同时脑电图和功能 MRI 期间的可靠脑成像数据获取

我们的协议提供了确保数据质量的重要步骤，特别是每个数据的质量，这是同时进行 EEG-fMRI 研究的关键，但很少得到强调。此协议很简单，仅使用现成的医疗产品，因此很容易遵循。此协议可提高与 fMRI 同时获得的 EEG 的质量和可读性，这对于识别癫痫研究中的细微脑部变化特别有用。

此协议还可用于识别神经认知研究的单个试验 ERP 中的微妙 EEG 事件。首先，将与 MRI 兼容的 EEG 和双极放大器连接到充满电的电池组和录制计算机。确保录制软件的工作空间设置正确。

将 10 毫升注射器与磨蚀性导电凝胶一起加载，以用于应用 EEG 盖。测量受试者的头部周长，在 occiput 的超级轨道脊上用柔性、非拉伸的测量带包裹在头部周围。选择一个大小合适的帽，比头部周长大一厘米，并确保它适合主体。

将帽放在受试者的头部的近似位置后，测量离子-鼻电弧的长度，并标记离子-鼻电弧和近视弧的交集。将盖滑过头部，使电极 CZ 的位置调整到此十字路口。通过手动检查天气电极 FZ、PZ、OZ、参考和地面位于离子-鼻电弧上，确保帽不是水平旋转的。

使用棉签背面将头发转移到一侧，从而暴露每个电极下方的皮肤。通过快速旋转棉签，将含有 70% 酒精溶液的棉签旋转到每个电极下方，从而擦拭皮肤。在开口处涂抹少量磨蚀性导电凝胶，通过快速旋转棉签来磨蚀皮肤。

监测电极的阻抗性，并重复磨损，直到阻抗降至至少20千兆以下。一旦阻抗令人满意，用相同的凝胶填充开口，确保不要在开口中涂抹过量的凝胶，以避免电极之间衔接。在将心电图电极放在后面之前，请受试者直立坐着，不要弯曲颈部。

将心电图电极放在离中位沟两到三厘米的地方，确保电线直在后面，但沿颈部曲线放置，以避免当受试者躺在 MRI 桌上时位移。用酒精拭子擦心电图电极下方的皮肤。使用双面胶粘剂环将心电图电极连接到皮肤上，并通过棉签重复皮肤磨损来监测阻抗。

将干酒精棉签折叠成四个，放在心电图电极上，然后用手术胶带将棉签粘在皮肤上。将心电图电极线胶带到皮肤上，直至肩部。将一组预先编织的碳线在盖上放置六个环，以便电线与头顶上的电极束平行。

使用手术胶带固定电极周围的环，使环覆盖头部，每个环覆盖几乎相等的区域。将受试者的头部包裹在脑电图盖和碳环上的弹性绷带上，确保绷带覆盖所有电极，并且不会太紧。询问受试者是否在涂上绷带时感到头部压力不舒服。

对于休息状态采集，指示受试者应用 MRI 兼容耳塞。使用耳机或耳机进行基于任务的采集，确保受试者能够通过耳机或耳机的两侧听到。将与 MRI 兼容的平记忆泡沫枕头放在头线圈的下半部分，然后让受试者躺下并将头部放在线圈中。

然后将电极和碳丝束直接穿过头线圈的顶部开口。将记忆泡沫枕头添加到头部顶部、额头和时间区域，填满头部线圈内的所有空间，同时不要将受试者的头部压缩得太紧。放置头线圈的上半部分并关闭线圈，确保枕头不会挤压头部。

在颈部后部放置一个半缸形状的记忆泡沫枕头，以便心电图电极线夹在枕头和颈部之间。放置所有记忆泡沫枕头后，测试受试者仍能通过耳机或耳机的两侧听到。将镜子放在一起，并指示受试者一旦头部处于 MRI 孔的同位素中心，就调整镜面。

将 EEG 和心电图电极连接到 EEG 放大器，碳丝环连接到位于 MRI 孔背面的双极放大器后，使用光纤将放大器连接到记录计算机。然后打开放大器，检查所有电极的阻抗性是否仍然较低。将所有电线排列在头盘顶部开口和放大器之间的插座之间，以便它们被放置在直线孔和 MRI 孔的中心。

将一个碳丝环围绕带状电缆，从 EEG 和心电图电极接头盒到放大器。将电线夹在头线圈顶部开口和放大器之间的 MR 安全且非铁磁沙袋中，从而固定电线。使用制造商提供的电缆将沙袋放在放大器上，并将放大器放置在磁体孔外。

从控制台室与主体通信，确认主体可以听到操作员的声音，并指示主体在数据采集过程中不要移动。在开始 fMRI 收购之前开始 EEG 录制。检查扫描仪和音量触发器中的标记是否定期显示在在线 EEG 记录中。

使用此协议从参与神经认知研究和癫痫研究的受试者那里获得的 EEG 代表信号如下所示。从这两项研究获得的脑电前电子逆向信号在处理前是相似的。由此产生的EEG信号从这两项研究是可分析的质量，没有明显的ECG文物污染，如这里所示。

癫痫活动在癫痫研究期间在EEG上清晰可见。在神经认知研究期间获得的脑电图上，可以看到眨眼、眼睛运动和肌肉制品，尤其是在人工切除后的前导 FP1 和 FP2 中。在两项研究中获得的经过处理的 EEG 信号中，未看到来自机械振动的人工制品。

此外，EEG 电极不会在同时获得的 MR 图像上产生可见的伪影。在尝试此协议时，固定主体的头部、电线和电缆，以充分减少机械振动。此协议目前用于我们的神经科学项目，该项目需要 ERP 单次试验检测。

它为在非侵入性脑计算机接口研究中同时使用脑电图-MRI铺平了道路。