EEG i MRI

Połączone, trójwymiarowe badania EEG i MRI *

Połączenie danych o różnych modalnościach, takich jak zapis EEG i obrazy rezonansu magnetycznego MRI wnosi nowe wartości diagnostyczne i poznawcze. Badanie EEG pozwala na uzyskanie wysokiej rozdzielczości czasowej, której pozbawione jest badanie rezonansu magnetycznego. Z drugiej strony badanie MRI wnosi wysoką rozdzielczość przestrzenną, której brak zapisom EEG. Połączenie tych dwóch cech w jednym badaniu daje całkowicie nowe możliwości, np. w przedoperacyjnej, nieinwazyjnej diagnostyce ogniska padaczkowego.
Wykonanie badania wymaga zastosowania stosunkowo skomplikowanego aparatu matematycznego. Badanie wykonuje się w kilku podstawowych etapach.
Pierwszym z nich jest rejestracja badań podstawowych tzn. EEG i MRI. EEG jest wykonywane ze zwiększoną liczbę elektrod, zamiast standardowych 19 odprowadzeń z układu 10-20 stosuje się 64 do 128 elektrod rozmieszczonych zgodnie z rozszerzonym układem 10-10. Korzystne jest stosowanie dużych częstotliwości próbkowania. Badanie MRI powinno być wykonane z dużą rozdzielczością przestrzenną, z warstwami o grubości np. 1,5 mm.
Następnym etapem jest rekonstrukcja trójwymiarowych danych wykonywana na podstawie badania MRI. Otrzymuje się w ten sposób trójwymiarowy (3D) model głowy osoby badanej, zawierający zarówno skórę głowy, kości czaszki, jak i mózg z jego wszystkimi strukturami wewnętrznymi.

W kolejnym etapie należy z otrzymanego wcześniej trójwymiarowego modelu wyodrębnić samą powierzchnię kory mózgu. Proces ten nazywa się segmentacją. Proces ten może być wykonywany ręcznie lub automatycznie, możliwe jest także wykonanie półautomatycznie, z wstępnym, ręcznym zaznaczeniem kilku punktów kory mózgu.

Takie same procedury wykorzystywane są do wyodrębnienia skóry głowy. Następnie, na otrzymanej w efekcie segmentacji skórze głowy dokonuje się dopasowania geometrycznej siatki elektrod, które wykorzystane zostały do rejestracji EEG i przenosi ją na powierzchnię kory mózgu.

Końcowym etapem pracy jest obliczenie rozkładu potencjałów na powierzchni kory i wizualizacja wyników. Rozkłady potencjałów obliczane są metodą sferycznych funkcji sklejanych. Do wizualizacji służy specjalistyczne oprogramowanie umożliwiające wykonywanie obrotów i zmian perspektywy trójwymiarowego modelu mózgu z naniesioną mapą. Oprogramowanie to umożliwia zwykle zapisanie wybranych widoków modelu w standardowych plikach graficznych.

* Opracowano na podstawie:

Metoda trójwymiarowej lokalizacji wyładowań padaczkowych na podstawie połączonych obrazów MRI i zapisów EEG. Doniesienie wstępne.
Piotr Walerjan ¹, Joanna Jędrzejczak ¹, Krzysztof Nowiński ², Dorota Kozińska ², Cezary Siemianowski ¹, Jerzy Majkowski ³
¹ Klinika Neurologii i Epileptologii, Centrum Medyczne Kształcenia Podyplomowego, Warszawa
² Interdyscyplinarne Centrum Modelowania Matematycznego i Komputerowego, Uniwersytet Warszawski, Warszawa
³ Fundacja Epileptologii, Warszawa

Epileptologia 2003, 11:213-228

Początek strony Strona główna