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World File Search System伪影
使用模拟的肌电伪影
最近的研究表明，能够记录患有半晶状体切除术的脑外伤（TBI）患者的脑电图（EEG）中高γ信号（80-160 Hz）。然而，由于与面部和头部运动相关的表面肌电图（EMG）伪影的混淆带宽重叠，因此提取与运动相关的高γ仍然具有挑战性。在我们以前的工作中，我们描述了一种增强的独立组件分析（ICA）方法，用于从EEG中删除EMG伪像，并通过添加EMG来源（ERASE）称为EMG降低。在这里，我们对六名Hemicraniectomies患者记录的EEG测试了该算法，同时他们执行了拇指流失任务。删除的平均值为52±12％（平均±S.E.M）（最大73％）EMG伪影。相比之下，常规ICA从EEG中删除了EMG伪像的平均值为27±19％（平均值±S.E.M）。尤其是，在擦除擦除后，在半晶切除术中的对侧手运动皮层区域中，高γ同步显着改善。更复杂的高γ复杂性是分形维度（FD）。在这里，我们在每个通道上计算了EEG高γ的FD。高γ的相对FD定义为移动状态下的FD在空闲状态下减去FD。我们发现，施加擦除后，高γ的相对FD与半骨切除术相对于半晶状分裂术，与纤维流量的振幅密切相关。的结果表明，与拇指流量相关的电极上的显着相关系数平均为〜0.76，而非流行性辐射切除术区域的同源电极的系数接近0。在常规ICA之后，在两个半开裂区域（最高0.86）和非流行颅切除术区域（最高0.81）中，高γ和力之间的相对FD之间的相关性均保持较高。在所有受试者中，使用擦除后，平均83％的电极与力显着相关。常规ICA后，只有19％的具有显着相关性的电极位于半晶切除术中。
基于CRISPR的功能基因组学用于神经系统疾病 在双向脑计算机界面中，升华和无效的投影作为伪影刺激的伪影抑制方法
神经退行性，神经发育和神经精神疾病是最大的公共卫生挑战之一，因为许多人缺乏调整疾病的治疗方法。缺乏有效疗法的主要原因是我们对病因和细胞机制的有限理解。全基因组关联研究正在提供越来越多的疾病相关遗传变异的目录。下一个挑战是阐明这些变体如何引起疾病，并将这种理解转化为疗法。本综述描述了最近开发的基于CRISPR的功能基因组学方法如何发现神经系统疾病中的疾病机制和治疗靶标。使用CRISPR干扰（CRISPRI）和CRISPR激活（CRISPRA），可在实验疾病模型中使用细菌CRISPR系统来编辑基因组并控制基因的表达水平。这些遗传扰动可以在大规模平行的遗传筛选中实施，以评估人类细胞的功能后果。CRISPR筛选与诱导的多能干细胞（IPSC）技术相结合，该技术能够推导分化的细胞类型，例如神经元和神经胶质，以及来自从患者获得的细胞的脑器官。基于疾病相关的基因表达变化的基于CRISPRI/CRISPRA的建模可以确定因果变化。遗传修饰者筛查可以阐明疾病机制，细胞类型选择性脆弱性的因果决定因素，并确定治疗靶标。
生理伪影及其对脑的影响......
摘要 — 通过脑机接口 (BMI) 和闭环深部脑刺激器 (DBS) 精确测量脑活动是脑与后续处理模块之间通信的最重要步骤之一。在 DBS 中经常使用的传统胸装系统中，传感接口中会产生大量伪影，通常是施加在外壳和传感电极之间的共模信号。由于接口的共模抑制比 (CMRR) 能力有限，因此衰减这种共模信号在这些系统中可能是一个严峻的挑战。正在开发的新兴 BMI 和 DBS 设备可以安装在头骨上。将系统安装在颅骨区域可以通过限制伪影幅度来抑制这些感应生理信号。在本研究中，我们使用躯干形体积导体中的电流源偶极子模型，通过关注心脏活动来模拟伪影的影响。使用不同的 DBS 架构执行有限元仿真，我们估计了几种设备架构的 ECG 共模伪影。使用该模型有助于定义整个系统 CMRR 的总体要求，以保持大脑活动的分辨率。模拟结果估计，颅骨安装系统的心脏伪影影响将明显低于包括胸部区域的非颅骨系统。预计对于胸部安装的设备，至少需要 60-80 dB CMRR 来抑制 ECG 伪影，而对于颅骨安装的设备，在最坏情况下 20 dB CMRR 就足够了。用于估计心脏伪影的方法可以扩展到其他来源，例如运动/肌肉源。设备对伪影的敏感性对于闭环 DBS 和 BMI 的实际转化具有重要意义，包括生物标志物的选择以及绝缘体和导线系统的设计要求。
双向脑机接口应用中同时进行皮层脑电刺激和记录的最佳伪影抑制
摘要 目的。基于皮层电图 (ECoG) 的脑机接口 (BCI) 是恢复神经功能障碍患者运动和感觉功能的有前途的平台。这种双向 BCI 操作需要同时记录 ECoG 和刺激，这在存在强刺激伪影的情况下具有挑战性。如果 BCI 的模拟前端在超低功耗模式下运行，这个问题会更加严重，这是完全植入式医疗设备的基本要求。在本研究中，我们开发了一种新方法，用于在刺激伪影到达模拟前端之前抑制它们。方法。利用基本的生物物理考虑，我们设计了一种伪影抑制方法，该方法采用在主刺激器和记录网格之间传递的弱辅助刺激。然后通过约束优化程序找到该辅助刺激偶极子的确切位置和幅度。在模拟和幻影脑组织实验中测试了我们方法的性能。主要结果。通过优化程序找到的解决方案在模拟和实验中都与最佳抵消偶极子相匹配。在模拟和脑幻影实验中分别实现了高达 28.7 dB 和 22.9 dB 的伪影抑制。意义。我们开发了一种简单的基于约束优化的方法来查找产生最佳伪影抑制的辅助刺激偶极子的参数。我们的方法在刺激伪影到达模拟前端之前对其进行抑制，并可能防止前端放大器饱和。此外，它可以与其他伪影缓解技术一起使用，以进一步减少刺激伪影。
0.0023 毫米$^2$/ch. 具有刺激伪影抑制功能的增量编码、时分复用混合信号 ECoG 记录架构
摘要 — 本文展示了一种可扩展的时分复用生物电位记录前端，能够实时抑制差分和共模伪影。增量编码记录架构利用了皮层脑电图 (ECoG) 记录的功率谱密度 (PSD) 特性，结合了 8 位 ADC 和 8 位 DAC，以实现 14 位动态范围。利用数字反馈架构的灵活性，将 64 个差分输入通道时分复用到共享混合信号前端，与最先进的技术相比，通道面积减少了 2 倍。用于增量编码的反馈 DAC 还可以通过片外自适应环路消除差分伪影。本文包括对该架构的分析以及 65 nm CMOS 测试芯片实现的硅片性能测量（包括工作台和体内）。
使用多尺度全卷积神经网络校正运动伪影
缩写：FCN = 完全卷积神经网络；MSE = 均方误差；SSIM = 结构相似性指数在 MRI 检查期间，患者运动会导致伪影，而伪影是临床实践中造成图像质量下降的常见原因，据报道，这会影响 10% – 42% 的脑部检查的图像质量。1、2 在图像采集时可能会识别出对 MRI 检查诊断价值有重大影响的运动伪影，导致近 20% 的 MRI 检查出现重复序列。1、3 这些重复序列会给放射科带来大量的时间和财务成本。1 由于无法保证患者在重复序列期间能够更好地保持静止，因此图像的诊断价值往往会受到影响。
基于模型的脑电图阿尔法波滤波，以提高动态条件下的准确性和伪影检测
摘要 — 脑电图 (EEG) 是大脑电生理活动的记录，通常通过放置在头皮上的电极进行。EEG 信号包含有关大脑状态的有用信息，特定状态与特定频率的振荡（所谓的脑电波）相关；因此，EEG 信号通常根据其频率内容进行分析。一个值得注意的例子是 alpha 波 (8-14 Hz) 的幅度估计。本文提出了一种基于模型的估计方法，该方法基于已知的 alpha 波物理特性，可在快速幅度动态的情况下增强稳健性，并自动识别 alpha 波中可能存在的伪影或不连续性。本文通过应用于临床 EEG 信号说明了所提出的方法，但它特别适用于可穿戴 EEG 应用，例如脑机接口 (BCI)，其中没有专家的人工监督。索引词 — 脑电图、生物医学测量、信号处理、时域分析、频域分析、数字滤波器、脑机接口
使用多尺度全卷积神经网络校正运动伪影
缩写：FCN = 完全卷积神经网络；MSE = 均方误差；SSIM = 结构相似性指数在 MRI 检查期间，患者运动会导致伪影，而伪影是临床实践中造成图像质量下降的常见原因，据报道，这会影响 10% – 42% 的脑部检查的图像质量。1、2 在图像采集时可能会识别出对 MRI 检查诊断价值有重大影响的运动伪影，导致近 20% 的 MRI 检查出现重复序列。1、3 这些重复序列会给放射科带来大量的时间和财务成本。1 由于无法保证患者在重复序列期间能够更好地保持静止，因此图像的诊断价值往往会受到影响。
用压电纤维担架中的傅里叶域光学相干断层扫描中的伪影
收到2007年9月26日； 2008年2月15日修订； 2008年2月18日接受；发表于2008年3月4日（文档ID 87957）;发表于2008年3月31日，我们描述了一种扫描源源式光学相干断层扫描（OCT）系统，该系统启动了高速全速成像。我们实施了一个压电纤维担架，以在连续的A扫描之间产生定期的相移，从而引入了横向调制。然后，通过在轴向方向处理数据之前，在横向方向上执行傅立叶过滤来解决深度歧义。DC工件也被删除。关键因素是压电纤维担架可用于以高重复速率生成离散的相移。提出的实验设置是先前报道的B-M模式扫描光谱域OCT的一个改进版本，因为它不会产生其他伪像。这是一个简单且低成本的解决方案，可轻松应用伪影。©2008美国光学协会OCIS代码：110.4500，170.4500，100.5070。
基于块设计的脑电图实验中眼部伪影消除方法的比较
摘要：人们已经对眼球运动及其作为眼部伪影 (OA) 对脑电图 (EEG) 记录的贡献进行了深入研究。然而，它们的存在通常被认为会妨碍分析。一种被广泛接受的绕行方法是避免伪影。OA 处理通常简化为拒绝受污染的数据。为了克服数据丢失和行为限制，研究小组提出了各种校正方法。最先进的方法是数据驱动的，通常要求 OA 与大脑活动不相关。这对于视觉运动任务并不一定成立。为了防止相关信号，我们研究了一种双块方法。在第一个块中，受试者根据视觉引导范式进行扫视和眨眼。然后，我们为这些数据拟合了 5 种伪影去除算法。为了测试它们在伪影衰减和大脑活动保存方面的平稳性，我们在一小时后记录了第二个块。我们发现，扫视和眨眼仍可减弱到偶然水平，而休息试验期间的大脑活动仍可保留。