Ressonância Magnética no King´s College London

Convencionais Imagens por Ressonância Magnética (MRI) usam o scanner MR como uma câmera, tirando fotos que permitem a visualização de defeitos focais (lesões, por exemplo), objetos de alto contraste (por exemplo, tumores) ou da anatomia normal. Medidas de resultados, tais como mudança no tamanho ou aparência, são subjetivos (e, portanto, difíceis de reproduzir). Uma abordagem alternativa é tratar o scanner MR como um instrumento científico, e usado para sondar sutil "invisível" (difuso ou pequeno) alterações. Precisão (proximidade da verdade) e reprodutibilidade (teste-reteste) de medições devem ser consideradas, e as técnicas devem ser otimizados para maximizar a estes.

O scanner MR é controlado por um conjunto de programas de software e configuração de parâmetros conhecidos coletivamente como uma "seqüência de pulsos. Intensidade do sinal a partir de seqüências de pulso mais MR não se relaciona diretamente a qualquer único parâmetro físico, mas pela combinação de imagens recolhidas de diferentes maneiras, é possível calcular os valores que se relacionam com as propriedades fundamentais da substância sendo fotografada. Calcular tais parâmetros fundamentais permite quantitativo, ao invés de simplesmente qualitativa de avaliação, com valores que estão sendo comparados com valores normais. Isso deve dar resultados que é menos dependente scanner, fazendo estudos longitudinais ou de multi-centro muito mais fácil, e pode potencialmente também aumentam a sensibilidade a mudanças associadas com a doença.

Há uma série de parâmetros que podem ser quantificados pela MR, e pesquisador do CNS têm desenvolvido e implementado técnicas para permitir a medição de T1, T2, os parâmetros de transferência de magnetização relacionados (que vão desde a Relação de Transferência de Magnetização relativamente simples (MTR) para a taxa de constantes e frações de volume dos compartimentos de tecidos diferentes envolvidos), os parâmetros de difusão (incluindo difusividade e anisotropia) e perfusão. Os números quantitativos estas técnicas fornecem estão sendo usados para sonda mielinização do cérebro, para investigar a estrutura de direção e tratos de substância branca, para medir as mudanças fisiológicas relacionadas com tanto a função normal do cérebro e para os desafios farmacêuticos, juntamente com aplicações tão diversas como a avaliação da perfusão na placenta mães em risco deter filhos nascidos de baixo peso e investigação de marcadores de risco de demência.

EEG

O Departamento de Neuroimagem laboratório EEG foi relançado em 2010 com o objetivo de facilitar a integração e padronização da pesquisa liderada EEG no Instituto de Psiquiatria.

Interesses de pesquisa

O Departamento tem colaborado com pesquisadores em todo o IoP a realização de estudos de EEG em um número de áreas, incluindo:

• Atenção visual e limiar perceptual visuais

• Estudos farmacológicos usando drogas agindo sobre os sistemas de dopamina, serotonina e canabinóides

• Estudos da banda gama EEG em relação à esquizofrenia

• Técnicas de redução de artefato automatizado

• Máquina de técnicas de aprendizagem na análise de EEG

• Alterações no EEG psicopatia e personalidade anti-social

Simultânea EEG / fMRI

Suporte, treinamento e ensino

O Departamento oferece treinamento na aquisição de EEG e análise em ambos osmétodos padrão EEG e in-house centrada na atividade de banda de gama. Seoferece consultoria para grupos através dos estudos de planejamento IoP EEG. Isto inclui aconselhamento sobre os tipos de paradigmas a serem utilizados, as opçõespara gravações de EEG (AC / DC gravações, filtros e taxa de amostragem) eabordagem de análise (média de tempo, QEEG, modelagem de origem). Os principais pacotes de análise de EEG apoiado pelo departamento são NEUROSCANe em programas internos para análise de gama, com mais suporte limitado paraEEGLab, Fieldtrip e Cartool. O Departamento de palestras sobre curso de Mestradoem vários métodos de EEG. Destina-se igualmente o Departamento irá facilitar afutura padronização de técnicas de gravação de EEG e paradigmas em todo o IoPcom vista à partilha de dados ea partilha de recursos.

Eventos

Um papel adicional do Departamento é organizar Instituto de largura eventos relacionados com a EEG, tais como:

• Seminários

• Um grupo de discussão de métodos

• EEG cursos primário

Infra-estrutura de EEG

Um laboratório de gravação de EEG com dois sistemas de 64 canais de EEG (estes podem ser combinados em um sistema únicos canal 128 para gravações de alta resolução espacial). O laboratório possui duas áreas de estímulo em separado para permitir a apresentação de estudos com diferentes requisitos de paradigma para compartilhar o laboratório. Os planos atuais são para mover as áreas de gravação para o grande espaço deixado pelo blindado scanner MRI Mapother casa. Simultânea EEG / RM facilidades de gravação (64 sistema de canal) para uso com qualquer 3T ou scanners 1.5T.

Uma sala dedicada a lavagem do cabelo para remover o gel do eletrodo após gravações e limpeza tampas EEG. A estação de trabalho de acesso IoP análise EEG. Uma biblioteca de paradigmas padrão EEG e ERP (por exemplo, Odd Ball auditivas, visuais excêntricos, a reversão de xadrez, go-nogo etc.), bem como paradigmas especializados para estudos específicos (por exemplo, vocalização evocadas respostas, memória de trabalho). Esses paradigmas são desenvolvidos in-house por um programador de computadores departamentais (Jeff Dalton). A base de dados pesquisável de gravações EEG equivalente ao de dados de MRI (Dougal).

Há uma presença muito forte de análise de imagem no departamento. Do Instituto de Psiquiatria foi um dos primeiros centros poucos no mundo a obtercapacidade de fMRI e, desde então, tem havido uma ênfase contínua em fortedesenvolvimento e aplicação de técnicas de análise em todas as áreas deressonância magnética, bem como outros modalidades como o EEG. Atualmente, temos experiência em análise de dados de imagem estruturais, incluindodados cadastrais, a região de análise, interesse e nível de análise voxel usandounivariada e multivariada (aprendizagem de máquina) se aproxima.

Em fMRI, usamos o sangue oxigênio-dependentes (BOLD) imagem, bem comométodos mais recentemente desenvolvidos, como a rotulagem de spin arterial (ASL) etem especialização em paramétricas e não paramétricas modelo univariado análise orientada (SPM, FSL, XBAM), bem como data-driven abordagens comoindependente-componente de análise (ICA) e de aprendizagem de máquina de classificação baseado e abordagens de regressão. Estamos sempre inovando e desenvolvendo novas abordagens em todas estas áreas, bem como oferecer conhecimentos em métodos estabelecidos. Além de ressonância magnética estrutural e da função, temos uma forte presença na inovação e aplicaçãono mapeamento substância branca usando difusão tensor imaging (DTI) etractography probabilística. Finalmente, temos um forte interesse e crescente no desenvolvimento e aplicação de métodos para análise de EEG e análise de EEG / MRI simultâneas.

Traduzido por Douglas Prima do Departamento de Física do King´s College London

http://www.kcl.ac.uk/iop/depts/neuroimaging/index.aspx