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EEG、fMRI 和 TMS 系统中的单芯片微型 Mote
该项目的目标是在 TMS 期间测量 MRI 中的 EEG 信号并以无线方式报告 EEG 测量结果。将基于 SoC 的设备与尖端技术相结合的机会正在迅速扩大。作为超小型无晶体 SoC 开发的单芯片微型 Mote (SCμM) 为更多可能性打开了大门。同样，随着经颅磁刺激 (TMS)、脑电图 (EEG) 和功能性磁共振成像 (fMRI) 越来越受欢迎，大脑刺激和测量也取得了飞跃。通过评估 EEG 和 fMRI 大脑对 TMS 脉冲的反应来结合这三个元素的结构将提供宝贵的研究机会。为了帮助促进 TMS 和 fMRI 环境中的 EEG 测量，需要将数据从电极传递到外部计算机进行即时分析。SCμM 能够在各种设置和环境中运行，使其成为将这三种实践 TMS、EEG 和 fMRI 结合到组合操作中的系统组件的理想候选者。我们能够验证 SCμM 在连接到印刷电池时在 MRI 扫描期间是否正常工作。我们还能够确认 SCμM 不会在距离 SCμM 1 英寸处以高达 97% 的相对幅度传递的 TMS 脉冲下重置。我们无法在 MRI 中用 EEG 模拟前端 (ADS1299) 在新的开发板上测试 SCμM，但我们能够通过 Sulu SCμM 开发板的 GPIO 引脚通过 SPI 与 ADS1299 通信。
基于扫描仪的实时 3D 脑+身体切片到体积重建，用于 T2 加权 0.55T 低场胎儿 MRI
目的 将 SVRTK 方法集成到 Gadgetron 框架中，可以在低场 0.55T MRI 扫描仪中在扫描持续期间自动进行 3D 胎儿大脑和身体重建。方法 通过将适用于低场 MRI 的自动可变形和刚性切片到体积 (D/SVR) 重建与基于实时扫描仪的 Gadgetron 工作流程相结合，实现基于深度学习、集成、稳健且可部署的工作流程，从几个运动损坏的单独 T2 加权单次 Turbo Spin Echo 堆栈中产生超分辨率 3D 重建的胎儿大脑和身体。在 12 个前瞻性获取的胎儿数据集中，从胎龄 22-40 周的范围对流程的图像质量和效率进行定性评估。结果 重建在获取最终堆栈后平均 6:42 ± 3:13 分钟内可用，并且可以在正在进行的胎儿 MRI 扫描期间在扫描仪控制台上进行评估和存档。输出图像数据质量被评为良好至可接受的水平。对 83 个 0.55T 数据集进行的管道额外回顾性测试表明，低场 MRI 的重建质量稳定。结论 所提出的管道允许基于扫描仪的低场胎儿 MRI 前瞻性运动校正。这项工作的主要新颖部分是将自动化胎儿和身体 D/SVR 方法汇编成一个组合管道，首次将 3D 重建方法应用于 0.55T T2 加权数据，以及在线集成到扫描仪环境中。
引用：Park HRP、Williams LM、Turner RM 等。TWIN-10：心理健康神经科学 10 年纵向双胞胎研究方案
摘要 简介 心理健康是心理健康的核心组成部分，而复原力是逆境后积极适应性恢复的关键过程。然而，我们缺乏对导致幸福感和复原力相对于风险的轨迹存在个体差异的神经机制的了解。遗传和/或环境因素也可能调节这些机制。TWIN-10 研究的目的是描述 1669 名具有欧洲血统的澳大利亚成年双胞胎在四个时间点（基线、1 年、10 年、12 年）12 年内的幸福感和复原力轨迹（以解释遗传分层效应）。为此，我们整合了遗传、环境、心理自我报告、神经认知表现和大脑功能幸福感和复原力指标的数据。方法与分析 参与基线 TWIN-E 研究的双胞胎将被邀请在 10 年和 12 年的随访时间点再次参与 TWIN-10 研究。参与者将完成一系列在线心理自我报告、神经认知功能的计算机行为评估以及静息和任务诱发扫描期间的大脑结构和功能的 MRI 测试。这些测量值将被用作风险与复原力轨迹组的预测因子，该组由其随时间变化的幸福感和疾病症状水平定义，作为创伤暴露的函数。结构方程模型将用于检查预测因子和复原力和风险轨迹组之间的关联。单变量和多变量双胞胎模型将用于确定测量的遗传性，以及共享与独特的遗传和环境贡献。伦理与传播 本研究涉及人类参与者。本研究已获得新南威尔士大学人类研究伦理委员会 (HC180403) 和澳大利亚神经科学研究成像科学管理小组 (CX2019-05) 的批准。研究结果将通过出版物和演示文稿向公众和学术界传播。参与者在参与研究前已知情同意参与研究。
使用近红外光谱法发现，注意力缺陷/多动障碍儿童缺乏功能性大脑连接与抑制能力较差有关
注意力缺陷多动障碍 (ADHD) 是儿童期最常见的精神健康障碍之一。最近一项对 100 多项研究的荟萃分析估计，ADHD 的全球患病率约为 3.4–5.3% ( 1 )。在中国，一项全国精神疾病调查显示，学龄儿童 ADHD 的患病率为 10.2%，而男孩的患病率相对较高 ( 2 )。典型症状是注意力不集中、多动和冲动，这些症状与年龄不相符，并且常常导致他们在以后的生活中学习成绩、工作效率和社交技能受损 ( 3 , 4 )。从实证研究来看，ADHD 的表型在人群中存在差异，可能与大脑发育过程中的遗传和神经因素有关，包括生命早期接触毒素和缺乏社会经济资源 ( 4 )。ADHD 是各种执行功能缺陷的结果； ADHD 的主要特征是缺乏行为抑制，即抑制不相关或干扰信息和冲动的能力，这会导致其他执行功能（如工作记忆和自我调节）进一步受损（3）。尽管行为异常，但在 ADHD 患者中通常可以观察到大脑的结构和功能变化，例如白质体积减少、灰质体积变小、双侧额叶和右扣带皮层局部变薄，以及功能连接减少（5,6）。近年来，脑成像技术（如磁共振成像、MRI）的快速发展使得人们可以更近距离地观察 ADHD 患者的大脑。例如，最近的研究表明，ADHD 的特征是神经网络中存在多种结构和功能异常，包括额顶颞、额小脑甚至前部边缘网络的改变（5-7）。 MRI，尤其是功能性MRI（fMRI），已广泛应用于基础医学和临床研究以及临床实践，以研究大脑的结构和功能。然而，对于儿童，尤其是非常年幼的儿童来说，这是一个巨大的挑战，因为他们必须在扫描期间长时间呆在封闭而黑暗的空间中。他们需要保持静止，因为如果他们移动，成像就不准确。此外，MRI、功能性MRI和静息MRI的成本很高。为了应对这些方法上的限制，功能性近红外光谱（fNIRS）在二十年前被引入科学界。它是一种基于光学的测量神经功能的工具。它的优点是不易受头部运动伪影的影响，并且具有非侵入式采集环境和良好的便携性（8）。fNIRS经常用于探索与ADHD相关的认知的神经基础，例如执行功能，面部表情识别和情绪调节（8-11）。静息状态功能性近红外光谱（rs-fNIRS）成像是一种自然的成像范式，与任务状态 fNIRS 相比具有许多优势（12-14）。rs-fNIRS 操作简单，在临床实践中易于操作，特别是对于难以保持稳定且倾向于移动的儿科患者。rs-fNIRS 技术可以揭示大脑网络在正常发育和精神病理状态方面的变化（12、13、15、16）。
摘要
筛选和器官特异性的成像检查对关键解剖和生理特征的敏感性。我们建议通过开发高级MR技术来改善HHT护理。目标1。针对可能有可能或特征性HHT的新患者开发有效的多阶段筛查3T MRI/MRA检查。我们将结合从头部到肝脏的多氧基增强4D流量和结构成像。将将结果与同一患者的标准临床成像进行比较。目标2。开发7T脑MRI/MRA技术来评估脑AVM的详细血管结构。7T考试，包括高分辨率7T非对比度MRA，敏感性加权成像（SWI），铁氧基增强的4D流MRA和对比后结构图像，将与当前最新的临床最新3T MRI/MRI/MRA和DSA进行比较。成功：7T非对比度MRA将检测到比3T对比增强的MRI的大脑AVMS 2 mm，而7T SWI将检测到比3T SWI的微型出血更多，并且7T图像的组合将检测到静脉流出的流失膨胀和Nidus Aneurysms具有80％的敏感性和特定效果。根据批准的IRB协议招募了使用HHT的方法，并提供了知情同意。，他们在3T头 - 整个腹部筛查扫描之前或在7T头部仅高分辨率高分辨率扫描期间接受了护理站的静脉注射费莫西托尔输注。结果，入学的前13名患者已经证明，可以在腹部直通肺部3T筛查研究中鉴定出外周肺和大脑的AVM小至2 mm。在这项筛查研究中也测量了肝动脉。对于剂量范围的7T研究，相对较低剂量的铁氧托醇可为脑AVM Nidus中小血管提供最大的结构细节（图1）。结论早期结果表明，铁氧基二醇增强了MRI/ MRA可以提供多站，多器官血管筛查检查，该检查与HHT患者接受的多个熟型临床成像研究相比有利。7T处的高分辨率图像可能能够辨别成像特征当前仅在侵入性挖掘式减法血管造影上始终可识别。 披露S. Hetts：1; c;国家卫生研究院国防部，西门子，第92号公路。 2; c; Stryker，不完美。 4; c; Filtro，血栓。 5; c; UCSF。 6; c; penumbra。 M. Ohliger：无。 Y. Lee：无。 D. Langston：无。 T. Lomax Truong：无。 A. Gill：无。 y。 公园：无。 J. Liu：无。 J. Lupo：无。 M. Conrad：无。 D.沙龙：无。7T处的高分辨率图像可能能够辨别成像特征当前仅在侵入性挖掘式减法血管造影上始终可识别。披露S. Hetts：1; c;国家卫生研究院国防部，西门子，第92号公路。2; c; Stryker，不完美。4; c; Filtro，血栓。5; c; UCSF。6; c; penumbra。M. Ohliger：无。Y. Lee：无。 D. Langston：无。 T. Lomax Truong：无。 A. Gill：无。 y。 公园：无。 J. Liu：无。 J. Lupo：无。 M. Conrad：无。 D.沙龙：无。Y. Lee：无。D. Langston：无。T. Lomax Truong：无。A. Gill：无。y。公园：无。J. Liu：无。 J. Lupo：无。 M. Conrad：无。 D.沙龙：无。J. Liu：无。J. Lupo：无。M. Conrad：无。 D.沙龙：无。M. Conrad：无。D.沙龙：无。