。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证(未经同行评审证明)获得的是作者/资助者,他授予Biorxiv授予Biorxiv的许可,以永久显示预印本。这是该版本的版权持有人,该版本于2024年3月13日发布。 https://doi.org/10.1101/2024.03.11.584506 doi:Biorxiv Preprint
。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证未通过同行评审获得证明)是作者/资助者,他已授予Biorxiv授予Biorxiv的许可,以永久显示预印本。它是此预印本的版权持有人(该版本发布于2023年7月19日。; https://doi.org/10.1101/2023.07.18.549597 doi:biorxiv Preprint
摘要 大数据与人工智能 (AI) 的结合对电生理学领域的影响越来越大。算法的创建是为了改善临床心电图或动态心律设备的自动诊断。此外,人们正在研究在侵入性电生理学研究中使用人工智能或将几种诊断方式结合到人工智能算法中以辅助诊断。然而,所创建算法的临床性能和适用性尚不清楚。在这篇叙述性评论中,描述了人工智能在电生理学领域的机遇和威胁,主要关注心电图。讨论了当前的机会及其潜在的临床益处以及挑战。讨论了数据采集、模型性能、(外部)有效性、临床实施、算法解释以及人工智能研究的伦理方面的挑战。本文旨在指导临床医生在临床实施之前对新的电生理学 AI 应用进行评估。
电生理学中的主人在心脏MRI中进行启动并解释了电生理学的遗传性心脏病患者的遗传测试,电生理学的遗传学计划:120小时(15天)人的电生理学培训(Policlinico san Matteo Pavia)的人体电生理学培训(Policlinico San Matteo Pavia) Cardiovascular Imaging (48 ore in person @ ICS Maugeri, IRCCS Pavia) Dr Lorenzo Monti: Training IN PERSON in MRI (acquisizione e interpretazione dati) frequenza Martedi 8 ore e Giovedi 8 ore ( 2 masterizzandi a settimana x 3 settimane totale 48 ore ) Introduction CT and MRI play an increasingly important role in cardiac电生理学,主要是在消融程序的预性外部计划中,但也是在程序性指导和过程后的随访中。 最常见的应用包括消融心房颤动(AF),室性心动过速(VT)的消融以及计划心脏重新同步治疗(CRT)。 用于AF消融,预室进行预性评估包括使用CT或MRI的解剖学评估和计划。 通过将CT或MRI的解剖学数据与电工学映射融合以指导该过程,可以实现AF消融过程中的程序指导。 在AF消融后用CT进行的术后成像通常用于评估并发症,例如肺静脉狭窄和心动过管瘘。 为VT消融,MRI和有时CT都用于识别疤痕,代表靶向消融的心律失常底物,并计划最佳的消融方法。在心脏MRI中进行启动并解释了电生理学的遗传性心脏病患者的遗传测试,电生理学的遗传学计划:120小时(15天)人的电生理学培训(Policlinico san Matteo Pavia)的人体电生理学培训(Policlinico San Matteo Pavia) Cardiovascular Imaging (48 ore in person @ ICS Maugeri, IRCCS Pavia) Dr Lorenzo Monti: Training IN PERSON in MRI (acquisizione e interpretazione dati) frequenza Martedi 8 ore e Giovedi 8 ore ( 2 masterizzandi a settimana x 3 settimane totale 48 ore ) Introduction CT and MRI play an increasingly important role in cardiac电生理学,主要是在消融程序的预性外部计划中,但也是在程序性指导和过程后的随访中。最常见的应用包括消融心房颤动(AF),室性心动过速(VT)的消融以及计划心脏重新同步治疗(CRT)。用于AF消融,预室进行预性评估包括使用CT或MRI的解剖学评估和计划。通过将CT或MRI的解剖学数据与电工学映射融合以指导该过程,可以实现AF消融过程中的程序指导。在AF消融后用CT进行的术后成像通常用于评估并发症,例如肺静脉狭窄和心动过管瘘。为VT消融,MRI和有时CT都用于识别疤痕,代表靶向消融的心律失常底物,并计划最佳的消融方法。ct或MR图像可以与电流图中的电解质图融合,以进行VT消融过程中的经术内指导,并且还可以用于评估消融后并发症的并发症。最后,可以使用MRI的结构和功能信息来识别可能从CRT中受益的患者,并且使用CT或MRI的心脏静脉映射可能有助于计划访问。硕士课程电生理学硕士学位将保证直接访问心脏MRI诊断室,以确保直接体验患者准备,图像获取和后处理,并亲身体验CMR成像的可能性和限制。
1美国密歇根大学,美国密歇根州安阿伯市生物医学工程系,美国美国密歇根州2 Biointerfaces Institute,密歇根大学,安阿伯大学,密歇根州安阿伯市,美国密西西比州48109,美国3神经科学研究生课程,密歇根大学,密歇根大学,密歇根州安阿尔伯,MI 4810 9 48109,美国美国5生物物理学计划,密歇根大学,安阿伯,密歇根州安阿伯市48109,美国6计算机医学和生物信息学系,密歇根州医学,密歇根州安阿伯市,密歇根州安阿伯市48109,美利坚合众国,美国78109美国密歇根大学安阿伯大学,美国密歇根州安阿伯市48109,美国9个细胞与发育生物学系,密歇根大学医学院,安阿伯,密歇根州安阿伯市,美国48109,美国美国∗作者,应与之解决任何信件。1美国密歇根大学,美国密歇根州安阿伯市生物医学工程系,美国美国密歇根州2 Biointerfaces Institute,密歇根大学,安阿伯大学,密歇根州安阿伯市,美国密西西比州48109,美国3神经科学研究生课程,密歇根大学,密歇根大学,密歇根州安阿尔伯,MI 4810 9 48109,美国美国5生物物理学计划,密歇根大学,安阿伯,密歇根州安阿伯市48109,美国6计算机医学和生物信息学系,密歇根州医学,密歇根州安阿伯市,密歇根州安阿伯市48109,美利坚合众国,美国78109美国密歇根大学安阿伯大学,美国密歇根州安阿伯市48109,美国9个细胞与发育生物学系,密歇根大学医学院,安阿伯,密歇根州安阿伯市,美国48109,美国美国∗作者,应与之解决任何信件。
严重的脑损伤可能导致意识障碍 (DOC),如昏迷、植物人状态 (VS)、微意识状态 (MCS) 或闭锁综合征 (LIS)。迄今为止,DOC 的诊断仅依赖于临床评估或主观评分系统(如格拉斯哥昏迷量表),这些系统无法检测到细微的变化,从而导致诊断错误。DOC 患者的误诊率高且无法预测意识的恢复,引起了人们对意识评估的极大研究兴趣。研究人员已经探索了使用各种刺激和神经成像技术来改善诊断。在本文中,我们介绍了静息状态和感官刺激方法的重要发现,并重点介绍了在意识评估中被证明有效的刺激。我们首先根据 (a) 应用/不使用刺激(即感觉刺激/基于静息状态)、(b) 所用刺激类型(即听觉、视觉、触觉、嗅觉或心理意象)、(c) 所用电生理信号(EEG/ERP、fMRI、PET、EMG、SCL 或 ECG)来回顾文献。在感觉刺激方法中,听觉刺激已被广泛使用,因为它对这些患者来说更容易进行。嗅觉和触觉刺激的探索较少,需要进一步研究。情绪刺激,如受试者自己的名字或熟悉声音的叙述或受试者自己的面部/家庭照片或音乐,会引起比中性刺激更强烈的反应。基于静息状态分析的研究采用了复杂性、功率谱特征、熵和功能连接模式等措施来区分 VS 和 MCS 患者。静息状态脑电图和 fMRI 是最先进的技术,在预测昏迷患者的恢复方面具有巨大的潜力。此外,基于 EMG 和心理意象的研究试图从 VS 患者那里获得意志反应,从而可以检测他们的命令执行能力。这可能为与这些患者沟通提供有效的手段。最近的研究采用了 fMRI 和 PET 来了解与心理意象相对应的大脑激活模式。这篇综述促进了我们对用于诊断 DOC 患者的技术的了解,并试图为未来的研究提供思路。
在Radboud University担任Ardi Roelofs和Herbert Schriefers监督的Radboud University的研究摘要,我对执行控制在单词生产中的作用进行了研究,使用行为方法,头皮电生理学和功能性MRI。进入博士学位的一半,我启动了自己的,独立的,独立的研究计划,涉及健康扬声器的语言生产的电生理学。 然后,我获得了个人博士后资金,去加州大学伯克利分校,并以获得的语言障碍将我的研究扩大到人群。 在鲍勃·奈特(Bob Knight)和妮娜·德隆克(Nina Dronkers)的指导下,我使用颅内和头皮电生理学来研究语言和语言神经可塑性的神经生理基础。 自2017年以来,我负责Nijmegen的Donders大脑,认知与行为研究所的语言功能和功能障碍小组。 我的研究计划着重于健康成年人语言的神经心理学和神经生理基础,以及脑损伤或言语器官损害后语言功能受损。 我的研究的特征是在语言,记忆和执行控制的范围内桥接,以及我使用强大的基本和方法论背景来研究语言障碍的研究。 电生理学在我的研究计划中占有重要地位,我将其与行为度量,非侵入性脑刺激和病变 - 症状模型相结合。进入博士学位的一半,我启动了自己的,独立的,独立的研究计划,涉及健康扬声器的语言生产的电生理学。然后,我获得了个人博士后资金,去加州大学伯克利分校,并以获得的语言障碍将我的研究扩大到人群。在鲍勃·奈特(Bob Knight)和妮娜·德隆克(Nina Dronkers)的指导下,我使用颅内和头皮电生理学来研究语言和语言神经可塑性的神经生理基础。自2017年以来,我负责Nijmegen的Donders大脑,认知与行为研究所的语言功能和功能障碍小组。我的研究计划着重于健康成年人语言的神经心理学和神经生理基础,以及脑损伤或言语器官损害后语言功能受损。我的研究的特征是在语言,记忆和执行控制的范围内桥接,以及我使用强大的基本和方法论背景来研究语言障碍的研究。电生理学在我的研究计划中占有重要地位,我将其与行为度量,非侵入性脑刺激和病变 - 症状模型相结合。
摘要:组织培养物(尤其是脑类器官)的分析需要高度的协调、测量和监控。我们开发了一个自动化研究平台,使独立设备能够实现反馈驱动的细胞培养研究的协作目标。通过物联网 (IoT) 架构统一,我们的方法能够实现各种传感和驱动设备之间的持续通信交互,实现对体外生物实验的精确定时控制。该框架集成了微流体、电生理学和成像设备,以维持大脑皮层类器官并监测其神经元活动。类器官在定制的 3D 打印腔室中培养,这些腔室连接到商用微电极阵列以进行电生理学监测。使用可编程微流体泵实现定期进料。我们开发了计算机视觉液体体积估计方法,可实现高精度的抽吸培养基,并使用反馈来纠正培养基进料/抽吸循环期间微流体灌注的偏差。我们通过对小鼠大脑皮层类器官进行为期 7 天的研究验证了该系统,比较了手动和自动协议。自动化实验样本在整个实验过程中保持了强劲的神经活动,与对照样本相当。自动化系统可以每小时进行一次电生理记录,揭示了神经元放电率的显著时间变化,而这种变化在每天一次的记录中是观察不到的。
可兴奋细胞(如神经元和肌肉细胞)的膜电位经历了由一系列配体和电压门控离子通道介导的丰富动态变化。尤其是中枢神经元,它们是信息、感知和整合由突触输入介导的多个亚阈值电流并将其转化为动作电位模式的出色计算机。电生理学包括一组允许直接测量电信号的技术。有许多不同的电生理学方法,但由于果蝇神经元很小,全细胞膜片钳技术是记录来自单个中枢神经元的电信号的唯一适用方法。在这里,我们提供了果蝇膜片钳电生理学的背景知识,并介绍了解剖幼虫和成年大脑的方案,以及实现已识别神经元类型的全细胞膜片钳记录的方案。膜片钳是一种劳动密集型技术,需要大量练习才能成为专家;因此,应该预计学习曲线会很陡峭。然而,我们希望分享和传播神经元放电的即时满足感,因为需要更多的果蝇膜片钳来研究迄今为止未知的许多果蝇神经元类型的电特征。
3 月 3 日星期日下午 5:30 – 7:00 303 室 ELEMENTS SRL 适用于电生理学和纳米孔应用的便携式经济高效的低噪声放大器 超便携式且经济高效的放大器技术现已成为现实,任何电生理学研究实验室都可以使用,这要归功于 Elements 基于微电子的定制微芯片 (ASIC) 设计,它使用标准和低成本的 CMOS 工艺。Elements 提供一种一体化固态解决方案来测量皮安 (10-12 pA) 范围内的电流,带宽高达数百 kHz,具有非常低的噪声记录、通过内部模数转换器实现信号数字化、信号发生器、数字数据处理和 USB 供电等特点,所有这些都包含在一个微小的外形中(即 42x18x78 毫米)或大约一台傻瓜数码相机的大小!在本次演讲中,我们将展示我们最新的电生理学产品、世界上最小的集成膜片钳放大器,以及使用一次性玻璃纳米孔芯片进行蛋白质检测的便携式纳米孔试剂盒。活动期间将展示以下两个用例: