深度电极刺激和人类的并发功能MRI:影响体卷传输加热的因素
Hiroyuki Oya1, Ralph Adolphs2, Matthew A Howard3
1Department of Neurosurgery, University of Iowa, Iowa City, IA, USA; Iowa Neuroscience Institute, University of Iowa, Iowa City, IA, USA.
电刺激fMRI (es-fMRI) 可以绘制大脑图像,但面临安全限制. 这项研究发现,在人类大脑幻体中,射频能量对组织的加热 (<0.75°C) 是最小的,这支持了更安全的人类es-fMRI应用.
科学领域:
- 神经成像是一种神经成像.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医学物理 医学物理
背景情况:
- 电刺激fMRI (es-fMRI) 对绘制大脑连接有价值,但由于安全问题,人类的应用受限.
- 一个主要的问题是射频 (RF) 能量沉积和随后的MRI扫描期间植入电极附近的组织加热.
- 在典型的fMRI频率下,电极导线没有电短,造成射频能量吸收和散射的风险.
研究的目的:
- 为了量化RF诱导的组织加热在人类大脑幽灵与电长电极带在3特斯拉.
- 调查各种成像参数和硬件配置对加热的影响.
- 为确保人类es-fMRI安全提供数据和建议.
主要方法:
- 在两个独立的成像中心对人类大脑幻影进行了温度测量.
- 实验使用3特斯拉MRI与机身线圈射频传输,包括多频段回声平面成像和3D T2w轮旋回声成像.
- 评估的射频加热时间RMS射频传输场高达3.5μT.
主要成果:
- 在测试条件下,与电极接触接壤的温度升高始终低于0.75°C,除了一个例外.
- 对各种配置进行了详细的加热量测量.
- 根据这些发现,制定了具体的电缆路由建议.
结论:
- 在具有长电导线的人类大脑幻影中,射频诱导的组织加热在典型的3T es-fMRI条件下是最小的.
- 这些发现支持es-fMRI在人类研究中的安全实施.
- 对电缆路线的建议可以帮助机构审查委员会批准人类es-fMRI协议.
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