頭皮電位記録に基づく深部脳刺激 (DBS) 電極局在の実現可能性に関する研究

深部脳刺激 (DBS) は、パーキンソン病、本態性振戦、および他の運動障害から運動症状を無効にする患者のための効果的な治療法である。DBS の電極の精密な、個々の配置は外科の後で臨床結果に主要な貢献者である。脳波 (EEG) は、頭皮上の電位から脳内シグナルの源を同定するために広く使用されています。EEG は携帯用、非侵襲的、低価格であり、それは刺激自体によって誘発される DBS の電極または誘発の潜在性のどちらかの局在化のための術中か歩行環境に容易に統合することができる。

本研究では、通常、人工物を構成する患者の脳波から dbs 電気パルスを抽出する原理と、脳波を用いてアーティファクト (すなわち DBS 電極) のソースを局在化するという、数値シミュレーションを用いて検討した。ローカリゼーション方法。高分解能電磁ヘッドモデルを用いて、DBS パルスアーチファクトによって生成された頭皮の脳波電位をシミュレートしました。次に、高密度脳波ネットの256電極位置で頭皮上の電位分布をサンプリングした。電位は、所与の一対の能動 DBS 電極によって作成されたダイポール源によってモデル化された。動的統計パラメトリックマップ (dSPM) アルゴリズムは、脳波逆問題を解決するために使用され、1.5 cm の最大誤差を有する3つの DBS 電極バイポーラ構成における刺激ダイポールの位置の局在化を可能にした。計算モデルの精度を評価するために, シミュレーションの結果を5人の患者で測定した16個の脳波電極上の電気アーチファクト振幅と比較した。患者で測定された脳波アーチファクトは、シミュレーションデータが患者のデータに見合っていることを確認した (0 ±6.6 μ v)。

本研究では, 手術ナビゲーションに必要なより高い精度を達成するためにさらなる作業が必要であることを認識しているが, その結果は, 検証された計算枠組みへの第一歩として提案されている非侵襲的局在は、DBS システムだけでなく、ヒト中枢神経系の近位および遠位部位の両方で刺激によって誘発される脳リズムも同様である。

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参照:

Iacono、Atefi SR、Mainardi L、ウォーカー HC、Angelone LM および Bonmassar G (2019) 頭皮電位記録に基づく深部脳刺激 (DBS) 電極局在化の可能性に関する研究フロント。生理 9:1788.土井: 10.3389/fphys 2018.01788