دانلود رایگان ترجمه مقاله نقشه برداری قبل از جراحی مغز در زمان فلج مغزی – اسپرینگر ۲۰۱۵

springer4

 

دانلود رایگان مقاله انگلیسی + خرید ترجمه فارسی
عنوان فارسی مقاله:

نقشه برداری قبل از جراحی مغز در زمان فلج مغزی با استفاده همزمان از EEG و MRI کاربردی با بزرگ نمایی بالا: امکان سنجی و نخستین نتایج

عنوان انگلیسی مقاله:

Presurgical brain mapping in epilepsy using simultaneous EEG and functional MRI at ultra‑high field: feasibility and first results

 
 
 
 
 

 

مشخصات مقاله انگلیسی (PDF)
سال انتشار ۲۰۱۶
تعداد صفحات مقاله انگلیسی ۱۲ صفحه با فرمت pdf
رشته های مرتبط با این مقاله پزشکی و مهندسی پزشکی
گرایش های مرتبط با این مقاله مغز و اعصاب، پردازش تصاویر پزشکی
چاپ شده در مجله (ژورنال) مواد رزونانس مغناطیسی در فیزیک، زیست شناسی و پزشکی – Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine
کلمات کلیدی EEG-fMRI ، نقشه برداری قبل از جراحی، فلج مغزی، بزرگنمایی با وضوح بالا
ارائه شده از دانشگاه گروه رادیولوژی و پزشکی، دانشگاه ژنو، سوئیس
رفرنس دارد  
کد محصول F1154
نشریه اسپرینگر – Springer

 

مشخصات و وضعیت ترجمه فارسی این مقاله (Word)
وضعیت ترجمه انجام شده و آماده دانلود
تعداد صفحات ترجمه تایپ شده با فرمت ورد با قابلیت ویرایش  ۲۰ صفحه با فونت ۱۴ B Nazanin
ترجمه عناوین تصاویر و جداول ترجمه شده است 
ترجمه متون داخل تصاویر ترجمه نشده است  
ترجمه متون داخل جداول ترجمه نشده است 
درج تصاویر در فایل ترجمه درج شده است  
درج جداول در فایل ترجمه درج شده است  
درج فرمولها و محاسبات در فایل ترجمه  به صورت عکس درج شده است  
منابع داخل متن به صورت عدد درج شده است  
کیفیت ترجمه کیفیت ترجمه این مقاله متوسط میباشد 

 

فهرست مطالب

چکیده
مقدمه
مواد و روش ها
بیماران
جمع آوری داده ها
EEG-fMRI همزمان
تصویربرداری ساختاری
نقشه یابی عملیات زبانی و حرکتی
تحلیل داده ها
پردازش EEG
پردازش fMRI
تحلیل های مربوط به توپوگرافی و اسپایک
نقشه برداری حرکتی و زبانی
نتایج
تجزیه و تحلیل های مربوط به توپوگرافی اسپایک
بیمار ۱
بیمار ۴
بیمار ۹
قشر مغزی
بیمار ۸
بیمار ۹
بحث
ایمنی و آسایش بیمار
حذف نمونه های مربوط به MRI
ترکیب EEG-fMRI
نقشه برداری قشر مغزی
کیفیت تصویر
مقایسه با ۳T
امکان سنجی بالینی و اهمیت
نتیجه گیری

 

 

بخشی از ترجمه
 چکیده
چکیده :
هدف این مطالعه نشان دادن این امر است که قشر مغزی و فلج مغزی مربوط به تغییرات همودینامیک می تواند با خیال راحت و قابل اعتماد با استفاده الکتروانسفالوگرافی همزمان (EEG) کاره تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (fMRI) در میدان (UHF) برای ارزیابی بالینی تشخیص بیماران مبتلا به فلج مغزی استفاده شود . مواد و روش های EEG-fMRI در ۷T با استفاده از یک راه اندازی بهینه سازی شده در نه بیمار مبتلا به فلج مغزی به دست آمده است. با توجه به محل ضایعه، نقشه برداری قشر مغزی (زبانی و حرکتی) نیز در دو بیمار انجام شد.
نتایج با وجود آثار قوی، اصلاح MRI EEG می تواند با الگوریتم حذف مصنوع بهینه سازی شده به آید، و اجازه شناسایی قوی از تخلیه فلج مغزیی را می دهد. تجزیه و تحلیل مربوط توپوگرافی حساس به نویز و محلی سازی منبع الکتریکی نیز با موفقیت انجام شد. محلی سازی تغییرات همودینامیک مربوط به فلج مغزی سازگار با ضایعه در سه بیمار تشخیص داده و هماهنگ با یافته های به دست آمده در ۳T است. تلفات محلی سیگنال در مناطق خاص، در اصل به ناهمگونی های B1 به علت بستگی به آرایش هندسی EEG منجر شده است . نتیجه گیری این نتایج نشان می دهد که نقشه برداری پیش از جراحی شبکه مبتلا به فلج مغزی و قشر مغزی در UHF امکان پذیر است، بر طبق مکان یابی زخم، یی نقشه برداری قشر مغزی زبانی و حرکتی ۳T در دو بیمار انجام شد.
 
۱- مقدمه
تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (fMRI) یک روش غیر تهاجمی است که قادر به تشخیص تغییرات همودینامیک مربوط به فعالیت های عملکردی مغز است. روش به طور گسترده در سطح خون اکسیژن وابسته (BOLD) اثر استفاده می شود ، که با توجه به اصلاح محلی حساسیت مغناطیسی ناشی از خواص پارامغناطیس [۱] دزوکسی هموگلوبین است. توانایی به دست آوردن fMRI در میدان (UHF) این فرصت را به حد زیادی افزایش می دهد ، حساسیت کنتراست BOLD پس از بهبود رزولوشن فضایی با کاهش تعداد حوادث مورد نیاز برای مشاهده یک اثر قابل توجه [۲،۳] ارائه می شود. علاوه بر این، سهم سیگنال داخل عروقی از رگ تخلیه با قدرت میدان مغناطیسی [۴] کاهش می یابد ، فرض می شود محلی سازی دقیق تر است. این مزایا این امکان را برای مشخص کردن بهتر شبکه های مبتلا به فلج مغزی با استفاده از الکتروانسفالوگرافی همزمان (EEG) و به منظور افزایش درک ما از BOLD [5] با پاسخ منفی است. EEG-fMRI در UHF شناسایی دقیق تر از مناطق فلج مغزی و قشر حیاتی کاربردی در طول ارزیابی پیش از جراحی فراهم می کند. حساسیت بهتر EEG-fMRI ممکن است برای بیماران با چند تخلیه تشنج فلج مغزیی (IED) و یا کسانی که با کاهش در ۳T مواجه شده اند مفید باشد.
با این حال، EEG در انجام FMRI، به خصوص در UHF، از مصنوعات مختلف کیفیت داده مصالحه رنج می برد. نخست، مصنوعات شیب EEG در کسب fMRI کاملا مبهم می باشد. سوئیچینگ سریع شیب میدان مغناطیسی تولید القای الکترومغناطیسی برای حلقه تشکیل شده توسط سیم EEG می کند، دامنه آن بستگی به نرخ کشت شیب [۶] دارد. اگر EEG با MR هماهنگ باشد، مصنوعات گرادیان شدت دوره ای و تکرار آن به راحتی می تواند با استفاده از میانگین متحرک قالب مصنوع [۷،۸] حذف شود. دوم، حرکت یا لرزش الکترودها منجر به تولید میدان مغناطیسی نیروهای الکتریکی القا شده در EEG می شود که متناسب با قدرت میدان هستند [۹]. به طور خاص، مصنوعات پالس (PA)، به دلیل ترکیبی از تکان حرکت تحت هر ضربان قلب می باشند ، گسترش پوست سر القا حرکت الکترود نزدیک شریان سطحی و اثر هال تولید شده توسط جریان خون [۱۰،۱۱] را منجر می شود ، EEG به شدت آلوده. بر خلاف آثار شیب، PA ثابت و بین ضربان های پی در پی بسیار متغیر هستند. استفاده متوسط مصنوع (AAS) برای حذف PA کافی است، به خصوص در زمینه بالاتر [۸، ۱۲، ۱۳]، که در آن دامنه و تنوع تا حد زیادی با قدرت میدان مغناطیسی [۱۴] افزایش نمی یابند. دومین گام با استفاده از تجزیه و تحلیل مستقل جزء (ICA) [15] و یا مجموعه ای بهینه اساس (OBS) [16] به طور کلی برای حذف مورد استفاده بوده است. در UHF، ارتعاشات ناشی از پمپ هلیم [۱۷] و یا از طریق سیستم تهویه [۱۸] می تواند به طور جدی بر روی کیفیت EEG تاثیر بگذارد، اما می توان آن ها را با استفاده از یک راه اندازی بهینه سازی شده [۱۹] محدود کرد. حرکت خود به خود EEG در زمینه بالاتر تاثیر می گذارد و سازش شیب پس از آن و تصحیح PA با استفاده از میانگین متحرک تفریق الگو می باشد . پارامترهای تجدید fMRI می تواند برای بهبود حذف شیب مصنوع [۲۰] مورد استفاده قرار گیرد ، و سنسورهای پیزو الکتریک و یا حلقه های اضافی در EEG می تواند برای فیلتر کردن نقائص [۹،۲۱،۲۲] مورد استفاده قرار گیرد.
علاوه بر این، حضور الکترودهای EEG و سیم رسانای همگن ، میدان مغناطیسی ایستا (B0) را تغییر می دهد و اخلال در فرکانس رادیویی (RF) درستا (B1) ایجاد می کند ، که منجر به ترک سیگنال محلی و اعوجاج در مجاورت الکترودهای EEG و کاهش جهانی نسبت سیگنال نویز (SNR) می شود[۲۳]. . این مصنوعات به طور عمده به قدرت میدان بستگی دارد و به طور قابل توجهی می تواند تحت تاثیر کیفیت تصویر UHF قرار بگیرد . با این حال، با توجه به اینکه سر و صدا فیزیولوژیکی نیز کاهش می یابد،SNR تصاویر کاربردی ، حتی در حضور متراکم آرایه EEG [24] کمتر آسیب دیده است.
علاوه بر آثار قابل توجهی که ذکر شد ، ضبط همزمان EEG و fMRI در UHF نگرانی مهمی در مورد ایمنی بیمار ایجاد می کند . اول، حضور مواد EEG ممکن است توزیع میدان انتقال B1 را تغییر می دهد، و در نتیجه میزان جذب خاص محلی (SAR) پیش بینی نشده است [۲۵]. دوم، طول موج پالس فرکانس رادیویی با شدت میدان مغناطیسی ایستا کاهش می یابد ، افزایش خطر عوارض آنتن رزونانس در سیم، به خصوص در۷T 27]. ، [۲۶
در این گزارش، نتایج اولیه در نه بیمار با استفاده از فلج مغزی همزمان EEG-fMRI در ۷T ارائه شده است. هدف ما این است که با استفاده از یک راه اندازی بهینه سازی و مصنوعات مناسب الگوریتم حذف، قشر و تغییرات همودینامیک مربوط به فلج مغزی را می توان با خیال راحت و قابل اعتماد در UHF برای ارزیابی پیش از جراحی بالینی بیماران مبتلا به فلج مغزی تشخیص داد. این اولین گزارش همزمان کسب EEG-fMRI در UHF در بیماران مبتلا به فلج مغزی است.

 

بخشی از مقاله انگلیسی

Abstract

Objectives The aim of this study was to demonstrate that eloquent cortex and epileptic-related hemodynamic changes can be safely and reliably detected using simultaneous electroencephalography (EEG)–functional magnetic resonance imaging (fMRI) recordings at ultra-high field (UHF) for clinical evaluation of patients with epilepsy. Materials and methods Simultaneous EEG–fMRI was acquired at 7 T using an optimized setup in nine patients with lesional epilepsy. According to the localization of the lesion, mapping of eloquent cortex (language and motor) was also performed in two patients. Results Despite strong artifacts, efficient correction of intra-MRI EEG could be achieved with optimized artifact removal algorithms, allowing robust identification of interictal epileptiform discharges. Noise-sensitive topographyrelated analyses and electrical source localization were also performed successfully. Localization of epilepsyrelated hemodynamic changes compatible with the lesion were detected in three patients and concordant with findings obtained at 3 T. Local loss of signal in specific regions, essentially due to B1 inhomogeneities were found to depend on the geometric arrangement of EEG leads over the cap. Conclusion These results demonstrate that presurgical mapping of epileptic networks and eloquent cortex is both safe and feasible at UHF, with the benefits of greater spatial resolution and higher blood-oxygenation-level-dependent sensitivity compared with the more traditional field strength of 3 T.

۱ Introduction

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is a noninvasive technique capable of detecting hemodynamic changes related to functional brain activity. The most widely used acquisition methods rely on the blood-oxygenation-level-dependent (BOLD) effect, which arises due to a local modification of the magnetic susceptibility caused by the paramagnetic properties of deoxyhemoglobin [1]. The ability to acquire fMRI at ultra-high field (UHF) offers the opportunity to greatly enhance BOLD contrast sensitivity and to subsequently improve the spatial resolution or decrease the number of events required to observe a significant effect [2, 3]. Furthermore, the intravascular signal contribution from draining veins decreases with magnetic field strength [4], allowing a more accurate localization. These benefits open the possibility to better characterize epileptic networks using simultaneous electroencephalography (EEG) and to enhance our understanding of negative BOLD responses [5]. EEG–fMRI at UHF would permit more precise identification of epileptogenic areas and functional vital cortex during presurgical evaluations. Better EEG–fMRI sensitivity may be beneficial to patients with few interictal epileptiform discharges (IED) or those with mitigated results at 3 T. However, the acquisition of EEG during fMRI, especially at UHF, suffers from various artifacts that compromise data quality. First, gradient artifacts completely obscure the EEG during fMRI acquisition. The rapid switching of magnetic field gradients produces electromagnetic induction into the loops formed by the wires of the EEG, the amplitude of which depends on gradient slew rates [6]. If EEG acquisition is synchronized with the MR clock, gradient artifacts are strictly periodic and reproducible and can easily be removed using moving average artifact template subtraction [7, 8]. Second, any motion or vibration of electrodes and leads in the static magnetic field produce induced electromotive forces in EEG that are proportional to the field strength [9]. In particular, pulse artifacts (PA), which are due to a combination of nodding head motion following each heartbeat, scalp expansion inducing motion of the electrodes near superficial arteries, and Hall effect produced by blood flow [10, 11], strongly contaminate the EEG. Contrary to gradient artifacts, PA are nonstationary and highly variable between successive heartbeats. The use of averaged artifact subtraction (AAS) is not sufficient to accurately remove PA, especially at higher fields [8, 12, 13], where both amplitude and variability greatly increase with magnetic field strength [14]. A second step using independent component analysis (ICA) [15] or optimal basis set (OBS) [16] is generally used to remove residuals. At UHF, vibrations induced by the helium pump [17] or by the ventilation system [18] could also seriously affect EEG quality, but they can be limited by using an optimized setup with ultrashort bundled wires [19]. Spontaneous head motion may also affect EEG recordings at higher field and compromise subsequent gradient and PA correction using moving average template subtraction. The fMRI realignment parameters can be used to improve gradient artifact removal [20], and piezoelectric sensors or additional loops on the EEG caps can be used to filter out motion artifacts [9, 21, 22]. Furthermore, the presence of EEG electrodes and conductive wires can alter the homogeneity of the static magnetic field (B0) and disrupt the radiofrequency (RF) field (B1), leading to local signal dropout and distortion in the vicinity of EEG electrodes and to a global decrease of signal-to-noise ratio (SNR) [23]. These artifacts mainly depend on field strength and can significantly impact image quality at UHF. However, given that physiological noise is also reduced, temporal SNR of functional images is less affected, even in the presence of a dense-array EEG cap [24]. In addition to substantial artifacts, simultaneous recordings of EEG and fMRI at UHF raise important concerns regarding patient safety. First, the presence of EEG materials may alter the transmit B1 field distribution, resulting in unpredicted local specific absorption rate (SAR) modification [25]. Second, the radiofrequency pulse wavelength decreases with static magnetic field intensity, increasing the risk of resonant antenna effects in the wires, especially at 7 T [26, 27]. In this report, preliminary results obtained in nine patients with epilepsy using simultaneous EEG–fMRI at 7 T are presented. Our aim was to demonstrate that using an optimized setup and appropriate artifacts removal algorithms, eloquent cortex and epileptic-related hemodynamic changes can be safely and reliably detected at UHF for clinical presurgical evaluation of epileptic patients. To our knowledge, this is the first report of simultaneous EEG– fMRI acquisition at UHF in patients with epilepsy

 

 

 

دانلود رایگان مقاله انگلیسی + خرید ترجمه فارسی
عنوان فارسی مقاله:

نقشه برداری قبل از جراحی مغز در زمان فلج مغزی با استفاده همزمان از EEG و MRI کاربردی با بزرگ نمایی بالا: امکان سنجی و نخستین نتایج

عنوان انگلیسی مقاله:

Presurgical brain mapping in epilepsy using simultaneous EEG and functional MRI at ultra‑high field: feasibility and first results

 
 
 
 
 

 

 

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *