评估刺激器修改用于同时进行非侵入性耳鼻动神经刺激和MRI
Vanessa Teckentrup1,2, Mareike Ludwig3,4,5, Janis Seibt6,7
1Department of Psychiatry and Psychotherapy, University of Tübingen, Tübingen, Germany.
概括
研究人员开发了一种经过修改的刺激电缆,用于在MRI过程中安全地通过皮肤进行耳道迷走神经刺激 (taVNS). 这一创新可以防止过热和图像扭曲,使可靠的神经刺激研究成为可能.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗成像医学成像
背景情况:
- 通过皮肤进行的耳膜迷走神经刺激 (taVNS) 提供了非侵入性神经调节.
- 功能性MRI (fMRI) 可以研究taVNS诱导的大脑变化,以进行精确的神经刺激.
- 一个关键的安全问题是MRI期间taVNS设备的RF诱导加热.
研究的目的:
- 开发和验证用于并发MRI的安全taVNS协议.
- 为了减轻MRI引导taVNS期间射频 (RF) 加热的风险.
- 确保taVNS期间获得的fMRI数据的完整性.
主要方法:
- 设计了一种新的刺激电缆,配有浮动地面电缆陷和过板连接器.
- 用修改和未修改的电缆测量温度,电极共振和电流干扰.
- 在多个3T核磁共振扫描仪模型中,与幽灵和人类参与者进行了实验.
主要成果:
- 修改后的电缆显著减少了射频加热,保持温度升高低于ASTM F2182标准的2K值.
- 根据ASTM 2119. 消除了潜在的RF诱导电流流和相关的电极附近的信号损失/扭曲.
- 以前受损的脑干和中脑区域的图像质量可以使用修改后的电缆恢复.
结论:
- 经过修改的刺激器电缆使taVNS和fMRI的安全有效的同时应用成为可能.
- 这种硬件修改可能会提高功能神经成像研究中的图像质量.
- 提供了详细的修改说明,以方便其他研究人员采用.
