp çalışmadığını kontrol edin. MEG sensörleri ayarlama programını kullanarak, tüm MEG sensörlerinin ortalama beyaz gürültü değerinin 2 ile 5 fT/√Hz (gradyometreler için fT√Hz) arasında olduğundan emin olun. 2. Konunun hazırlanması Deneğin ortamla rahat olduğundan emin olun. Küçük çocuklar söz konusu olduğunda, kayıt odasını (manyetik korumalı oda [MSR] dahil) keşfetmelerine ve veri toplama için kullanılacak test ekipmanını görmelerine izin verin.Tarama onay formunu kullanarak konu talimatlarını tarayın ve sağlayın. Gerekirse, her yaş grubu için geliştirilen özel kelimeler, oyuncaklar ve oyunlar kullanarak prosedürü küçük çocuklara açıklayın. Deneğe (veya deneğin ebeveynlerine) ziyaretten önceki son ~ 2 saat içinde nöbet geçirip geçirmediğini sorun.NOT: Tarama onay formu, testin bir açıklamasının yanı sıra güvenliğini, testin neden yapıldığını ve çalışmanın genel bir tanımını içerir. Denekten herhangi bir metalik ve/veya manyetik materyali çıkarın ve deneğe hastane tarafından verilen uygun giysiler (örn. hastane önlükleri, önlükler) sağlayın. Ek olarak, manyetik tozun MSR’ye girmesini önlemek için denekten ayakkabılarını çıkarmasını isteyin. Diş işleri veya implante edilmiş tıbbi cihazlar gibi diğer ferromanyetik elemanlar çıkarılamıyorsa, MEG kayıtları sırasında parazitlere veya yüksek gürültü seviyelerine neden olabilecek artık manyetik artefaktları çıkarmak için bir degausser (yani manyetiklik giderici) kullanın. Tüm manyetik gürültü kaynaklarının giderildiğinden emin olduktan sonra, denekten bir sonraki ölçüm prosedürlerinin uygulanacağı ahşap bir sandalyeye oturmasını ve rahat etmesini isteyin.NOT: Degausser, implante edilmiş herhangi bir elektronik cihaza (örn. kalp pilleri, nöromodülasyon cihazları) doğrudan uygulanmamalıdır. Uygun EEG net boyutunu seçmek için deneğin baş çevresini ölçün (genellikle 32-34 cm ila 58-61 cm). Mezuranın santimetre tarafını kullanarak, bandı deneğin nazonundan inion’un ~1 cm yukarısına ve ardından tekrar nazyona tutarak baş çevresini ölçün.NOT: Nasion, gözler arasındaki kraniyometrik noktadır, inion ise dış oksipital çıkıntının ucudur.Deneğin baş çevresine uyan doğru net boyutu seçin ve en az 5 dakika (en fazla 10 dakika) 1 qt ılık musluk suyu, 1 yemek kaşığı elektrolit (yani Potasyum Klorür) ve 1 yemek kaşığı bebek şampuanından oluşan sıvı karışımlı bir çözeltiye batırın. Bu ıslatma işlemi sırasında, sensörleri solüsyonu içeren plastik kovanın içine tamamen daldırmak için ağın süngerler dışarı bakacak şekilde ters çevrildiğinden ve tokaların tamamen gevşetildiğinden emin olun.NOT: Ağın amplifikatörünün çözeltiye yaklaşmamasını ve her zaman kuru kalmasını sağlamak için, seçilen ağın fişinin etrafına bir havlu sarın ve tercih edilirse, plastik kovanın bulunduğu lavaboya yakın bir sandalyeye veya desteğe yerleştirin. Mikro gözenekli kağıt bant kullanarak doğrudan deneğin kafa derisi üzerine bilinen konumlara baş pozisyonu göstergesi (HPI) bobinleri olarak kullanılan beş manyetik bobini yerleştirin: alnın her iki yanında saç çizgisine yakın, her mastoid kemiğe bir tane ve başın üstüne bir tane.NOT: HPI bobinleri, tarama sırasında lokalize edilebilen bilinen manyetik alanlar yayarak MEG sisteminin içine yerleştirilen süper iletken kuantum girişim cihazlarına (SQUID’ler) göre kafanın konumunu tanımlar. HPI bobinlerinin sayısı MEG sistemine bağlıdır, ancak genellikle 3-5 HPI bobini arasında değişir. Kalp atış hızını (elektrokardiyografi, EKG), göz hareketlerini veya göz kırpmalarını (elektrookülografi, EOG) ve kas aktivitesini (elektromiyografi, EMG) ölçmek için bant kullanarak ek elektrotlar yerleştirin; Bu elektrotların yerleştirilmesi, deneğin sağlık durumunun izlenmesine de izin verir.Deneğin kalp atışını kaydetmek için göğsün sağ ve sol tarafına, köprücük kemiklerinin altına sırasıyla iki EKG elektrotu ve dikey göz hareketlerini veya göz kırpmalarını kaydetmek için sırasıyla sağ gözün üst ve alt tarafına iki EOG elektrotu yerleştirin.Görsel motor görev sırasında kas aktivitesini ölçmek için, ek olarak, bandın cilde daha iyi yapışması için deneğin parmaklarını alkollü pedlerle silin ve her iki ele toplam iki çift tek kullanımlık olmayan kap elektrot bantlayın: biri ilk dorsal interosseöz (FDI) ve diğeri abdüktör pollicis brevis (APB). Tüm bu elektrotları bantlamadan önce, cilt empedansını azaltmak ve optimum yapışkanlık ve iletkenlik karışımını sağlamak için iletken macunu elektrot kabının içine hafifçe dolana kadar yerleştirin. Dokunsal stimülasyon için, ince elastik zarları doğrudan her iki elin üç basamağının distal, volar kısımlarına (yani başparmak [D1], orta parmak [D3] ve serçe parmağı [D5]) takın. Bir hava puff stimülasyon cihazı kullanarak sert plastik tüplerden basınçlı hava darbeleriyle membranları şişirin. Sözde rastgele bir sırayı izleyerek 1,5 ± 0,5 s’lik bir uyaranlar arası aralıkla basınçlı hava darbelerini serbest bırakın. Dokunsal stimülatörün basıncını 50 psi’ye ayarlayın. Denek hala herhangi bir metalik nesneden uzakta ahşap sandalyede otururken, bir sayısallaştırıcı kullanarak referans anatomik yer işaretlerinin, beş HPI bobininin ve diğer kafa şekli noktalarının üç boyutlu (3D) konumlarını belirleyin. Bu kafa sayısallaştırma işlemi sırasında, küçük hareketler lokalizasyon doğruluğunu etkileyebileceğinden, denekten rahatça oturmasını, dümdüz ileriye bakmasını ve neredeyse hareketsiz kalmasını isteyin.Referans alıcısını plastik gözlüklerin (yani, bir tarafında referans küpü takılı olan gözlükler) aracılığıyla deneğin kafasına yerleştirin ve tüm ölçüm boyunca nispeten sabit kalması gereken konuya sabit bir referans çerçevesi sağlamak için tokaları ayarlayın. Birincil prob ucu alıcısı aracılığıyla, referans anatomik yer işaretlerini (yani, nasion ve sol/sağ preauriküler noktalar) ve HPI bobinlerinin konumunu bulun ve kafa yüzeyinin yüksek kaliteli bir rekonstrüksiyonunu geliştirmek için ek kafa derisi noktalarını (en az 100, tercihen ~ 500’e yakın) düzgün bir şekilde örnekleyin.NOT: Referans anatomik işaretleri, konu koordinat sistemini tanımlar. Sayısallaştırıcı, bir verici (tipik olarak ahşap sandalyenin arkasındaki nesnenin arkasına monte edilir) ve iki alıcı (yani ekran kalemi ve referans alıcıları) kullanarak 3B alanda bir sensörün koordinatlarını oluşturur. Sayısallaştırma tamamlandıktan sonra, ekran kalemi alıcısını konudan ve vericiden ~15 cm uzağa yerleştirin ve sayısallaştırma işlemini tamamlamak için rastgele bir noktayı sayısallaştırın.NOT: Dijitalleştirme sürecinin bu son adımı diğer ticari ürünlerden farklı olabilir. EEG ağını uygulamadan önce, denekten EEG amplifikatörüne yakın bir sandalyeye oturmasını ve ağın uygulanmasından kaynaklanan olası damlamaları emmek için göğsüne ve omuzlarına havlu koymasını isteyin. EEG ağını plastik kovadan çıkarın, süngerler içeriye bakacak şekilde çevirin ve karışık çözeltiyi fazla emmek için bir havlunun etrafına nazikçe sarın.Denek sandalyede otururken ve bu adımda gözlerini kapalı tutması talimatı verilirken, her iki elinizi de ağın içine koyun ve parmaklarınızı kullanarak açın ve son olarak deneğin kafasına yerleştirin. HPI bobinlerinin konumlarını hareket ettirmeden, referans ve nasion kanallarının sırasıyla kafa derisinin merkezinde ve deneğin gözleri arasında doğru şekilde konumlandırıldığından emin olmak için parmaklarınızı kullanarak deneğin kafasındaki gerilmiş ağı ayarlayın ve son olarak ağ doğru konuma geldiğinde çene kayışını bağlayın. Bir EEG empedans ölçer kullanarak, herhangi bir sinyal bozulmasını önlemek için tüm kafa derisi-elektrot empedanslarının 0-50 kΩ aralığında olduğundan emin olun (değerler ˂5 kΩ önerilir). Kafa derisi-elektrot empedanslarını azaltmak için, deneğin elektrot ile kafa derisi arasındaki tüylerini çıkarmak için tahta bir pamuklu çubuk kullanarak veya gerekirse elektrotların süngerlerine daha iletken karışık çözelti aktarmak için tek kullanımlık bir plastik pipet kullanarak her elektrotun kafa derisi ile iyi mekanik ve elektriksel teması olduğunu kontrol edin.Tüm empedanslar ideal olarak 50 kΩ’a ulaştığında, amplifikatörün bağlantısını kesin ve konuyu EEG elektrot sayısallaştırması için hazırlayın.NOT: EEG elektrot sayısallaştırmasını MSR’nin dışında gerçekleştirin ve tarama işlemini yönetmek için konunun çevresinde yeterli alan olduğundan emin olun. El tipi bir optik tarayıcı kullanarak EEG elektrotlarının 3D konumlarını belirleyin. Bu işlem sırasında, aksi belirtilmedikçe denekten rahatça oturmasını ve dümdüz ileriye bakmasını isteyin.Öncelikle optik tarayıcı yazılımını açın, kayıtlar sırasında kullanılan EEG sensör düzenine uygun sensör şablonunu seçin ve ardından tarama işlemini başlatın. Tarama sırasında, tarayıcıyı EEG ağından belirli bir mesafede (genellikle ~ 45 cm), tarama açıklıkları sensörlerin yüzeyine dik olacak şekilde tutun ve tüm sensörlerin fiziksel konumlarını kaydetmek için yukarıdan (başın merkezi) aşağıya doğru (son sensörler boyun boyunca sıralanır) kemerli şeritleri takip ederek deneğin başının etrafında yavaşça hareket ettirin.NOT: Optik tarayıcı, deneğin kafasındaki EEG elektrot konumlarını sayısallaştırır ve bunları bir 3D koordinat dosyası olarak dönüştürür; genellikle kızılötesi (IR) ışık kaynakları yayan iki optik sensör ile karakterize edilir. Taranan her konum genellikle bir 3D sensör bulutunda görünür. 3D sensör bulutu, sensör konumlarının taranması, problanması ve hizalanması için geri bildirim sağlarken, 2D sensör haritası bu sensör konumlarının etiketlenmesi için geri bildirim sağlar. EEG elektrot pozisyonlarının taranması işlemi, referans noktalarının araştırılması da dahil olmak üzere toplam 5-10 dakika gerektirir. Bununla birlikte, tarama süresi bazen optik tarayıcının elektrot konumlarını algılamadaki performansına bağlı olabilir. Tüm EEG elektrotları tarandıktan sonra (en az ), 3D sensör bulutunu seçilen sensör şablonuna hizalamak için kablosuz optik probu kullanarak referans noktalarını (yani nasion ve sol/sağ preauriküler noktalar) ve dört hizalama sensörünü (yani ön, sol ve sağ hizalama düğümleri ve REF düğümü) araştırın.NOT: Hizalama sensörleri, EEG sensörü ağ konfigürasyonuna göre numaralandırılmıştır.Referans noktalarını araştırmak için, tarayıcının tarama açıklıklarının probun yansıtıcı disklerine işaret ettiğinden emin olarak, optik probun ucunu öznenin cildine, referans ilgi noktasının merkezine yerleştirin. Benzer şekilde, hizalama sensörlerini araştırmak için optik probun ucunu ilgilenilen hizalama sensörünün ortasına yerleştirin. Tüm sensörler tarandıktan ve problandıktan sonra, olası hataları kontrol etmek ve nihayetinde düzeltmek için gerçek EEG ağına göre 3D sensör bulutu ve 2D sensör haritası üzerindeki konumlarını ve etiketlerini gözden geçirin; Tarama işlemi sırasında herhangi bir hata oluşmazsa, 3B koordinat .txt dosyasını dışa aktarın ve tercih edilen formata dönüştürün.NOT: 3D elektrot koordinatları genellikle .txt formatta saklanır ve optik tarayıcı yazılımı aracılığıyla çeşitli formatlarda (örneğin, .xml, .sfp, .elp veya .nsi) dönüştürülebilir. EEG elektrot sayısallaştırma işlemi (adım 2.9-2.11) tamamlandıktan sonra, dinlenme/uyku verileri (adım 2.13), görsel-motor görev (adım 2.14), işitsel stimülasyon (adım 2.15) ve somatosensoriyel stimülasyon (adım 2.16) gerçekleştirmek için MSR içine aktarılacak kişiyi hazırlayın. Dinlenme/uyku verileri için, MEG sisteminin portalını sırtüstü pozisyona getirin (Şekil 1A) ve manyetik olmayan ve uyumlu yatağı, çıkarılabilir koltuk başlığı dewarın altındaki kask şeklindeki açıklıkla hizalanacak şekilde düzenleyin. Yatağı doğru konuma ayarladıktan sonra, yatağın fren valfini kapalı kilitli konuma getirin. Kayıt sırasında başın sabitlenmesi ve rahatlık için yatağın üzerine bir çarşaf veya battaniye ve çıkarılabilir koltuk başlığının üzerine küçük bir köpük yastık yerleştirin.NOT: Dewar, sensör dizilerinin, deneğin kafasını çevreleyecek şekilde tasarlanmış kask şeklindeki bir açıklık aracılığıyla altta uzamsal olarak düzenlendiği, sıvı helyumla doldurulmuş kriyojenik bir saklama kabıdır. Kask 59-61 cm baş çevresine kadar sığar. Portal, ölçüm konumuna (yani oturmuş veya sırtüstü) bağlı olarak yüksekliğini ve açısını değiştirmeye izin veren, dewar’ı destekleyen mekanik sistemdir.Deneği MSR’nin içine aktarın ve yatağın kenarına oturmasına ve üzerine uzanmasına yardımcı olun. Elektrotların kablolarına kolayca erişilebildiğinden emin olarak kayıt sırasında onu sıcak tutmak için deneğin vücuduna birkaç battaniye yerleştirin ve emniyet kemerlerini hafifçe bağlayın (veya varsa korkulukları yukarı çekin), deneğe bu adımın uyurken yataktan yuvarlanmasını önlemek için olduğunu açıklayın. Gerekirse, deneğin boynuna ve omuzlarına destek sağlamak için boynun altına ek bir rulo havlu yerleştirin. Dewar’ın kask şeklindeki açıklığının altındaki çıkarılabilir koltuk başlığına yerleştirilen öznenin başını, kaskın içine değene kadar nazikçe hareket ettirmek için yatağın fren valfinin kilidini açın. Sinyal-gürültü oranını (SNR) artırmak için öznenin başını kaska mümkün olduğunca yaklaştırın. HPI bobinlerini, EKG’yi ve EOG elektrotlarını MEG sisteminin ilgili panellerine takın, EEG ağını MSR içindeki amplifikatör ünitesine bağlayın ve deneğin kafasının dewar altına düzgün bir şekilde yerleştirilip yerleştirilmediğini değerlendirmek için MSR dışındaki toplama iş istasyonundan kafanın koordinatlarının ölçümlerini kontrol edin. Deneğin rızasıyla, rahatlamayı ve uykuyu uyarmaya yardımcı olmak için MSR içindeki ışığın yoğunluğunu azaltın. Konu kendini rahat ve konforlu hissettiğinde, kayıt sırasında deneğe gözleri kapalı olarak dinlenmesini veya uyumasını söyleyin. Konuya, tüm kayıt boyunca MSR’nin duvarına monte edilmiş radyo frekansı korumalı renkli kamera aracılığıyla MSR dışındaki monitörde gözlemleneceğinden emin olun. Görsel motor görev için, MEG sisteminin portalını dik konuma getirin (Şekil 1B) ve MEG koltuğunu, deneğin başı portalın altında, dewarın altındaki kask şeklindeki açıklığa yakın olacak şekilde düzenleyin. Sandalyeyi doğru konuma ayarladıktan sonra, sandalyenin fren valfini kilitli olmayan konuma (“0”) getirin.Konuyu MSR’nin içine aktarın. Manyetik olmayan ve uyumlu sandalyeye oturmasına ve rahat ve rahat bir pozisyon bulmasına yardımcı olun. Elektrotların kablolarına kolayca erişilebilmesini sağlayarak kayıt sırasında onu sıcak tutmak için deneğin vücuduna birkaç battaniye yerleştirin ve çıkarılabilir masayı, deneğin görev sırasında ellerini üzerine koyabileceği şekilde yerleştirin. Gerekirse, oturma pozisyonunun korunmasına yardımcı olmak için deneğin dizlerinin altına bir havlu yerleştirin ve aşağı kaymayın.NOT: Denek görsel-motor görev sırasında rahatlayabileceğinden ve bu nedenle ilk pozisyondan daha düşük bir pozisyon alabileceğinden, her görev oturumunun sonunda sandalyeyi yükseklik pedalı (varsa) aracılığıyla dikkatlice kaldırın veya sandalyenin üzerine havlu veya battaniye yerleştirin, böylece deneğin başı tekrar kaskın içine değecektir. Gerekirse, yalnızca daha iyi rahatlık için değil, aynı zamanda deneğin başını mümkün olduğunca düz tutmasına yardımcı olmak için deneğin başının arkasına ek havlular veya battaniyeler yerleştirin. Görsel motor stimülasyon, bir kayıt seansının ortasında dewar’ı hareket ettirmekten kaçınmak için alternatif olarak sırtüstü pozisyonda gerçekleştirilebilir. Denek doğru konuma geldiğinde, HPI bobinlerini, EKG, EOG, FDI ve APB elektrotlarını MEG makinesinin sağ paneline takın, EEG ağını MSR’nin içindeki amplifikatör ünitesine bağlayın ve sandalyeyi yükseltme pedalından (varsa) küçük hareketlerle kaldırın veya deneğin başı kaskın iç kısmına hafifçe değene kadar sandalyenin üzerine ek havlu veya battaniye yerleştirin (ölçümlerini kontrol edin. MSR dışındaki edinme iş istasyonundan kafanın koordinatları). MSR’nin dışına konumlandırılmış bir projektör ayna sistemi aracılığıyla görsel uyaranların yansıtılacağı projeksiyon perdesini öznenin önüne yerleştirin (Şekil 1B) ve kayıt sırasında gerçekleştirilecek görsel-motor görevi açıklayın. Özellikle, deneğe işaret parmağını masaya vurması, yalnızca sağ ve sol el için sırasıyla görsel uyaran (örneğin bir görüntü) ekranda göründüğünde talimat verin. Öznenin görevi anladığından veya tek başına yerine getirirken rahat hissettiğinden emin olun; Gerekirse, konuya aşina olmasına yardımcı olmak için görevi konuyla birlikte birkaç kez uygulayın.NOT: Sırtüstü pozisyonda bir görsel-motor stimülasyon seansı gerçekleştirilirse, projektörden gelen görsel uyaranları yansıtmak için öznenin yüzünün üzerinde belirli bir mesafeye bir ayna yerleştirilir. MSR’nin kapısını kapatmadan önce, deneğe odanın içinde yalnız kalmaktan rahat hissedip hissetmediğini sorun; Aksi takdirde, kayıt oturumları sırasında ekipten bir kişi veya ebeveynleri MSR’nin içinde kalacaktır. Ayrıca, deneğe tüm kayıt boyunca MSR dışındaki monitörde gözlemleneceğine dair güvence verin. İşitsel stimülasyon için, projeksiyon ekranı oturan kişinin önünde olacak şekilde adım 2.14’te açıklanan kurulumu kullanın. Kişinin, ses tetikleyicilerinin (örn. modüle edilmiş cıvıltı sesleri) iletildiği kulaklıkları (veya kulaklıkları) takmasına yardımcı olun.Deneğe, ses tetikleyicilerini dinlerken ekrana yansıtılan uyaranları (örneğin, siyah bir arka plan üzerindeki yeşil nokta) sabitlemesini söyleyin. Gerekirse, deneğin prosedürü daha iyi anlamasına yardımcı olmak için bir eğitim oturumu gerçekleştirin. MSR’nin kapısını kapatmadan önce, daha önce açıklandığı gibi güvenlik prosedürlerini tekrarlayın. Somatosensoriyel stimülasyon için adım 2.14’te açıklanan kurulumu kullanın. Deneğe önündeki projektör ekranında hangi videoyu (veya filmi) izlemek istediğini sorun.Deneğe gözleri açıkken rahatlamasını, seçilen videoyu izlemesini, mümkün olduğunca hareketsiz kalmasını ve kayıt sırasında parmaklarına iletilen dokunsal uyaranları görmezden gelmesini söyleyin. Konuya, her iki el için sırasıyla parmakların ucundaki cilde hafif dokunuşlar hissedeceğini açıklayın. Denek kendini rahatsız hissediyorsa, onu rahatlatmak için bir eğitim seansı yapın.NOT: Görsel bir hedefe göz sabitlemesi, kaydın kalitesini etkileyebilecek ve deneğin dikkatini veri toplama sırasında iletilen dokunsal uyaranlardan uzaklaştırabilecek biyolojik artefaktları en aza indirmek için iyi bilinen bir tekniktir. 3. Veri toplama NOT: Eşzamanlı MEG ve EEG verilerinin alınması, Cook Çocuk Tıp Merkezi’ndeki (CCMC) MEG tesisinde gerçekleştirilir. MEG’in epilepsili pediatrik çocuklarda klinik kullanımı hakkında daha fazla ayrıntı başka bir yerde bulunabilir 8,27,45. Bir manyetometre ve iki ortogonal düzlemsel gradyometre ile 102 özdeş üçlü sensör elemanında gruplandırılmış 306 kanal ile karakterize edilen tüm kafa MEG sistemini (sensör kapsama alanı: 1.220 cm2) kullanarak MEG sinyallerini kaydedin. En az 1 kHz’lik bir örnekleme frekansı ayarlayın.NOT: Tek bobinli manyetometreler, manyetik alanın MEG kask yüzeyine dik olan bileşenini ölçer. Düzlemsel gradyometreler, birbirleri arasında küçük bir mesafeye yerleştirilmiş manyetometre çiftleri ile karakterize edilen ve konumları arasındaki manyetik alan farkını (yani, “sekiz” in iki halkası arasındaki farkı) ölçen “sekiz rakamlı” bir bobin konfigürasyonundan oluşur ve aynı zamanda uzamsal gradyan olarak da adlandırılır. Manyetometrelerle karşılaştırıldığında, düzlemsel gradyometreler derin beyin kaynaklarına daha az duyarlıdır, ancak çevresel gürültüyü bastırarak yüzeysel kaynakları tespit etmede daha sağlamdır. Bu 306 kanal, süper iletken olmak için -296 ° C’de (4.2 K) sıvı helyuma daldırılır ve soğutulur. Kafa derisi, yanaklar ve boynun arkasına eşit aralıklarla yerleştirilmiş Ag / AgCl elektrot sensörleri ile manyetik olmayan 256 kanallı EEG ağını kullanarak EEG sinyallerini aynı anda kaydedin. En az 1 kHz’lik bir örnekleme frekansı ayarlayın. Kayda başlamak için MSR’nin kapısını kapatın. Sesli interkom sistemi aracılığıyla, kişiyle iletişim kurun ve MSR’nin içinde yalnız kalmaktan rahat hissedip hissetmediğini kontrol edin. Konuyu sürekli olarak videoda izleyin ve acil bir durumda hemen MSR’ye girin.NOT: Kendini rahat hissetmiyorsa veya devasa MSR kapısı onu korkutuyorsa, kayıt oturumları sırasında ekipten bir kişi veya ebeveynleri, konuya yakın bir tahta sandalyede oturarak MSR’nin içinde kalabilir; Odaya girmeden önce tüm metal nesnelerin çıkarıldığından emin olun. Her kayıttan önce, sesli interkom sistemi aracılığıyla deneğe göreve başlamadan önce konumunu ~30 saniye sabit tutması talimatını verin. Görsel motor görev için, ek olarak, ilk kayıt oturumu için hangi işaret parmağını (sağ veya sol) kullanacağı interkom aracılığıyla iletişim kurun.Deneğin hareketsiz kaldığı bu süre zarfında, HPI bobinlerine beslenen akımın ürettiği manyetik alanı ölçmek ve MEG sensör dizisine göre kafa ölçüm konumlarını belirlemek için MEG veri toplama sistemindeki HPI ölçüm diyaloğundan ölçüm düğmesine basın; bu nedenle, konunun iyi konumlandırıldığını onaylayın (kafa |z-koordinat| ˂ 75 mm) ve her seans için 3D ölçümleri not edin. Deneğin başı ile kaskı arasında hala boşluk varsa, ya MSR’nin içine tekrar girin ve yükseltme pedalı (varsa) aracılığıyla sandalyenin yüksekliğini ayarlayın, sandalyenin üzerine havlu veya battaniye yerleştirin veya interkom aracılığıyla deneğe başın kaska daha yakın bir konuma nasıl kaydırılacağı konusunda talimat verin (denek oturuyorsa), ve son olarak kafa ölçüm konumlarını tekrar kontrol edin. Dinlenme/uyku kayıtları olması durumunda, MSR’ye tekrar girin ve yatağı kaska yaklaştırarak baş-kask uzamsal boşluğunu azaltın. Denek MEG kaskına göre iyi bir şekilde konumlandırıldığında ve başlamaya hazır olduğunda, doğru MEG ve EEG senkronizasyonu için kesin bir sırayı (bkz. adım 3.5.1) izleyerek ilk kayıt oturumuna (süre ~10 dk) başlayın (bkz. adım 3.12).NOT: Yüksek kaliteli kayıtlar sağlamak için, ilk kayıt oturumu, öznenin hareketleri veya dış ortamın neden olduğu verilerde bulunan artefaktları yakalamak için kritik öneme sahiptir. Gerekirse, nihai kanal bağlantılarını veya öznenin MEG koltuğu üzerindeki konumunu ayarlamak için MSR’nin içine yeniden girin. Kayıtlar sırasında, gerekirse daha sonra gözden geçirilebilecek olağandışı eserler veya olaylar hakkında not almanız önerilir.EEG kaydını başlatmak için EEG veri toplama yazılımındaki kayıt düğmesine basın. MEG kaydını başlatmak için MEG veri toplama yazılımındaki kayıt düğmesine basın. Son olarak, görsel uyaranları görüntülemek veya işitsel uyaranları iletmek için stimülasyon bilgisayarının yazılımından başlat düğmesine basın.NOT: Görsel (veya işitsel) uyaran yazılımını çalıştıran stimülasyon bilgisayarı, gerçekleştirilen kaydın türüne bağlı olarak açılıp kapatılabilen MSR’nin dışındaki projektör ayna sistemine bağlıdır. Dinlenme/uyku kayıtları sırasında, denek ya dinlendiği ya da uyuduğu için sistem kapatılır, ancak görsel uyaran yazılımını stimülasyon bilgisayarında çalıştırmak, her kayıt oturumunun zamanlamasına yardımcı olur. Görsel motor görev sırasında, işitsel ve somatosensoriyel uyarımlar sırasında, deneğin yazılım çalışırken önüne yerleştirilen ekrana yansıtılan uyaranları veya bir videoyu gözlemlemesine izin verilerek sistem açılır. Bu çalışma için, görsel-motor görev için her bir uyaran arasında ~ 4 sn aralık olacak şekilde toplam (i) 107 uyaran (yani, bir dama tahtası arka planı üzerine yerleştirilmiş 85 görüntü ve 22 dama tahtası arka planı); (ii) işitsel stimülasyon için 3 s’lik bir uyaranlar arası aralığa sahip 200 modüle edilmiş cıvıltı sesi; ve (iii) somatosensoriyel stimülasyon için ~ 1.5 s’lik bir uyaranlar arası aralığa sahip yarı rastgele bir diziyi takip eden her parmak için 200 dokunsal uyaran (yani, D1, D3 ve D5). Kayıtları durdurmak için, MEG veri toplama yazılımındaki durdur düğmesine ve ardından EEG veri toplama yazılımındaki durdur düğmesine basın. Her kayıt oturumunun sonunda, onu rahatlatmak için denekle interkom aracılığıyla iletişim kurun ve MSR içinde herhangi bir kanal bağlantısı veya konum ayarlaması gerekmiyorsa bir sonraki oturuma geçin.Görsel motor görev için, kayıt sırasında özneyi motive etmek ve eğlendirmek için her seans için farklı görsel uyaranlar seçin. Görsel motor veya dinlenme / uyku verileri için, 5-6 seans ile karakterize edilen toplam ~ 1 saat eşzamanlı MEG ve EEG kaydı kaydedin. Ancak seans sayısı her konu için farklılık gösterebilir. Ayrıca, işitsel ve somatosensoriyel stimülasyon verileri için sırasıyla toplam ~ 20 dakika (her biri ~ 10 dakikalık 1-2 seans) ve ~ 14 dakika (her biri ~ 7 dakikalık 1-2 oturum) eşzamanlı MEG ve EEG kaydı kaydedin.NOT: Bu çalışmada, MEG ve EEG verileri, kayıtların sonunda sırasıyla .fif ve .mff formatlarında CCMC’nin BT depolama sisteminde otomatik olarak saklanmaktadır. Kayıt sona erdiğinde, deneğin sandalyeden veya yataktan ayağa kalkmasına yardımcı olmak için MSR’ye girin ve hem EEG ağını hem de elektrotları çıkarmak için MSR’nin dışındaki bir sandalyeye oturmasını isteyin.Deneğe aksi söylenene kadar gözlerini kapatmasını söyleyin ve çene kayışlarını tamamen gevşeterek ve ağı iki elinizle (alından deneğin başının arkasına doğru) tamamen soyulana kadar nazikçe çekerek EEG ağını çıkarmasına yardımcı olun. Bu adım sırasında, ağı çıkarırken deneğin saçını çekmediğinizden emin olun. Ek olarak, deneğin daha önce cildine bantlanmış kalan elektrotları (yani EKG, EOG ve görsel-motor görev durumunda EMG) nazikçe çıkarmasına yardımcı olun. EEG ağı ve elektrotlar çıkarıldıktan sonra, deneğe (ve ebeveynlerine) tüm prosedürlerin nihayet tamamlandığını bildirin. Konu odadan çıktıktan sonra, optik tarayıcıyı (kullanım kılavuzunda açıklandığı gibi) dikkatlice temizleyin ve koruyucu kılıfının içinde saklayın.Kayıtlar sırasında kullanılan tüm ekipmanların (örn. sandalyeler, yataklar, masalar) yüzeylerini hastane onaylı hidrojen peroksit mendiller veya dezenfekte edici sprey ve kağıt havlularla temizleyin ve dezenfekte edin, kullanılmış battaniyeleri ve havluları hastane tarafından sağlanan kabın içine koyun ve kullanılmış bant parçalarını atın. Ölçüm aletlerini saklama dolabının içinde saklayın ve iletken macunla doldurulmuş elektrot kaplarının içini akan musluk suyu altında ahşap pamuklu çubuklar kullanarak temizleyin. EEG ağını durulamak için, lavabodaki plastik kovayı temiz, ılık musluk suyuyla doldurun ve aşağıdaki adımları toplam dört kez tekrarlayın.EEG ağını suya batırın ve EEG ağını 10-20 saniye boyunca hafifçe çalkalayın (veya kovanın içine ve dışına ~ 25 kez daldırın). Kovadaki suyu boşaltın ve kovayı temiz ve ılık musluk suyuyla doldurun. EEG ağını dezenfekte etmek için, lavabodaki plastik kovayı 2 qt ılık musluk suyu ve 1 yemek kaşığı dezenfektandan oluşan dezenfekte edici solüsyonla doldurun ve EEG ağını 10 dakika boyunca içinde bekletin. Kovayı dezenfekte edici solüsyondan durulayın ve EEG ağından kalan solüsyonu çıkarmak için durulama ve boşaltma işlemini üç kez uygulayın. Durulama ya da dezenfeksiyon işlemi için batırılmış EEG filesini kovadan çıkarın, temiz, kuru bir havlu yardımıyla fazla suyunu çekerek kurulayın ve lavaboya yakın bir yere asarak saklayın. MEG verilerinden iç ve dış manyetik girişimleri ve ölçüm/hareket artefaktlarını bastırmak için, sinyal alanı ayırma (tSSS) yönteminin zamansal uzantısını ham veri MEG .fif dosyasına uygulayın.NOT: Uzay-zamansal Maxwell filtreleme (tSSS), MEG sensör dizisinin içinde veya çok yakınında bulunan parazit kaynaklarını, yani dahili paraziti bastırmak için idealdir. Eşzamanlı MEG ve EEG kayıtları gerçekleştirirken, iki toplama cihazının koordinat sistemlerini deneğin kafasındaki anatomik yer işaretlerine göre uzamsal olarak hizalayın (Şekil 2A) ve olası farklı örnekleme hızları nedeniyle ortaya çıkan sinyaller arasındaki doğrusal saat kaymasını düzeltin (Şekil 2B).NOT: Kayıtlar sırasında, hem MEG hem de EEG sinyalleri, Başlat ve Bitir düğmelerine basılmasındaki olası gecikmeler ve tetikleyiciler MEG ve EEG veri toplama yazılımına gönderildiğinde meydana gelen dahili bir saat kayması nedeniyle zaman içindeki yavaş kaymalardan da etkilenebilir. Bu sinyaller arasında hassas senkronizasyonu sağlamak için, Python’da veri toplama sırasında her iki sistemde de gönderilen tetikleyici olayları ortak tetikleme sinyali olarak kullanan bir şirket içi kod geliştirilmiştir. Kod, MNE-Python yazılım kitaplığında bulunan üç işlev içerir: MEG ve EEG sinyallerini okuyan iki işlev ve kanal adları ve zaman damgaları gibi sinyallerden tetikleyici olayların bilgilerini çıkaran bir işlev (yani, olayın meydana geldiği tarih ve saat). Her bir sinyalde (yani delta) tetikleme olaylarının meydana gelmesi arasındaki zaman farkları, zaman içindeki doğrusal saat kaymasını tanımlar (Şekil 2B). Geliştirilen kodun ayrıntılı bir açıklaması sonraki adımlarda verilmiştir (bkz. 3.12.1-3.12.4).Kayıtları hizalamak için her sinyalde meydana gelen ilk tetikleme olayı arasındaki farkı ofset değeri (yani, iki sinyalden birinden kırpılacak kısım) olarak kullanın.NOT: mne.io.read_raw_fif ve mne.io.read_raw_egi işlevleri, MEG ve EEG kayıtlarını 2B dizi biçiminde dönüştürürken, mne.find_events işlevi, ham sinyallerden olay bilgilerini çıkarır. Bu ilk tetikleyiciler hizalandıktan sonra, sinyaller arasındaki korelasyon derecesini değerlendirmek için Pearson’ın korelasyon katsayısını hesaplayın; Mükemmel bir hizalama sağlamak için 1 x 10-6 < p değerleri önerilir.NOT: Scipy kütüphanesinden pearsonr fonksiyonu, MEG ve EEG sinyalleri arasındaki Pearson korelasyon katsayısını ve bu korelasyonun p değerini tahmin eder. Bu korelasyon doğruluğunu doğrulamak için, birinci derece bir polinom uyumu gerçekleştirerek iki sinyal arasındaki sapma oranını tahmin edin ve polinom uydurmasının x eksenindeki sinyalleri yeniden örneklemek için polinom fonksiyonunun katsayısı ile temsil edilen sonuçta ortaya çıkan eşitsizlik derecesini kullanın (Şekil 2B).NOT: Numpy kütüphanesinden gelen polyfit fonksiyonu, bir polinom fonksiyonu içindeki MEG ve EEG sinyallerine uyar; Bu fonksiyon, iki sinyal arasındaki eşitsizliğin derecesini temsil eden bir katsayı döndürür. mne.resample fonksiyonu, polinom fonksiyonunun katsayısına göre MEG ve EEG sinyallerini yeniden örneklendirir. Yeniden örnekleme tamamlandıktan sonra, her sinyalde meydana gelen son tetikleme olayının zaman damgalarını karşılaştırın ve hem MEG hem de EEG sinyallerinde yaygın olmayan zaman pencerelerini kaldırın. Son olarak, daha fazla analiz için kullanılabilecek hem MEG hem de EEG sensörleri ile karakterize edilen tek bir kayıt oluşturmak için senkronize MEG ve EEG sinyallerini birleştirin.NOT: mne.add_channels işlevi, tek bir kayıt oluşturmak için iki sinyali birleştirir. Her ~ 1.5 saatlik kaydın sonunda, toplam 5-6 (her biri ~ 10 dakika), 1-2 (her biri ~ 10 dakika) ve 1-2 (her biri ~ 7 dakika) senkronize MEG ve EEG kayıtları, veri analizi için görselmotor (ve dinlenme / uyku), işitsel ve somatosensoriyel stimülasyon verileri için.NOT: İdeal olarak, deneğin üç görsel-motor kayıt için sağ parmakla dokunma ve kalan üç görsel-motor kayıt için sol parmakla dokunma gerçekleştirmesi gerekir. 4. Veri analizi Tahriş edici bölgenin haritalanmasıİnsan beyni MR görüntülerini işlemek, analiz etmek ve görselleştirmek için açık kaynaklı bir beyin görüntüleme aracı olan FreeSurfer’ın kortikal rekonstrüksiyon sürecini kullanarak deneğin MRG’sinden 3D kortikal yüzeyler oluşturun46. Kortikal rekonstrüksiyon sonuçlarını görselleştirmek için MEG ve EEG veri görselleştirme ve işleme47’ye adanmış MATLAB’ın açık kaynaklı bir uygulaması olan Brainstorm’a yeniden yapılandırılmış anatomiyi içe aktarın. Beyin Fırtınası’ndan, konu koordinat sistemini tanımlayan içe aktarılan MRG’de referans noktalarını (yani nasion, sol/sağ preauriküler ve ön/arka komissür ve interhemisferik) ayarlayın. Eş zamanlı MEG ve HD-EEG sinyalini Beyin Fırtınası’na aktarın ve sayısallaştırılmış referans noktalarına hizalamalarını ayarlamak için MRI kayıt sürecini kullanarak MEG ve EEG sensörlerini MRG’ye kaydedin. Gerekirse, EEG sensörlerini kortikal yüzeye yansıtın. Eşzamanlı MEG ve HD-EEG kaydını açın ve kötü kanalları kaldırmak için ham verileri görsel olarak inceleyin. Ek olarak, kayıtlardaki biyolojik artefaktları (ör. kalp atışları, göz kırpmaları) reddetmek için Beyin Fırtınası’nda bulunan sinyal uzayı projeksiyonu (SSP) artefakt düzeltme tekniğini uygulayın. Eşzamanlı MEG ve HD-EEG verilerine çentik (güç hattı girişimine göre 50 veya 60 Hz) ve bant geçiren (1-70 Hz) filtreler uygulayın. Ani yükselmeler ve keskin dalgalar gibi sık IED’lerle karakterize edilen ve minimum hareket artefaktlarına sahip (mümkünse) interiktal aktivite içeren veri bölümlerini seçin.NOT: IED’ler, 50 μV genlik ve 1-70 Hz frekans bandı48’deki arka plan aktivitesinden açıkça ayırt edilebilen keskin bir şekil ile karakterize edilen geçici dalga biçimleridir. Şekil 3A , her iki kayıtta da görülebilen sık IED’ler ile eşzamanlı MEG ve HD-EEG sinyallerinden alınan bölümlerin bir örneğini temsil eder. Sayfa başına 10 s’lik standart ekran ayarını kullanarak, hem MEG hem de EEG kayıtlarında (Şekil 3A) ve ayrıca tek başına her modalitede meydana gelen her IED’nin negatif tepe noktasını işaretleyin. Her IED’yi işaretlemeden önce, sırasıyla MEG ve EEG için topografya alanını ve potansiyel haritaları kontrol edin.NOT: Olası yayılan epileptik aktiviteyi49 hesaba katmak için, her bir IED’nin tepe noktası yerine yükselme fazı sırasında ek zaman noktalarının voltaj dağılımları da kontrol edilmelidir. Beyin Fırtınası kullanarak interiktal ani yükselme olaylarının nasıl işaretleneceği hakkında daha fazla ayrıntı başka bir yerde bulunabilir (https://neuroimage.usc.edu/brainstorm/Tutorials/Epilepsy). Beyin Fırtınası’nda bulunan OpenMEEG BEM (simetrik sınır elemanı yöntemi) yazılımını kullanarak üç katmanlı (yani kafa derisi, iç kafatası ve dış kafatası) geometrik model (Şekil 3B) olarak tanımlanan gerçekçi bir kafa modeli hesaplayın. MRI hacmini kaynak alanı olarak kullanın (5 mm uzamsal çözünürlüğe sahip kaynak noktası ızgarası).NOT: OpenMEEG BEM yazılımı, kafa derisi (yani hava-kafa derisi arayüzü), dış kafatası (yani kafa derisi-kafatası arayüzü) ve iç kafatası (kafatası-beyin arayüzü) ile karakterize edilen gerçekçi bir ileri modeli hesaplamak için simetrik sınır elemanı yöntemini kullanır. Alternatif bir çözüm olarak, sonlu elemanlar yöntemi (FEM), kafa hacim iletkeninin gerçekçi bir konuya özel temsiline izin verdiği için ileri problemi çözmek için kullanılabilir. Kafa dokusu iletkenlik değerleri genellikle literatürden varsayılmaktadır vedeneğin 50 yaşına bağlı olarak değişebilir. FEM kullanarak ileri modeli çözmek için, Beyin Fırtınası47,50,51’de bulunan DUNEuro FEM yazılımını kullanarak üç ila beş katmanlı (yani beyaz madde, gri madde, beyin omurilik sıvısı, kafatası ve deri) geometrik model olarak tanımlanan gerçekçi kafa modelini hesaplayın. FEM kullanılarak ileriye dönük modelin tahmini hakkında daha fazla ayrıntı başka bir yerde bulunabilir (https://neuroimage.usc.edu/brainstorm/Tutorials/Duneuro). MEG, EEG ve kombine MEG ve EEG sensörleri dizisinde ayrı ayrı kısıtlanmamış ECD yöntemini kullanarak seçilen interiktal sivri uçların altında yatan jeneratörleri lokalize edin. Bu dipol kaynaklarını lokalize etmek için, boş oda MEG kayıtlarından gürültü kovaryansını hesaplayın veya bir kimlik matrisi olarak ayarlayın.NOT: IED’lerin SNR’sinindüşük 12 olması durumunda alternatif bir yaklaşım olarak benzer voltaj dağılımlarına sahip ortalama IED’lerde kaynak lokalizasyonu yapmayı düşünün. Beyin Fırtınası’nda bulunan dipol tarama yöntemini, tüm beyin hacmi boyunca en önemli kaynak dipolleri seçmek için daha önce işaretlenmiş her IED’nin zirvesinde gerçekleştirin. Yalnızca %>60 uyum oranına sahip kaynak dipolleri seçin ve her dipol için tanımlanan kümelenmelerini, merkezinden 15 mm uzaklıkta bulunan dipol sayısı olarak tahmin edin (Şekil 3C).NOT: ECD kümelenmesi hakkında daha fazla ayrıntı52 başka bir yerde bulunabilir. SOZ’un HaritalanmasıFreeSurfer46’nın kortikal rekonstrüksiyon sürecini kullanarak deneğin MRG’sinden 3D kortikal yüzeyleri oluşturun. Kortikal rekonstrüksiyon sonuçlarını görselleştirmek için yeniden yapılandırılmış anatomiyi Beyin Fırtınası47’ye aktarın. İçe aktarılan MRG’de konu koordinat sistemini tanımlayan referans noktalarını ayarlayın. Eşzamanlı MEG ve HD-EEG sinyalini (iktal olayı içeren) Beyin Fırtınası’na aktarın ve sayısallaştırılmış referans noktalarına hizalamalarını ayarlamak için MRI kayıt sürecini kullanarak MEG ve EEG sensörlerini MRG’ye kaydedin. Gerekirse, EEG sensörlerini kortikal yüzeye yansıtın.NOT: Denek kayıtlar sırasında nöbet geçirdiyse, iktal olayın hangi seansta kaydedildiğini değerlendirmek için kayıt sırasında alınan notları gözden geçirin. Eşzamanlı MEG ve HD-EEG kaydını açın ve kötü kanalları kaldırmak için ham verileri görsel olarak inceleyin. Kayıttaki biyolojik artefaktları (ör. kalp atışları, göz kırpmaları) reddetmek için Beyin Fırtınası47’de bulunan SSP artefakt düzeltme tekniğini uygulayın. Eşzamanlı MEG ve HD-EEG verilerine çentik (güç hattı parazitine göre 50 veya 60 Hz) ve bant geçiren (1-70 Hz) filtreler uygulayın. Kayıt notlarına göre, nöbetin başlangıcını ve sonunu (belirtilmişse) tanımlayın ve iktal epileptiform deşarjları içeren verilerin doğru kısmını belirlemek için bu olayları sinyal üzerinde işaretleyin. Nöbet başlangıcının örnekleri sırasıyla MEG ve HD-EEG için Şekil 4’te gösterilmektedir.NOT: MEG edinimi sırasında bir denek nöbet geçirdiğinde, tıbbi personelin deneğe derhal yardım etmesi ve acil bakım sağlaması gerekir. Bu nedenle, iktal olaylarla bu veri bölümlerinin süresi kısa olabilir. Sayfa başına 10 s’lik standart ekran ayarını kullanarak, MEG ve EEG’deki iktal olay sırasında ve ayrıca tek başına her modalitede meydana gelen her epileptiform deşarj patlamasının (örneğin, tekrarlayan sivri uçlar, keskin dalgalar veya ani dalga kompleksleri) negatif zirvesini işaretleyin. Her tepe işaretlemesinden önce, sırasıyla MEG ve EEG için topografya alanını ve potansiyel haritaları kontrol edin (Şekil 4A).NOT: Nöbetler, başlangıçlarının başladığı yere bağlı olarak jeneralize veya fokal olarak sınıflandırılır. Epilepsi sendromuna bağlı olmasına rağmen, nöbet, frekans, genlik ve morfolojide değişebilen tekrarlayan elektrik boşalmaları ile karakterize en az 10 saniyelik bir olgudur. Beyin Fırtınası’nda bulunan OpenMEEG BEM yazılımını kullanarak MEG ve EEG sensörleri için üç katmanlı (yani kafa derisi, iç kafatası ve dış kafatası) gerçekçi kafa modelini hesaplayın. MRI hacmini kaynak alanı olarak kullanın (5 mm uzamsal çözünürlüğe sahip kaynak noktası ızgarası).NOT: FEM kullanarak ileri modeli çözmek için, Beyin Fırtınası47,50,51’de bulunan DUNEuro FEM yazılımını kullanarak üç ila beş katmanlı (yani beyaz cevher, gri madde, beyin omurilik sıvısı, kafatası ve deri) geometrik model olarak tanımlanan gerçekçi kafa modelini hesaplayın. FEM kullanılarak ileriye dönük modelin tahmini hakkında daha fazla ayrıntı başka bir yerde bulunabilir (https://neuroimage.usc.edu/brainstorm/Tutorials/Duneuro). MEG, EEG ve kombine MEG ve EEG sensörleri dizisinde ayrı ayrı kısıtlanmamış ECD yöntemini kullanarak seçilen iktal deşarjların altında yatan jeneratörleri lokalize edin. Bu dipol kaynaklarını lokalize etmek için, boş oda MEG kayıtlarından gürültü kovaryansını hesaplayın veya bir kimlik matrisi olarak ayarlayın. Beyin Fırtınası’nda bulunan dipol tarama yöntemini, tüm beyin hacmi boyunca en önemli kaynak dipolleri seçmek için daha önce işaretlenmiş her iktal dalga formunun zirvesinde gerçekleştirin. Yalnızca %>60 uyum oranına sahip kaynak dipolleri seçin ve kümelenmelerini tahmin edin (dipollerin her bir dipolün merkezinden uzaklığı 15 mm’ye ayarlanmıştır)52. Anlamlı korteksin haritalanmasıGörsel motor görev sırasında ve ayrıca işitsel ve somatosensoriyel stimülasyonlar sırasında kaydedilen sinyalleri kullanarak daha önce açıklanan 4.2.1-4.2.3 adımlarını gerçekleştirin. Eşzamanlı MEG ve HD-EEG kayıtlarını açın ve kötü kanalları kaldırmak için ham verileri görsel olarak inceleyin. Her oturum için ayrı olarak, kayıtlardaki biyolojik artefaktları (ör. kalp atışları, göz kırpmaları) reddetmek için Beyin Fırtınası47’de bulunan SSP artefakt düzeltme tekniğini uygulayın. Ayrıca, daha fazla analiz için kullanılamayan yapıtlarla kontamine olmuş tüm veri segmentlerini atın veya “Hatalı aralık” olarak işaretleyin. Eşzamanlı MEG ve HD-EEG verilerine çentik (güç hattı girişimine göre 50 veya 60 Hz) ve bant geçiren (1-100 Hz) filtreler uygulayın. Motor korteksi haritalamak için, FDI ve APB elektrotlarından kaydedilen EMG sinyallerini açın ve denek tarafından gerçekleştirilen dokunma olayını, sağ ve sol el için ayrı ayrı, FDI çift elektrot üzerindeki taban çizgisinden farklı kas aktivasyonunun ilk zirvesini seçerek manuel olarak işaretleyin. Beyin Fırtınası47’yi kullanarak bu adımı her oturum için ayrı ayrı gerçekleştirin.NOT: Yalnızca Beyin Fırtınası’nda görselleştirme için Filtre sekmesini kullanın ve dokunma sırasında EMG aktivitesinin tepe noktalarını doğru bir şekilde işaretlemeye yardımcı olabilecek frekans aralıklarını (örneğin, yüksek geçiş: 30 Hz; düşük geçiş: 300 Hz; çentik: 60 Hz) seçin. Etkinliklerin adının oturumlar arasında aynı olması gerekir; Örneğin, öznenin sağ parmakla (veya sol parmakla) dokunduğu olaylar “Tap_right” (veya “Tap_left”) olarak adlandırılabilir. Bu adım, tüm oturumlarda meydana gelen aynı olay türü üzerinde benzersiz bir analiz yapmamızı sağlar. Her oturumdan, aşağıdaki parametreleri seçerek artefakt içermeyen segmentlerde meydana gelen olayları içe aktarın: görsel uyaranlar: [-200; +500] ms zaman penceresi, uyaran başlangıcından önceki [-200; 0] ms taban çizgisi dahil; dokunma olayları: Görsel uyaran başlangıcından önceki [-1500; -1000] ms taban çizgisi dahil olmak üzere [-1500; +1000] ms zaman penceresi; Modüle edilmiş cıvıltı sesleri: [-500; +1000] ms zaman penceresi, uyaran başlangıcından önceki [-500; 0] ms taban çizgisi dahil; ve dokunsal uyaranlar: [-100; +500] ms zaman penceresi, uyaran başlangıcından önceki [-100; 0] ms’lik taban çizgisi dahil. Belirli bir görevin olayları tüm oturumlardan içe aktarıldıktan sonra, EEG verilerinde SNR’yi artırmak için ortalama referans montajını uygulayın ve olayın uyardığı alanları ve potansiyelleri elde etmek için uyaranlar arasındaki ortalamayı tahmin edin. Motor görevler (yani dokunma) ve dokunsal stimülasyon söz konusu olduğunda, bu son adım sırasıyla sağ ve sol el için gerçekleştirilir.NOT: Şekil 5, Şekil 6, Şekil 7 ve Şekil 8’deki A ve B panelleri, MEG ve EEG ve bunların göreceli topografya alanı ve potansiyel haritaları için sırasıyla görsel, motor, işitsel ve somatosensoriyel uyarılmış yanıtların örneklerini göstermektedir. Belirli bir görev için toplam uyaran sayısı kesinlikle tamamlanan seans sayısına bağlıdır; Motor görevi söz konusu olduğunda, bu sayı aynı zamanda doğru şekilde gerçekleştirilen kılavuz çekme görevine de bağlıdır. Görsel, motor, işitsel veya somatosensoriyel uyarılmış alanlar ve potansiyeller için, Beyin Fırtınası’nda bulunan OpenMEEG BEM yazılımını kullanarak MEG ve EEG sensörleri için üç katmanlı (yani kafa derisi, iç kafatası ve dış kafatası) gerçekçi kafa modelini hesaplayın. 3B kortikal yüzeyi kaynak alanı olarak kullanın.NOT: FEM kullanarak ileri modeli çözmek için, Beyin Fırtınası47,50,51’de bulunan DUNEuro FEM yazılımını kullanarak üç ila beş katmanlı (yani beyaz cevher, gri madde, beyin omurilik sıvısı, kafatası ve deri) geometrik model olarak tanımlanan gerçekçi kafa modelini hesaplayın. FEM kullanılarak ileriye dönük modelin tahmini hakkında daha fazla ayrıntı başka bir yerde bulunabilir (https://neuroimage.usc.edu/brainstorm/Tutorials/Duneuro). Olayla uyarılan her alan ve potansiyel için, MEG, EEG ve birleşik MEG ve EEG sensörleri dizisi için Beyin Fırtınası araç kutusunda uygulanan dSPM’yi kullanarak ortalama olaylardaki kortikal kaynakları hesaplayın. Her görev için özel olan ön uyaran temel dönemini kullanarak gürültü kovaryans matrisini ayarlayın (bkz. adım 4.3.5). Göreve bağlı olarak, ilgili anlamlı beyin bölgesinde gözlemlenen maksimum kortikal kaynakları çıkarın [birincil görsel korteks (V1), birincil motor korteks (M1), birincil işitsel korteks (A1) veya birincil somatosensoriyel korteks (S1)] ya bir atlas kullanılarak ya da o konumdaki sanal bir sensörün (yani, ilgilenilen bölge, ROI) yeniden yapılandırılması yoluyla tanımlanabilir (Şekil 5C, Şekil 6C, Şekil 7C ve Şekil 8C). Morlet dalgacık zaman-frekans ayrıştırmasını, olayla uyarılan alan ve ilgili anlamlı beyin alanındaki (V1, M1, A1 veya S1) potansiyel kaynaklar üzerinde doğrusal bir ölçekle (frekans aralığı: 1:1:100 Hz) gerçekleştirin.NOT: Uyaran başlangıcına zaman ve faz kilitli uyarılmış salınımları tahmin etmek için, MEG/EEG sinyalinin başlangıçta olaylar üzerinden ortalaması alınır ve daha sonra zaman-frekans analizinetabi olur 53,54. Her olay için ayrı ayrı olmak üzere, taban çizgisine göre normalleştirmek için Beyin Fırtınası’nda bulunan olayla ilgili pertürbasyon yöntemini kullanarak kortikal kaynak haritalarının standardizasyonunu gerçekleştirin (bkz. adım 4.3.5), her olay için ayrı ayrı (Şekil 5D, Şekil 6D, Şekil 7D ve Şekil 8D).NOT: Olayla ilgili bozulmaları kullanarak kaynak haritaların standardizasyonu, taban çizgisi üzerinden ortalamadan sapmayı yüzde olarak tahmin eden zaman-frekans güç haritaları için bir normalleştirme ölçüsüdür. Bu standardizasyon süreciyle ilgili daha fazla ayrıntı başka bir yerde bulunabilir (https://neuroimage.usc.edu/brainstorm/Tutorials/TimeFrequency#Normalized_time-frequency_maps). DoğrulamaSubdural ızgaraların ve / veya derinlik elektrotlarının implantasyonu yoluyla ekstra iEEG kaydı elde edin. İntrakraniyal elektrotların sayısı, tipi ve yerleşimi, cerrahi öncesi değerlendirmenin noninvaziv tanı testlerinden elde edilen bilgilerin toplamından elde edilen klinik hipoteze dayanarak multidisipliner epilepsi ekibi tarafından kararlaştırılır.NOT: Cerrahi öncesi değerlendirmenin bir parçası olarak, ameliyat dışı iEEG, 1.024 Hz örnekleme hızı kullanılarak dijital bir EEG sistemi aracılığıyla birkaç gün boyunca kaydedilir. SOZ’u, her denek için mevcut olan klinik bilgilere dayanarak uzman bir epileptolog tarafından tanımlandığı şekilde tanımlayın.NOT: SOZ, klinik olarak tanımlanmış iktal başlangıçtan önce veya onunla birlikte ortaya çıkabilen arka plan aktivitesinden farklı olan, ilk kesin iktal elektrografik deşarjı gösteren beyin alanı olarak tanımlanır. Bu iktal elektrografik deşarjda yer alan tüm kanallar, farklı beyin bölgelerinden kaynaklanan nöbetleri yakalasa bile, SOZ kontağı olarak kabul edilir. IEG’de kaydedilen iktal olay sırasında, her intrakraniyal elektrotta meydana gelen her bir epileptiform deşarj patlamasının zirvesini işaretleyin ve daha önce adım 4.1.7-4.1.10’da açıklandığı gibi ECD yöntemini kullanarak bu iktal olaylar üzerinde kaynak lokalizasyonu gerçekleştirin. iEEG lokalizasyon sonuçlarını, kaynak lokalizasyon sonuçları için altın standart olarak klinik olarak tanımlanan SOZ ile karşılaştırın.