Электроды мр 3 характеристики: Сварочные электроды МР-3. Описание, характеристики

Содержание

Как расшифровать электроды марки МР 3

Сварка рутиловыми электродами МР-3С протекает легко. Многие новички ощущают себя специалистами, пока не перейдут на другие марки с более сложными параметрами работы. МР имеют свои особенности. Сварочные характеристики, в основном, положительные. Достоинством является способность накладывать шов по ржавчине и соединять сырые детали.

Электроды марки МР-3 являются основными при сваривании трубопроводов, строительных и других ответственных конструкций при любых погодных условиях. Основное назначение электродов с рутиловым покрытием марки 3С – соединение свариванием проката и деталей из среднеуглеродистых сталей.

Производство электродов МР-3

Производство электродов марки МР-3 регламентируется требованиями и положениями ГОСТ 9466 и 9467. В соответствии с ними, данный присадочный материал относится к типу Э46 электроды такого типа применяются в сварке конструкционных низколегированных углеродистых сталей с содержанием углерода не менее 0,25%. Покрытие электрода МР-3 — рутиловое. На металлический сердечник в порошкообразном виде нанесен концентрат из рутила — минерала, который состоит в основном из диоксида титана (TiO2). В состав обмазки могут входить карбонат или алюмосиликат — они повышают вязкость наплавляемого металла, снижая риски появления пор и трещин в получаемом сварном шве.

Материал, из которого изготавливается сердечник электрода МР-3 — холоднокатаная проволока Св08 из низкоуглеродистой стали диаметром от 2 до 6 мм. Такими электродами можно сваривать детали толщиной от 3 до 20 мм. Показатель свариваемых сталей по временному механическом сопротивлению разрыву — до 490 МПа.

Классификация по назначению

Электроды предназначены для сварки:

  • Сталей: низкоуглеродистых, высокоуглеродистых, легированных — в том числе, нержавеющих и жаропрочных (аустенитных).
  • Чугунов — сплавов с повышенным содержанием углерода — 2,14% или более.
  • Алюминия и сплавов.
  • Меди, латуни и бронзы.

Мнение эксперта
Левин Дмитрий Константинович

Не всегда электроды используют по прямому назначению. Пример: присадку для работы со сталью (и нержавейкой) применяют для сварки некоторых сплавов чугуна.

  1. Для сварки сталей разных марок
  2. Для работы с чугунными сплавами
  3. Для сварки алюминия
  4. Для работы с медью и её сплавами

Чтобы обеспечить качественное соединение, нужно стараться, чтобы материал электрода по составу максимально соответствовал сплаву свариваемых деталей.

Условное обозначение электродов МР 3 — пример полной расшифровк

  • Э — электроды для ручной дуговой сварки;
  • 46 — временное сопротивление разрыву — не более 46 кгс/мм2;
  • МР-3 — марка;
  • ЛЮКС — коммерческое название, под которым электрод выпускается определенным производителем;
  • Ø — диаметр;
  • У — для сварки углеродистых и низколегированных сталей;
  • Д — с толстым покрытием;
  • 43 — временное сопротивление разрыву в состоянии после сварки при нормальной температуре;
  • 0 — относительное удлинение менее 18%;
  • ->(3) — ударная вязкость наплавленного металла αн45 (при температуре — 20°C), не менее 3,5 кгс•м/см2;
  • РЦ — рутилово-целлюлозное покрытие;
  • 11 — сварка во всех пространственных положениях кроме вертикального сверху вниз при переменном и постоянном токе.

Количество электродов в пачке в зависимости от диаметра

Каждый параметр изделия влияет на размеры упаковки, а соответственно и на ее вместительность. С учетом того, что многие производители продают их на вес, то чем больше диаметр стержня, его длина и толщина обмотки, тем меньше штук в пачке. Для тех, кто не берет их в больших объемах, данная информация не так уж важна, но для крупных закупок все это требуется знать для расчета. Стандартные данные для одной из самых распространенных марок электродов УОНИ-13/55, выглядят примерно так:

ДиаметрДлина, мМасса, гКоличество в упаковке, шт.Общий вес упаковки, кг
30,3526,5952,5
40,4560825
50,4595525

Для остальных марок тенденция сохраняется примерно такой же, но само количество будет меняться, так как марка электрода также влияет на физические параметры, от которых определяется размер упаковки. При ограничении по весу количество изделий может меняться, в иных же случаях меняется вес упаковки.

Электроды МР — 3 технические характеристики

Электроды МР-3 используются для сварки при постоянном (обратной полярности) или переменном токе, который обеспечивает напряжение в режиме холостого хода не ниже 50 Вольт. В условиях нормальных температур металл получаемого соединения демонстрирует следующие характеристики:

  • Показатель механического сопротивления разрыву — не более 46 кгс/мм2;
  • Относительное удлинение — 18%;
  • Ударная вязкость — 8 кгс∙м/см2.
  • Расход электродов МР-3 на 1 кг металла — около 1,7 кг МР-3.
  • Предел коэффициента наплавки шва — 8,5 г/А*ч.
  • Коэффициент разбрызгивания металла при сварке — 9-13%;
  • Напряжение холостого хода — 60-80 В.
  • Сварка во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз.

Чтобы рассчитать правильную величину рабочего тока для сварки, необходимо учитывать диаметр электрода и пространственное положение, в котором выполняется сварка. В таблице представлены рекомендуемые параметры.

ДиаметрПоложениеСила тока
3 ммвертикальное90−110 А
нижнее100−140 А
потолочное100−120 А
4 ммвертикальное140−180 А
нижнее160−220 А
потолочное140−180 А
5 ммвертикальное160−200 А
нижнее180−260 А
6 ммтолько нижнее300−360 А

Правила хранения

А Вам приходилось пользоваться сварочным аппаратом?

Было дело!Не довелось

Основная проблема, с которой сталкиваются при хранении — высокая влажность воздуха. Обмазка электродов быстро впитывает в себя влагу, в результате работать таким присадочным материалом становится невозможно. Единственный способ исправить положение — прокалить сварочные электроды.

Для этого существуют специальные печи или портативные пеналы с нагревательными элементами. В домашних условиях упаковки рекомендуется хранить в открытом виде (без полиэтилена) при температуре 20-22 градуса, относительной влажности 40-50%.

Влажные электроды могут стать причиной проявления пор на поверхности и внутри шва, также будет наблюдаться повышение разбрызгивания металла.

Для правильного выбора сварочных электродов нужно хорошо понимать, с каким сплавом нужно работать.

Также следует тщательно подготовить саму присадку и свариваемые поверхности к операции:

  1. Убрать грязь, ржавчину.
  2. Прокалить электроды.
  3. Настроить правильно сварочный ток.

При соблюдении технологии, можно рассчитывать на получение швов с заданными производителем электродов характеристиками.

Недостатки

  • Получаемое сваркой соединение характеризуется высокой прочностью.
  • Дуга отличается легких поджигом и стабильностью горения, особенно — при низкой силе тока.
  • Без труда достигается повторное зажигание.
  • В получаемом шве отсутствуют стыки, он отличается ровностью, хорошим товарным видом.
  • Между металлом шва и детали отсутствуют выраженные переходные зоны.
  • Благодаря рутиловому типу покрытия шов надежно защищен от попадания в него шлака и окисления.
  • Для электрода характерно очень малое разбрызгивание металла.
  • Работы характеризуются высокой производительностью.
  • МР-3 в равной степени подходит как для сварки, так и для прихваток.
Минусов у электродов этой марки сравнительно немного, и некоторые из них достаточно условны.
  • Относительно высокая цена — стоимость этого расходного материала несколько выше, чем многих других электродов.
  • Невозможность производства сварки вертикально сверху вниз — однако этим не могут «похвастаться» и многие другие марки.
  • Не самый низкий расход материала — 1,7 кг на 1 кг шва (у МР-3Р несколько меньше — 1,62 кг).
  • В процессе сварки электрод необходимо удерживать под острым углом относительно поверхности делали. Если варить под прямым углом, неизбежно выделение большого количество шлака, который будет проникать в шов.
  • Крайне важно установить нужную силу тока — в противном случае есть риски образования пор в металле шва.

И еще одна особенность — прерывистые швы необходимо накладывать достаточно быстро, что требует определенных навыков. Однако даже новички могут в короткие сроки освоить эту технику, не имея большого опыта и специального образования.

Общая информация

Сварочные элементы марки МР-3 подходят для соединения заготовок из углеродистых и низкоуглеродистых сталей. Их можно сваривать при плотном контакте либо оставлять небольшой зазор. В последнем случае специалисты рекомендуют очень внимательно подойти к выбору режима сварки и использовать ток меньше номинального во избежание образования дефектов или трещин на металле.

Присадочные материалы, выпускаемые под этой маркой, выгодны тем, что в процессе их использования выделяется минимальное количество веществ, поэтому можно не сомневаться в их безопасности. Они незаменимы при сварке, проводимой в особо сложных условиях, поскольку наименее требовательны к чистоте поверхности, на которой могут присутствовать ржавые пятна или влага, но на качество сварки это сильно не влияет.

Сварочные работы проводятся с применением обычных трансформаторов, которые поддерживают минимальное напряжение на уровне 50 В. Сварочный материал МР-3 также можно использовать для монтажа деталей средней или большой толщины. Металл можно с легкостью проварить по всему углублению, гарантируя высокую прочность создаваемого соединения. Если исходить из технологических условий сварочных работ, при работе с этими электродами создавать большую дугу для получения температуры, достаточной для схватывания металла с электродом, не требуется.

В рамках подготовительного этапа электроды необходимо просушить и прокалить, что только положительно сказывается на их рабочих свойствах. Электроды этой марки можно использовать в сочетании с трансформаторами, поддерживающими работу при постоянном и переменном токе. Присадочным материалом можно работать в любых положениях из-за того, что они вне зависимости от рабочих условий могут обеспечить соединение высокого качества.

По окончании сварки необходимо выполнить завершающую операцию — удалить с металла шлак. Это делается очень легко, поэтому качество соединения остается стабильно высоким. Покрытие электрода напрямую влияет на присущие для него достоинства. Материал для сварки отличается особым химическим составом, благодаря которому можно поддерживать стабильное горение дуги при работе в любой плоскости. За счет стабильности дуги качество сварки получается неизменно высоким, вне зависимости от воздействия посторонних факторов.

Читать также: Какую электроплиту выбрать для кухни отзывы

Применение электродов МР 3

Электроды повсеместно применяются при монтаже ответственных конструкций из низколегированных сталей, когда необходима повышенная прочность соединений. Области использования:

  • сварка труб при монтаже трубопроводов, создание неповоротных стыков труб;

  • сварка, ремонт резервуаров, эксплуатируемых в условиях высокого давления;

  • судостроение;

  • машиностроение.

Особенности

Присадочный материал этой марки можно использовать для соединения конструкций как длинной другой, так и при помощи коротких прихваток. С их помощью можно может выполняться без предварительной подготовки соединение металла, который может иметь:

  • влажную поверхность;
  • следы окислов и загрязнений;
  • признаки ржавчины.

Сварочные элементы МР-3 подходят и для соединения элементов по зазорам, но при использовании тока минимальной величины. В противном случае в шве могут появиться поры. Присутствие в маркировке сварочных элементов буквы «м» (МР-3м) указывает на наличие рутилово-ильменитового покрытия, а буква «с» (МР-3с) говорит об использовании производителем рутилового покрытия с содержанием особых ионизирующих добавок.

Если сравнивать эти два вида электродов по характеристикам, то это те же самые электроды МР-3.

Сварной материал МР-3 упрощает процесс зажигания дуги благодаря наличию в покрытии специальных добавок при использовании сварочных аппаратов малой мощности с напряжением порядка 50 В. К тому же они более предпочтительны, нежели обычные электроды МР-3 из-за более высоких санитарно-гигиенических показателей. Сварка, проводимая с использованием таких элементов, сопровождается выделением не более 0,6 г марганца. При применении обычных электродов МР-3 выделяется 1,25 г вещества.

Дополнительно к этому элементы МР-3 позволяют выполнять более однородные швы, что положительно сказывается на механических характеристиках соединения.

Электроды МР-3 ГОСТ 9466-75, 9467-75

«Сибмашкрепеж» продает электроды МР-3 для сварки углеродистой стали. Они подходят для работы с источниками постоянного или переменного тока. Используются при сварке металла, в котором содержание углерода не превышает 0,25 %. При этом временное сопротивление стали не должно превышать 50 кгс/мм2. На сайте можно купить такую продукцию оптом и в розницу по выгодной цене.

 

Характеристики

Диаметр, мм Положение шва Среднее количество электродов в 1 кг, штук
нижнее вертикальное потолочное
2,5 70-90 60-100 60-100
3 90-140 80-100 80-100 83
4 160-220 140-180 140-180 41
5 170-260 160-200 54
6 220-290
 

Технологические характеристики электродов МР-3

  • Длина составляет 300 – 450 мм, вес — 30, 60 и 95 г.
     
  • Коэффициент наплавки равняется 8,5 г/Ач.
     
  • Имеют рутиловое покрытие, которое изготавливается из двуокиси титана. При горении не выделяют вредные вещества, поэтому безопасны в эксплуатации.
     
  • Используются для коротких швов или работы в неудобных местах.
     
  • Не требуют предварительной подготовки свариваемых поверхностей — перед работой их не нужно зачищать от ржавчины, грязи, окислов. Могут применяться при сварке влажных деталей.
     
  • Характеризуются незначительным разбрызгиванием металла.
     
  • Дуга зажигается быстро и отличается стойкостью горения. Повторное зажигание тоже не вызывает трудностей.
     
  • Шлаковая корка легко отходит после нанесения шва.
     
  • Экономичны в использовании. Чтобы наплавить 1 кг материала, потребуется 1,7 кг электродов МР-3.

Чтобы не испортить первоначальные свойства изделий, необходимо соблюдать определенные условия их хранения: защищать от механических повреждений, загрязнения, влаги. Температура воздуха не должна падать ниже 15 градусов. Сырые электроды достаточно прокалить при температуре 180 градусов на протяжении одного часа, и они будут готовы к эксплуатации.

Чтобы оформить заказ на нашем сайте, звоните (383) 211-28-63, 361-17-07 или воспользуйтесь формой обратной связи. Менеджеры компании проконсультируют по всем вопросам, связанным с техническими характеристиками товара, его покупкой и доставкой.

Э46 МР-3

Электроды для сварки углеродистых и низколегированных сталей → Тип Э46

Сварочные электроды Э46 МР-3

ГОСТ 9466-75

ГОСТ 9467-75

ТУ 1272-001-50133500-2003

AWS:E6012

DIN1913:E4333R6

EN499:E382R12

Э46-МР-3-Ø-УД 

Е431(3)-Р26

Основное назначение

Электроды марки

МР-3 предназначены для ручной дуговой сварки конструкций из углеродистых сталей с содержанием углерода до 0,25%.

Сварка во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз, постоянным током обратной полярности и переменным током.

Рекомендуемое значение тока (А)

Диаметр, мм

Положение шва

нижнее

вертикальное

потолочное

1.6

15-30

15-25

15-25

2.0

40-80

40-70

40-70

2. 5

70-90

60-100

60-100

3.0

90-140

80-100

80-100

4.0

160-220

140-180

140-180

5.0

170-260

160-200

 

6.0

220-290

 

 

Характеристики плавления электродов

Коэффициент наплавки, г/Ач

8,5

Расход электродов на 1кг наплавленного металла, кг

1,7

Основные характеристики металла шва и наплавленного металла

Механические свойства металла шва, не менее

Временное сопротивление разрыву, МПа

460

Относительное удлинение, %

20

Ударная вязкость, Дж/см 2

 80

Химический состав наплавленного металла, %

Углерод, не более

0,12

Марганец

0,35-0,70

Кремний

0,09-0,25

Сера, не более

0,040

Фосфор, не более

0,045

 

 

 


Время последней модификации 1272155631

Электроды МР-3 ПЛАЗМА, характеристики

05 Февраля 2021 год

Рельсовая система  Kauffmann с длиной реза 335см

18 Марта 2020 год

для шлифовки и полировки натурального камня и керамогранита
можно применять в сухом и влажном состоянии
шлифовальная поверхность 90 х 55 мм
высокая скорость удаления

18 Марта 2020 год

175мм, 4В (глянцевые и пористые поверхности, плитка, стекло)


Сварочные электроды МР-3 ПЛАЗМА торговой марки Континент 

Вид покрытия – рутиловое

AWS A 5.
1:        E6013         EN ISO 2560-A:2005        E 38 0 R 12
ДСТУ ISO 2560-A:2004-E 38 0 R 12  ГОСТ 9466: Э 46 – Е 430 (3) Р 26
НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ Сварочные электроды МР-3 ПЛАЗМА предназначены для ручной дуговой сварки рядовых и ответственных конструкций из углеродистых марок сталей во всех пространственных положениях, кроме вертикального способом сверху-вниз
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ НАПЛАВЛЕННОГО МЕТАЛЛА, % Mn Si C P S
0,40-0,75 0,15-0,40 не более
0,1 0,045
0,04
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛА ШВА Временное сопротивление, Н/мм2 Относительное удлинение, % Ударная вязкость, Дж/см2
≥ 450  ≥ 18   ≥ 78
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ Сварочные электроды МР-3 ПЛАЗМА обеспечивают хорошее формирование металла шва, высокую стойкость металла шва против образования пористости и горячих трещин. При сварке на повшенных режимах возможно образование пор.
СВАРОЧНЫЕ И УПАКОВОЧНЫЕ ДАННЫЕ Диаметр,мм Длина, мм Сила свароч-ного тока,А Вес электрода,г Кол-во электро-дов в пачке, шт. Вес пачки, кг
3 350 70-130 30 34 и 84 1 и 2,5
4 450 130-220 60 42 и 83 2,5 и 5
5 450 150-260 92 27 и 54 2,5 и 5
АНАЛОГИ Производитель Марка электродов
Thyssen Phoenix SH Gelb R
АО Спецэлектрод ОЗС-4
ПРОКАЛКА ПЕРЕД СВАРКОЙ При нормальных условиях хранения не требуют прокалки перед сваркой; в случае увлажнения сушка перед сваркой: (150-180) °С – 40-60 мин.
ПОЛОЖЕНИЕ ШВОВ ПРИ СВАРКЕ   
СЕРТИФИКАЦИЯ СтБ

MR характеристик трех различных устройств, измеренных в кулоновском режиме …

Контекст 1

… пространственное распределение элементов Al и O в типичном нанокластере предполагает структуру ядро-оболочка (см. Подробный анализ STEM и EELS). на рис. S1, подтверждающая информация), причем значительная часть ядра находится в менее окисленном состоянии даже после 1 дня окисления в окружающей среде, что согласуется со схематическим изображением гетероструктуры на рис. 1а. Наблюдения STEM-EELS полностью подтверждаются дополнительным рентгеновским фотоэлектронным анализом (XPS) гетероструктуры в процессе ее окисления (см. Рисунок S2, Дополнительная информация). Подобная структура сердцевинной оболочки недавно наблюдалась для наночастиц Al, нанесенных на изолирующую монокристаллическую подложку [15]. После осаждения и окисления Al электронно-лучевое испарение верхнего кобальтового электрода толщиной 40 нм, покрытого 10 нм золотом, завершает структуру. …

Context 2

… Во-первых, мы систематически исследовали МР-поведение наших устройств при перемещении приложенного магнитного поля параллельно электродам. Все устройства демонстрировали МР-сигналы, которые мы могли разделить на три типичных поведения, представленных на рис. 2a-c: положительный спин-клапан (рис. 2а), отрицательный спин-клапан (рис. 2b) и гистерезисный квадрат (рис. 2c), с амплитуда колеблется от 1% до 20% (IV и dI / dV-V характеристики каждого образца представлены, соответственно, на рис. 2d-f).Большинство устройств имели спин-клапан типа MR (рис. 2а, б). …

Context 3

… Во-первых, мы систематически исследовали МР-поведение наших устройств при перемещении приложенного магнитного поля параллельно электродам. Все устройства демонстрировали МР-сигналы, которые мы могли разделить на три типичных поведения, представленных на рис. 2a-c: положительный спин-клапан (рис. 2а), отрицательный спин-клапан (рис. 2b) и гистерезисный квадрат (рис. 2c), с амплитуда колеблется от 1% до 20% (IV и dI / dV-V характеристики каждого образца представлены, соответственно, на рис. 2d-f).Большинство устройств имели спин-клапан типа MR (рис. 2а, б). …

Контекст 4

… Во-первых, мы систематически исследовали МР-поведение наших устройств при перемещении приложенного магнитного поля параллельно электродам. Все устройства демонстрировали МР-сигналы, которые мы могли разделить на три типичных поведения, представленных на рис. 2a-c: положительный спин-клапан (рис. 2а), отрицательный спин-клапан (рис. 2b) и гистерезисный квадрат (рис. 2c), с амплитуда колеблется от 1% до 20% (IV и dI / dV-V характеристики каждого образца представлены, соответственно, на рис. 2d-f).Большинство устройств имели спин-клапан типа MR (рис. 2а, б). …

Контекст 5

… Во-первых, мы систематически исследовали МР-поведение наших устройств при перемещении приложенного магнитного поля параллельно электродам. Все устройства демонстрировали МР-сигналы, которые мы могли разделить на три типичных поведения, представленных на рис. 2a-c: положительный спин-клапан (рис. 2а), отрицательный спин-клапан (рис. 2b) и гистерезисный квадрат (рис. 2c), с амплитуда колеблется от 1% до 20% (IV и dI / dV-V характеристики каждого образца представлены, соответственно, на рис. 2d-f).Большинство устройств имели спин-клапан типа MR (рис. 2а, б). …

Context 6

… Во-первых, мы систематически исследовали МР-поведение наших устройств при перемещении приложенного магнитного поля параллельно электродам. Все устройства демонстрировали МР-сигналы, которые мы могли разделить на три типичных поведения, представленных на рис. 2a-c: положительный спин-клапан (рис. 2а), отрицательный спин-клапан (рис. 2b) и гистерезисный квадрат (рис. 2c), с амплитуда колеблется от 1% до 20% (IV и dI / dV-V характеристики каждого образца представлены, соответственно, на рис. 2d-f).Большинство устройств имели спин-клапан типа MR (рис. 2а, б). …

Контекст 7

… устройства показали МР-сигналы, которые мы можем разделить на три типичных поведения, представленных на рис. 2а-с: положительный спин-клапан (рис. 2а), отрицательный спин-клапан (рис. 2b) и гистерезисный квадрат (рисунок 2c) с амплитудой в диапазоне от 1% до 20% (IV и dI / dV-V характеристики каждого образца представлены, соответственно, на рисунке 2d-f). Большинство устройств имели спин-клапан типа MR (рис. 2а, б).Однако, поскольку архитектура нашего устройства включает в себя только один магнитный компонент (верхний электрод Co), наблюдаемое MR не может быть связано с инжекцией / детектированием спина с использованием двух магнитных электродов, как в стандартных устройствах с спин-клапаном. …

Контекст 8

. .. Кулоновский остров, связанный с этим ферромагнитным электродом через емкость CD (см. На рисунке 3a, эквивалентную электрическую схему одиночного точечного SED в модели кулоновской блокады), его окружающая среда заряд изменяется на ΔQ 0 = −CD • Δφ, соответственно изменяя сопротивление SED.Следовательно, как показано на рисунке 3c, в зависимости от начального состояния заряда Q i точки и амплитуды изменения Δµ химического потенциала магнитного электрода сопротивление устройства может либо увеличиваться, либо уменьшаться, как показано в случаях 1 и 2 для произвольное приложенное смещение V i, приводящее к поведению MR, показанному на рисунке 2. …

Context 9

… Рисунок 4, мы проиллюстрировали модификацию, вызванную изменением ВАХ изменением магнитного состояния верхнего электрода для образца MR, представленного на рисунке 2b.На рисунке 4а показаны кривые ВАХ, измеренные в плоском поле, параллельном выводам (как показано на вставке) с амплитудой -100 мТл (черным цветом) и +20 мТл (красным цветом), что соответствует соответственно высокому и низкому сопротивлению. состояния образца www.advmat.de …

Context 10

… На рисунке 4 мы проиллюстрировали изменение, вызванное изменением ВАХ, изменением магнитного состояния верхнего электрода для образца MR показано на рисунке 2b. На рисунке 4а показаны кривые ВАХ, измеренные в плоском поле, параллельном выводам (как показано на вставке) с амплитудой -100 мТл (черным цветом) и +20 мТл (красным цветом), что соответствует соответственно высокому и низкому сопротивлению. состояния образца www.advmat.de www.advancedsciencenews.com MR (Рисунок 2b и емкость CS (соответственно CD). В случае эффекта AMC, заряд окружающей среды Q 0 нанокластера может модулироваться намагниченностью M верхнего магнитного электрода ( исток или сток). …

Контекст 11

… показано на рисунке 4c, мы наблюдаем два различных состояния проводимости для обеих ориентаций, которые характеризуются изменениями пороговых напряжений кулоновской лестницы и кулоновского зазора. при измерении MR на рис. 2b ориентация намагниченности 90 ° соответствует более высокому состоянию проводимости по сравнению с состоянием 0 °.Это явно поддерживает модель анизотропной блокады MC, когда верхний электрод FM действует как магнитная «ручка», изменяющая заряд окружающей среды кластера Q 0 в результате спин-орбитальных взаимодействий (см. Описание диаграммы полос на рисунке 3b). …

Context 12

… на рисунке 5 представлены несколько кривых MR, измеренных для разверток магнитного поля, выполненных в разных направлениях (0 °, 45 ° и 90 °) на другом образце (IV и dI / Характеристики dV-V показывают четко определенные кулоновские лестницы и колебания, см. рисунок S5 в вспомогательной информации).Интересно, что на одном образце мы восстанавливаем все признаки MR, ожидаемые от AMC, которые были представлены на рисунке 2 на нескольких других образцах при фиксированном направлении поля, параллельном электроду Co. Это явно свидетельствует о том, что скачки сопротивления, наблюдаемые в сигналах MR, могут быть интерпретированы как модификации конфигурации намагничивания Co-электродов с переориентацией его направлений под действием качающегося магнитного поля.

Контекст 13

… объясняет, почему значение переключения магнитного поля MR может отличаться для разных образцов и приложенных направлений магнитного поля, поскольку микромагнитная структура вносящего вклад магнитного домена (s) и их соответствующая ориентация по отношению к приложенному магнитному полю напрямую изменяют динамику намагничивания.Подобный спин-клапану MR (рис. 2a, b и 5a, b), скорее всего, является результатом промежуточного закрепленного состояния намагниченности при слабом поле вдоль термодинамически стабильной ориентации, отличной от ее направления при более высокой амплитуде. [23,24] В то время как гистерезисный квадратный MR (рис. 2c и 5c) возникает из-за прямого перемагничивания на 180 °. …

Контекст 14

… спин-клапанный MR (рисунки 2a, b и 5a, b), скорее всего, является результатом промежуточного закрепленного состояния намагниченности в слабом поле вдоль термодинамически стабильной ориентации, отличной от ее направление с большей амплитудой. [23,24] В то время как гистерезисный квадратный MR (рис. 2c и 5c) возникает из-за прямого перемагничивания на 180 °. [24] Это делает ее интересной и богатой системой, открывающей новые возможности для наноспинтроники, теоретико-микромагнитного моделирования и моделирования атомистической спиновой динамики. …

Контекст 15

… пространственное распределение элементов Al и O в типичном нанокластере предполагает структуру ядро-оболочка (см. Подробный анализ STEM и EELS на Рисунке S1, вспомогательная информация) с значительная часть ядра находится в менее окисленном состоянии даже после 1 дня окисления при окружающей среде, что согласуется со схематическим изображением гетероструктуры на рисунке 1a.Наблюдения STEM-EELS полностью подтверждаются дополнительным рентгеновским фотоэлектронным анализом (XPS) гетероструктуры в процессе ее окисления (см. Рисунок S2, Дополнительная информация). Подобная структура сердцевинной оболочки недавно наблюдалась для наночастиц Al, нанесенных на изолирующую монокристаллическую подложку [15]. После осаждения и окисления Al электронно-лучевое испарение верхнего кобальтового электрода толщиной 40 нм, покрытого 10 нм золотом, завершает структуру. …

Контекст 16

…. Во-первых, мы систематически исследовали поведение магнитно-резонансной томографии наших устройств при перемещении приложенного магнитного поля параллельно электродам. Все устройства демонстрировали МР-сигналы, которые мы могли разделить на три типичных поведения, представленных на рис. 2a-c: положительный спин-клапан (рис. 2а), отрицательный спин-клапан (рис. 2b) и гистерезисный квадрат (рис. 2c), с амплитуда колеблется от 1% до 20% (IV и dI / dV-V характеристики каждого образца представлены, соответственно, на рис. 2d-f).Большинство устройств имели спин-клапан типа MR (рис. 2а, б). …

Контекст 17

… Во-первых, мы систематически исследовали МР-поведение наших устройств при перемещении приложенного магнитного поля параллельно электродам. Все устройства демонстрировали МР-сигналы, которые мы могли разделить на три типичных поведения, представленных на рис. 2a-c: положительный спин-клапан (рис. 2а), отрицательный спин-клапан (рис. 2b) и гистерезисный квадрат (рис. 2c), с амплитуда колеблется от 1% до 20% (IV и dI / dV-V характеристики каждого образца представлены, соответственно, на рис. 2d-f).Большинство устройств имели спин-клапан типа MR (рис. 2а, б). …

Контекст 18

… Во-первых, мы систематически исследовали МР-поведение наших устройств при перемещении приложенного магнитного поля параллельно электродам. Все устройства демонстрировали МР-сигналы, которые мы могли разделить на три типичных поведения, представленных на рис. 2a-c: положительный спин-клапан (рис. 2а), отрицательный спин-клапан (рис. 2b) и гистерезисный квадрат (рис. 2c), с амплитуда колеблется от 1% до 20% (IV и dI / dV-V характеристики каждого образца представлены, соответственно, на рис. 2d-f).Большинство устройств имели спин-клапан типа MR (рис. 2а, б). …

Контекст 19

… Во-первых, мы систематически исследовали МР-поведение наших устройств при перемещении приложенного магнитного поля параллельно электродам. Все устройства демонстрировали МР-сигналы, которые мы могли разделить на три типичных поведения, представленных на рис. 2a-c: положительный спин-клапан (рис. 2а), отрицательный спин-клапан (рис. 2b) и гистерезисный квадрат (рис. 2c), с амплитуда колеблется от 1% до 20% (IV и dI / dV-V характеристики каждого образца представлены, соответственно, на рис. 2d-f).Большинство устройств имели спин-клапан типа MR (рис. 2а, б). …

Context 20

… Во-первых, мы систематически исследовали МР-поведение наших устройств при перемещении приложенного магнитного поля параллельно электродам. Все устройства демонстрировали МР-сигналы, которые мы могли разделить на три типичных поведения, представленных на рис. 2a-c: положительный спин-клапан (рис. 2а), отрицательный спин-клапан (рис. 2b) и гистерезисный квадрат (рис. 2c), с амплитуда колеблется от 1% до 20% (IV и dI / dV-V характеристики каждого образца представлены, соответственно, на рис. 2d-f).Большинство устройств имели спин-клапан типа MR (рис. 2а, б). …

Контекст 21

… устройства показали МР-сигналы, которые мы можем разделить на три типичных поведения, представленных на рис. 2а-с: положительный спин-клапан (рис. 2а), отрицательный спин-клапан (рис. 2b) и гистерезисный квадрат (рисунок 2c) с амплитудой в диапазоне от 1% до 20% (IV и dI / dV-V характеристики каждого образца представлены, соответственно, на рисунке 2d-f). Большинство устройств имели спин-клапан типа MR (рис. 2а, б).Однако, поскольку архитектура нашего устройства включает в себя только один магнитный компонент (верхний электрод Co), наблюдаемое MR не может быть связано с инжекцией / детектированием спина с использованием двух магнитных электродов, как в стандартных устройствах с спин-клапаном. …

Контекст 22

… Кулоновский остров, связанный с этим ферромагнитным электродом через емкость CD (см. На рисунке 3a, эквивалентную электрическую схему одиночного точечного SED в модели кулоновской блокады), его окружающая среда заряд изменяется на ΔQ 0 = −CD • Δφ, соответственно изменяя сопротивление SED. Следовательно, как показано на рисунке 3c, в зависимости от начального состояния заряда Q i точки и амплитуды изменения Δµ химического потенциала магнитного электрода сопротивление устройства может либо увеличиваться, либо уменьшаться, как показано в случаях 1 и 2 для произвольное приложенное смещение V i, приводящее к поведению MR, показанному на Рисунке 2. …

Контекст 23

… На Рисунке 4 мы проиллюстрировали модификацию, вызванную изменением ВАХ изменением магнитного состояния верхнего электрода для образца MR, представленного на рисунке 2b.На рисунке 4а показаны кривые ВАХ, измеренные в плоском поле, параллельном выводам (как показано на вставке) с амплитудой -100 мТл (черным цветом) и +20 мТл (красным цветом), что соответствует соответственно высокому и низкому сопротивлению. состояния образца www.advmat.de …

Context 24

… На рисунке 4 мы проиллюстрировали изменение, вызванное изменением ВАХ путем изменения магнитного состояния верхнего электрода для образца MR показано на рисунке 2b. На рисунке 4а показаны кривые ВАХ, измеренные в плоском поле, параллельном выводам (как показано на вставке) с амплитудой -100 мТл (черным цветом) и +20 мТл (красным цветом), что соответствует соответственно высокому и низкому сопротивлению. состояния образца www.advmat.de www.advancedsciencenews.com MR (Рисунок 2b и емкость CS (соответственно CD). В случае эффекта AMC, заряд окружающей среды Q 0 нанокластера может модулироваться намагниченностью M верхнего магнитного электрода ( исток или сток). …

Контекст 25

… показано на рисунке 4c, мы наблюдаем два различных состояния проводимости для обеих ориентаций, которые характеризуются изменениями пороговых напряжений кулоновской лестницы и кулоновского зазора. при измерении MR на рис. 2b ориентация намагниченности 90 ° соответствует более высокому состоянию проводимости по сравнению с состоянием 0 °.Это явно поддерживает модель анизотропной блокады MC, когда верхний электрод FM действует как магнитная «ручка», изменяющая заряд окружающей среды кластера Q 0 в результате спин-орбитальных взаимодействий (см. Описание диаграммы полос на рисунке 3b). …

Context 26

… на Рисунке 5 представлены несколько кривых MR, измеренных для разверток магнитного поля, выполненных в разных направлениях (0 °, 45 ° и 90 °) на другом образце (IV и dI / Характеристики dV-V показывают четко определенные кулоновские лестницы и колебания, см. рисунок S5 в вспомогательной информации).Интересно, что на одном образце мы восстанавливаем все признаки MR, ожидаемые от AMC, которые были представлены на рисунке 2 на нескольких других образцах при фиксированном направлении поля, параллельном электроду Co. Это явно свидетельствует о том, что скачки сопротивления, наблюдаемые в сигналах MR, могут быть интерпретированы как модификации конфигурации намагничивания Co-электродов с переориентацией его направлений под действием качающегося магнитного поля. …

Контекст 27

… объясняет, почему значение переключения магнитного поля MR может отличаться для разных образцов и приложенных направлений магнитного поля, поскольку микромагнитная структура вносящего вклад магнитного домена (s) и их соответствующая ориентация относительно приложенного магнитного поля напрямую изменяют динамику намагничивания. Подобный спин-клапану MR (рис. 2a, b и 5a, b), скорее всего, является результатом промежуточного закрепленного состояния намагниченности при слабом поле вдоль термодинамически стабильной ориентации, отличной от ее направления при более высокой амплитуде. [23,24] В то время как гистерезисный квадратный MR (рис. 2c и 5c) возникает из-за прямого перемагничивания на 180 °. …

Контекст 28

… спин-клапанный MR (рис. 2a, b и 5a, b), скорее всего, является результатом промежуточного закрепленного состояния намагниченности в слабом поле вдоль термодинамически стабильной ориентации, отличной от ее направление с большей амплитудой.[23,24] В то время как гистерезисный квадратный MR (рис. 2c и 5c) возникает из-за прямого перемагничивания на 180 °. [24] Это делает ее интересной и богатой системой, открывающей новые возможности для наноспинтроники, теоретико-микромагнитного моделирования и моделирования атомистической спиновой динамики. …

Нацеливание на субталамическое ядро ​​для глубокой стимуляции головного мозга: технический подход и объединение до- и послеоперационных МРТ-изображений для определения точности размещения электродов

С момента пионерской работы Benabid et al 1 и Pollak et al 2 в 1993–1994 годах хроническая высокочастотная стимуляция субталамического ядра (STN) стала предпочтительным хирургическим методом лечения резистентной с медицинской точки зрения болезни Паркинсона. . 3– 5 STN приобрел популярность в качестве потенциальной мишени для лечения болезни Паркинсона в 1990 году, когда Бергман и др. 6 экспериментально доказали, что повреждение моторной части STN на модели приматов, не относящихся к человеку. обратил симптомы болезни Паркинсона.

Степень клинического улучшения, достигаемого при глубокой стимуляции мозга (DBS), в значительной степени зависит от точности размещения электродов. 7– 9 Для локализации STN использовались различные методы.Один из методов включает использование атласа структур мозга и ранее существовавших данных, полученных специалистами, имеющими значительный опыт в области стимуляции STN. 10 Полученные таким образом координаты относятся к линии, проведенной от передней комиссуры (AC) к задней комиссуре (PC). Это можно определить с помощью стереотаксической вентрикулографии или трехмерной магнитно-резонансной томографии (МРТ). Однако, поскольку этот метод не учитывает индивидуальные вариации местоположения STN, прямая визуализация STN на специальных последовательностях МРТ является подходящим методом для точной локализации. 3, 7 Используя микроэлектроды, можно получить электрофизиологическую запись STN во время операции. Это обеспечивает физиологическое подтверждение цели в реальном времени и многими специалистами считается очень полезным дополнением к современным передовым методам визуализации мозга и локализации цели. 10– 12 Гибридный метод, учитывающий оба описанных выше метода локализации STN, считается полезной стратегией. 3

Поскольку STN представляет собой относительно небольшую структуру, размер которой оценивается в 9 × 7 × 5 мм, 13, 14 , важно определить точное местоположение электрода, используемого для стимуляции.Послеоперационная документация фактического расположения электродов важна для проверки точности используемой хирургической техники и определения стимулируемой области. Эти знания при изучении в сочетании с клинической реакцией окажутся жизненно важными для определения наилучшей области стимуляции при болезни Паркинсона. В настоящем исследовании мы стремились оценить роль МРТ и интраоперационной электрофизиологической записи в нацеливании на STN у пациентов с болезнью Паркинсона и определить точность размещения электродов.

ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ

Пациенты

В период с июня 2000 г. по июнь 2003 г. было имплантировано 54 электрода DBS 27 пациентам с болезнью Паркинсона (16 мужчин: средний возраст 55 лет, диапазон 41–66; 11 женщин: средний возраст 58 лет, диапазон 49–69). Всем пациентам на одной операции была выполнена двусторонняя имплантация.

Все пациенты были осмотрены нейрохирургом и неврологом совместно, а диагноз болезни Паркинсона был подтвержден несколькими неврологами-консультантами.Постоянный хороший ответ на дофаминергическое лечение наблюдался у всех пациентов, и только тем пациентам, у которых были резистентные с медицинской точки зрения моторные колебания, была предложена операция. Перед операцией всем пациентам проводилось психометрическое тестирование. Информированное согласие было получено от всех пациентов.

Хирургическая процедура

Была применена стереотаксическая рамка Leksell-G, и пациенты были доставлены в кабинет МРТ (Siemens Magnetom Vision, Siemens AG, Medical Solutions, Эрланген, Германия), где особые последовательности были получены на 1.Машина 5 тесла. Были получены подготовленные намагничиванием последовательности градиентного эхо-сигнала для быстрого получения (MPRAGE) (толщина пластины 240 мм (эффективная толщина 2,0 мм), матрица 256 × 256, TR 9,7), и время сканирования составляло шесть минут 30 секунд. Для расчетов использовалась последовательность MPRAGE (3D-получение). Чтобы лучше определить STN, были получены T2-взвешенные изображения (TR 2800, TE 90, угол поворота 90 °, толщина среза 2,0 мм). Эта последовательность заняла шесть минут и 47 секунд (см. Рис. 1 для МРТ глубоких ядер).Эти параметры использовались у последнего 21 пациента в серии, поскольку они были замечены для более четкого определения STN. У первых шести пациентов использовалась другая последовательность (TR 6612, TE 112, угол поворота 180 °, толщина среза 3 мм).

Рисунок 1

Осевое Т2-взвешенное изображение, показывающее гипоинтенсивные глубокие ядра и субталамическое ядро.

Все изображения были перенесены на рабочую станцию ​​BrainLAB и спроецированы во всех трех измерениях (аксиальном, корональном и сагиттальном).Были отмечены AC и PC и определен центр линии AC – PC. Для начальной локализации мишени мы использовали значения, предложенные Benabid и др. 9 для стимуляции STN, то есть 12 мм латеральнее, 3 мм сзади и 4 мм ниже средней точки линии AC – PC. У первых шести пациентов эти рекомендации были выполнены с небольшими изменениями, обусловленными предполагаемыми анатомическими отношениями, например, третий желудочек и красное ядро. После этого спецификации МРТ для получения Т2-взвешенных МР-изображений были изменены для более четкой визуализации STN и других ядер (см. Спецификации МРТ выше).Из-за улучшенной визуализации STN в остальных местах размещения (n = 42) начальные координаты цели на основе значений Benabid и др. 9 были изменены, чтобы получить лучшее размещение в STN.

Одноканальные записи микроэлектрода (интраоперационный микроэлектрод; Medtronic Ltd, Уотфорд, Великобритания) были получены с использованием системы мониторинга нейронной активности Medtronic Leadpoint. У первых восьми пациентов запись была начата на 5 мм выше предполагаемой цели, но у следующих 19 пациентов использовался новый микропривод, и запись была начата на 10 мм выше и продолжалась до тех пор, пока не прекращалась дальнейшая регистрация активности STN (обычно на 5 мм ниже целевого значения). ).По мере продвижения записывающего электрода вход в STN был идентифицирован по внезапному увеличению плотности клеточного разряда с характерным нерегулярным рисунком разряда – всплески разного размера, возникающие через случайные промежутки времени (рис. 2). При выходе из STN наблюдался период покоя (фоновый шум), за которым следовала запись от черной субстанции, если запись продолжалась достаточно далеко, что описывалось как высокочастотный (50–60 пиков / с) разряд. 11 Были идентифицированы характерные записи STN (визуальные и звуковые) и отмечена глубина активности STN.Идентификация активности STN была основана только на визуальной идентификации необработанного следа. В этом исследовании интраоперационная стимуляция не использовалась. Если удовлетворительная запись не была получена, регистрирующий электрод удаляли и вставляли повторно на расстоянии 2 мм от исходной мишени. Изменение направления было определено после повторного изучения МРТ-изображений на рабочей станции BrainLAB. Была выбрана следующая лучшая цель, которая может пройти через STN.

Рисунок 2

Типичная запись STN (−5.000–0,000 мм), демонстрируя нерегулярный рисунок разряда с иглами разного размера, возникающими через случайные промежутки времени.

В качестве конечной цели был выбран центр точки максимальной электрической активности. Микроэлектрод был заменен постоянным четырехполюсным макроэлектродом (электрод Medtronic № 3389) для нацеливания на центр электрической активности STN. Проксимальная часть этого электрода состоит из четырех никелевых проводов, изолированных трубкой из политетрафторэтиленовой оболочки.Дистальная часть имеет четыре металлических неизолированных контакта по 1,5 мм, расположенных с интервалом 0,5 мм. Диаметр дистального электрода 1,27 мм. В зависимости от клинической реакции для стимуляции можно использовать любой из четырех контактов. В большинстве случаев в этой точке было получено изображение бокового черепа в размере x луча, при этом усилитель изображения был тщательно расположен таким образом, чтобы точка цели находилась в центре колец рамки Leksell-G (рис. 3). Это было сделано для проверки глубины электрода. У первых 18 пациентов из-за трудностей с закреплением выводов электрода в заусенцевом отверстии было возможно некоторое перемещение положения электрода по линии траектории; Для исправления этого движения использовались лучи x . У последних девяти пациентов использовалось новое фиксирующее устройство Navigus Cranial Base and Cap (Image-guided Neurologics, Мельбурн, Флорида). Наконец, под общей анестезией провода были проделаны и стимулятор (Kinetra; Medtronic Ltd) подкожно помещен в грудную стенку.

Рисунок 3

Интраоперационное изображение усилителя изображения, показывающее центр электродной решетки в целевой точке (в центре колец рамки Leksell-G).

Послеоперационная МРТ и совмещение изображений

Первым последовательным 16 пациентам послеоперационная МРТ была сделана в плановом порядке. После рассмотрения удовлетворительных результатов у этих 16 пациентов рутинная послеоперационная МРТ не проводилась у остальных пациентов. Для МРТ соблюдался строгий протокол: в магните 1,5 Тесла использовались только головные катушки, а пациенты наблюдались во время и после процедуры. Последовательности МРТ для послеоперационной визуализации были аналогичны предоперационной визуализации (MPRAGE; толщина плиты 240 мм (эффективная толщина 2. 0 мм), матрица 256х256, т.р.9.7). Используя коммерчески доступную программу слияния твердого тела, которая автоматически объединяет изображения путем сопоставления вокселя с вокселем (BrainLAB), до- и послеоперационные изображения были объединены для проверки точности размещения электродов путем сравнения фактического положения отведения с конечной мишенью, использованной после электрофизиологической записи (рис. ).

Рисунок 4

Объединенные изображения до- и послеоперационной МРТ, показывающие конечную мишень, использованную после электрофизиологической записи (белые кресты), наложенные на артефакты электрода (черные).

Центр ведущего артефакта определяли в аксиальной плоскости, а расстояние от этой точки до конечной мишени, использованной после электрофизиологической записи, измеряли по осям x (медиально-латеральная) и y (передне-задняя). Это была ошибка размещения свинца в соответствующих плоскостях. Для оси z (верхний – нижний) определялась самая нижняя точка электродного артефакта. Центр электродной решетки, который должен быть в конечной целевой точке, равен 4.25 мм от этой точки. Расстояние между центром электродной решетки и конечной мишенью, использованной после электрофизиологической записи, было ошибкой по оси z.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Локализация цели: МРТ

Приведенные цифры для стимуляции STN: 12 мм латеральнее, 3 мм сзади и 4 мм ниже средней точки линии AC – PC 9 использовались только в качестве первоначального ориентира. У 21 пациента (42 цели STN), у которых STN был четко визуализирован на T2-взвешенных изображениях, цель была перемещена на основе этой информации.Было видно, что фактическое перемещение цели составляло 1 мм или более в 20 определениях цели по оси x (48%), 20 по оси y (48%) и 3 по оси z (7%). Вероятно, это отражает различие в индивидуальной анатомии. Основываясь на хорошей визуализации STN на МРТ в последних 42 установках электродов, средняя расчетная цель составляла 11,6 (стандартное отклонение 0,87) мм латеральнее, 2,3 (0,85) мм сзади и 4 (0,50) мм ниже средней точки AC– Линия ПК. Включая начальные 12 мест размещения, всего 54 места размещения, основанные на вычислении координат и локализации МРТ, среднее отклонение от цели составило 11.На 5 (1,18) мм латеральнее, на 2,5 (0,90) мм сзади и на 4,1 (0,53) мм ниже середины линии AC – PC.

Интраоперационная электрофизиология

У всех пациентов были получены интраоперационные электрофизиологические записи для определения локализации STN. Хорошие записи были замечены в 52 местах размещения (96%). У одного пациента, вероятно, из-за каких-то механических проблем с используемым оборудованием, запись характеристик не была получена, несмотря на использование трех разных дорожек с обеих сторон.У другого пациента, перенесшего правостороннюю паллидотомию в прошлом, активность STN была зарегистрирована только на 2 мм справа и 1 мм на левой стороне. Из-за его предыдущего поражения считалось, что попытка улучшить запись STN путем создания нескольких треков может привести к большему ущербу, поэтому дальнейшие треки не создавались. В остальных 50 записях средняя длина характерной записи STN составила 4,65 мм (диапазон 3–7 мм). Типичная запись показана на рис. 2.

На основании этих данных, в общей сложности 52 имплантации (пациент, у которого не наблюдалась активность STN, был исключен из статистики электрофизиологической записи), мишень была перенастроена в 47 установках электродов (90%), чтобы она лежала на центр активности STN для максимальной точности.В 18 местах размещения отведений (35%) целевая точка была перемещена на 2 мм или более по сравнению с целевой точкой, определенной МРТ. Среднее перемещение по оси x составляло 0,42 мм, по оси y 1,0 мм и по оси z 0,88 мм. Однако наибольшее перемещение наблюдалось по глубине или траектории электрода, которая в среднем составляла 1,19 мм.

Следует понимать, что любое движение по линии или траектории электрода будет влиять на положение целевой точки по осям x, y и z в зависимости от угла траектории в корональной и сагиттальной плоскостях. .Следует также отметить, что фактическая используемая траектория не соответствует ни одной из трех осей; поэтому изменение глубины электрода – это не то же самое, что изменение оси z. В этом исследовании средний угол траектории составлял 17,5 ° в коронарной плоскости и 38 ° в сагиттальной плоскости. Любое движение по глубине электрода будет иметь небольшое влияние на целевое положение по оси x и пропорционально большее влияние по осям y и z. Приведенные выше значения, отображающие перемещение позиции цели по осям x, y и z, были рассчитаны после внесения необходимых поправок с учетом углов используемых траекторий.

треков

В 14 размещениях свинца пришлось сделать больше одного трека, чтобы лучше определить электрическую активность STN. Два трека были сделаны в 12 размещениях, а три трека – в двух размещениях. Среди 12 начальных мест размещения (шесть пациентов), где STN был менее четко виден на МРТ, требовалось более одного трека в пяти местах размещения (42% размещений электродов в этой группе). В последующих 42 помещениях (21 пациент), где специальные последовательности МРТ использовались более эффективно для определения анатомии, второй трек потребовался в девяти местах размещения (21% размещений электродов).

Запись

STN была лучше на стороне, которая тестировалась первой, вторая дорожка требовалась только в 5/14 случаях. С другой стороны, 9/14 требовало более одного трека для хорошей записи STN (35% и 64% соответственно).

Конечная цель

Среднее значение конечной мишени, которая использовалась после электрофизиологической записи, составляло 11,7 (стандартное отклонение 1,30) мм латеральнее, 2,1 (1,43) мм сзади и 3,8 (1,22) мм ниже центра линии AC – PC (медиана: 12.0 мм, 2,30 мм и 3,8 мм соответственно). Заметные вариации этих значений наблюдались среди пациентов во всех трех плоскостях (см. Рис. 5A, B и C для осей x, y и z соответственно). Последний четырехполюсный электрод Medtronic № 3389 был помещен в заданную цель таким образом, чтобы в каждом отдельном размещении средняя точка массива находилась в цели.

Рисунок 5

Целевые значения по оси x (A), оси y (B) и оси z (C) в каждом из 54 мест размещения.Можно увидеть разницу в расположении определенных мишеней МРТ (пустые квадраты) и конечных мишеней после электрофизиологической регулировки (закрашенные ромбы) в каждом месте размещения. Количество размещений указано в хронологическом порядке, то есть по дате размещения.

Послеоперационная МРТ и совмещение изображений

Послеоперационные МРТ-изображения были объединены с предоперационными МРТ-изображениями у 16 ​​пациентов (см. Рис. 4). На аксиальных изображениях среднее расстояние от центра артефакта отведения до конечной цели, скорректированное после записи микроэлектрода, равно 0.48 (0,38) мм по оси x и 0,69 (0,58) мм по оси y. Для оси z измеряли самую низкую точку электродного артефакта в сагиттальной и корональной плоскостях. Из этой точки было вычтено значение 4,25 мм, чтобы получить центр электродной решетки. Погрешность по оси z составила 2,9 (1,95) мм. Было замечено, что электроды лежат ниже последней использованной мишени. Поскольку послеоперационная МРТ и объединение изображений были выполнены только для первых 16 пациентов, у которых основание и крышка черепа Navigus не использовались для фиксации, предполагается, что вероятность этой ошибки уменьшилась.

Осложнений, связанных с послеоперационной МРТ, не наблюдалось. В это исследование были включены только те случаи, у которых были имплантаты STN, но, возможно, стоит упомянуть, что в общей сложности 35 пациентов с глубокими стимуляторами мозга прошли послеоперационное МРТ в нашем отделении без каких-либо побочных эффектов.

ОБСУЖДЕНИЕ

Локализация цели: МРТ

Прямая визуализация STN на T2-взвешенных последовательностях быстрых спин-эхо МРТ получила широкое распространение. 11, 15 Многие группы используют гибридный метод локализации цели с использованием прямой визуализации STN и косвенных координат на основе отношения AC и PC. 3, 10, 16 Точка, которую мы использовали для начальной локализации цели, была на 12 мм латеральнее, на 3 мм сзади и на 4 мм ниже средней точки AC – PC. Используя прямую визуализацию STN в 42 местах размещения отведений на МРТ, положение цели было перемещено на 1 мм или более в 20 определениях цели по оси x (48%), 20 по оси Y (48%) и 3 по оси z. ось (7%).В другом исследовании, посвященном этой проблеме, разница более 1 мм была замечена в 34% размещений по оси x и 70% по оси z. 3 В нашем исследовании, на основании МР-локализации STN в последних 42 позициях, среднее значение цели составляло 11,6 мм латеральнее, 2,3 мм сзади и на 4 мм ниже средней точки AC – PC. линия. Как видно из плановых значений, показанных на рис. 5A – C, индивидуальные значения после прямой визуализации STN на МРТ значительно отличаются от ориентировочных значений: 12 мм латерально, 3 мм сзади и 4 мм ниже.Эти вариации, вероятно, отражают различие в индивидуальной анатомии.

В этой серии, в начальных 12 размещениях, где STN был менее четко виден, второй трек требовался в 42% размещений по сравнению с 21% в последующих 42 размещениях, где STN определялся более эффективно. Улучшенные характеристики МРТ и хорошая визуализация STN оказались полезными для нацеливания на STN. Предполагается, что с увеличением использования МРТ и улучшенных методов визуализации интраоперационная микрозапись может стать менее важной.

Локализация мишени: электрофизиология

В этой серии длина активности STN в 50 записях (92,6%) составила 4,65 мм (диапазон 3–7 мм). Bejjani et al 11 сообщают о хорошей записи у всех своих пациентов с самой длинной записью 6-7 мм. В другом исследовании хорошая активность была зарегистрирована у 100% пациентов со средней длиной тела 5,4 мм (диапазон 2,2–6,6 мм). 10

В настоящем исследовании целевая точка, определенная МРТ, была «точно настроена» в 90% имплантаций.Большинство этих регулировок связано с изменением глубины электрода. Регулировка составила более 2 мм при 35% размещении электродов. Некоторые исследователи изучали изменение положения электродов количественно. Bejjani et al 11 сообщили, что в 21% случаев их размещения конечные электроды отличались более чем на 2 мм от их первоначальной расчетной цели до электрофизиологической записи. Старр и др. 3 сообщили о разнице более 2 мм в 19% случаев размещения.Интраоперационная электрофизиология привела к корректировке цели в значительном количестве имплантаций в других описанных сериях. 7, 17

Несоответствие между целями, определенными различными методами стереотаксической визуализации, и целями, определенными электрофизиологически, наблюдалось различными исследователями, и было выдвинуто множество возможных объяснений, одно из которых заключается в том, что определение координат цели не очень точное. 7, 18 Другой причиной является искажение МР-изображения 19 и сдвиги мозга после получения исходных изображений. 3, 20 В этой серии для получения хорошей записи STN потребовалось меньше электрофизиологического картирования для стороны, работающей в первую очередь. Утечка спинномозговой жидкости, происходящая в течение периода времени до операции на второй стороне, может быть причиной сдвигов в головном мозге. Электрофизиология, вероятно, дает объективную оценку этих ошибок в реальном времени.

Полезность и даже необходимость электрофизиологии все еще обсуждаются. Некоторые группы сообщили о хороших результатах без интраоперационной записи. 16

Траектория

Траектория или угол доступа, используемый для достижения STN, значительно различается среди хирургов. Это влияет на электрофизиологические записи, поскольку регистрируемая область может варьироваться. По сравнению с нашим средним углом 17,5 ° в корональной проекции, Bejjani et al 11 использовали немного больший латерально-медиальный угол 20–30 ° от вертикали. С другой стороны, Starr et al 3 использовали более медиальный доступ со средним углом 10.2 °. Наш средний угол в сагиттальной проекции составил 38 ° от вертикальной плоскости. Родригес и другие 17 сообщают об аналогичной горизонтальной траектории с углом 45 °, в то время как другая группа использовала более вертикальную траекторию со средним углом 29,2 °. 3 Эти значения также важны при вычислении величины перемещения по различным осям, если глубина электрода изменяется.

Конечная точка цели

В нашем исследовании среднее значение конечной мишени, использованной для имплантации (после электрофизиологических записей и коррекции), составляло 11.На 7 (1,30) мм латеральнее, на 2,1 (1,43) мм сзади и на 3,8 (1,22) мм ниже центра линии AC – PC. В одном исследовании с использованием локализации МРТ и электрофизиологии средние координаты активных контактов составляли 11,8 мм латеральнее, 2,4 мм сзади и 3,7 мм ниже центра линии AC – PC. 3 Эти значения очень похожи на средние значения, найденные в нашем ряду. Интересно, что как в этом отчете, так и в нашем исследовании конечная использованная цель была немного более передней и превосходила цель, определенную Benabid et al . 9 Следует понимать, что отдельные целевые местоположения значительно различались. Следовательно, нельзя рекомендовать фиксированные контрольные значения для использования у всех пациентов без разбора. Однако было указано, что, хотя размещение стимулирующего электрода в центре STN дает лучший клинический результат, соседние структуры могут использоваться в качестве альтернативных мишеней. 21

Послеоперационная МРТ

Безопасность МРТ со стимуляторами глубокого мозга всегда подвергалась сомнению.В дополнение к 16 случаям, представленным в этом исследовании, еще 19 пациентов с DBS прошли послеоперационную МРТ в нашем отделении. Производитель этих устройств (Medtronic) по-прежнему предостерегает от рутинного использования послеоперационной МРТ. Понятно, что многие радиологи не хотят этого делать. Несмотря на эти подводные камни, многие сотрудники используют его для проверки лидирующей позиции. 3, 7, 12, 22 Ни одна из этих групп не описала каких-либо побочных эффектов. Мы использовали головные катушки и 1.Магнит 5 тесла. Эти параметры оказались безопасными. 23, 24 Электрод создает артефакт, превышающий его фактический диаметр. Предполагалось, что центр этого артефакта является наиболее репрезентативной точкой. Хотя то же предположение использовалось для расчетов другими исследователями, 3, 25 , нет окончательных доказательств того, что фактический контакт находится в центре артефакта. Однако в недавнем исследовании, в котором конкретно рассматривалась эта проблема, было обнаружено, что средний диаметр артефакта электрода равен 1.5–1,9 мм (фактический диаметр вывода составляет 1,27 мм) и что центр артефакта действительно представляет собой центр электрода. 21

Ошибка размещения лида

Для проверки местоположения отведения и точности размещения электродов использовались различные методы. Cuny и др. , , 7, использовали сочетание предоперационной МРТ с послеоперационной компьютерной томографией для определения местоположения электрода по отношению к STN.В нашей серии предоперационные МРТ-изображения (отображающие конечные целевые точки, используемые после электрофизиологической коррекции) были объединены с послеоперационными МРТ-изображениями, отображающими фактическое расположение электродов, для измерения ошибки в размещении электродов. Использовалась автоматическая компьютеризированная программа слияния, соответствующая вокселю для вокселя. Это позволило нам увидеть положение электрода по отношению к использованной целевой точке. Это относительно новый метод, поэтому сравнительные данные в литературе отсутствуют.

В недавнем исследовании Schrader et al , 12 , в котором использовалось слияние пред- и послеоперационной МРТ с помощью ориентировочной корегистрации, предварительный обзор шести случаев выявил ошибку 0.5 мм по оси x и 2 мм по оси z. Наши значения 0,48 мм, 0,69 мм и 2,9 мм по осям x, y и z соответственно сопоставимы. В осевой плоскости хорошее размещение электродов по осям x и y означает, что стереотаксическая техника с использованием рамы Leksell-G является достаточно точной. Однако размещение было менее точным по оси z. К сожалению, когда точность размещения электродов была проверена у наших первых 16 пациентов, техника фиксации электрода означала, что некоторые электроды были опущены ниже цели.Некоторые электроды пришлось немного отвести назад после проверки положения с помощью усилителя изображения (см. Рис. 3). Обнаружение на МРТ того, что электроды были немного ниже, чем точка, на которую на самом деле была нацелена, подтверждает нашу предполагаемую неточность при фиксации электрода в отверстии для заусенцев.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Как прямая визуализация STN на МРТ, так и интраоперационная электрофизиологическая запись важны для определения наилучшей цели для стимуляции.Пероперационная электрофизиология определяет электрическую активность STN в режиме реального времени. Из-за того, что существуют индивидуальные вариации в анатомическом расположении STN и месте максимальной электрической активности STN, использование фиксированных значений для нацеливания не может быть рекомендовано. В настоящей серии исследований было легче определить электрическую активность STN на той стороне, которая была задействована первой, поэтому предлагается, чтобы в первую очередь была нацелена более пораженная сторона. Программное обеспечение автоматического воксела для слияния вокселей позволило нам подтвердить, что стереотаксическое размещение электродов было точным, особенно при измерении в аксиальной плоскости для осей x и y.Послеоперационная МРТ – это безопасный и простой способ определения местоположения электродов. Следовательно, если предсказуемого клинического улучшения не происходит, можно проверить точность установки.

Благодарности

Мы благодарим доктора А. Сатклиффа, который проявил личный интерес к надзору за местной и общей анестезией на различных этапах операции, медсестру-специалиста по хирургии болезней г-жи Дж. Марти Паркинсон за ее поддержку и г-на Майкла Порта из Университета Шеффилда за разработку конструкции Первоначально для записи использовался микродиск.

ССЫЛКИ

  1. Benabid AL , Pollak P, Gross C, et al. Острые и долгосрочные эффекты стимуляции субталамического ядра при болезни Паркинсона. Стереотактная функция Neurosurg 1994; 62: 76–84.

  2. Pollak P , Benabid AL, Gross C, et al. Эффекты стимуляции субталамического ядра при болезни Паркинсона. Rev Neurol (Париж) 1993; 149: 175–6.

  3. Starr PA , Christine CW, Theodosopoulos PV, et al. Имплантация глубоких стимуляторов мозга в субталамическое ядро: технический подход и расположение отведений, подтвержденное магнитно-резонансной томографией. Журнал Neurosurg 2002; 97: 370–87.

  4. Pahwa R , Wilkinson SB, Overman J, et al. Двусторонняя субталамическая стимуляция у пациентов с болезнью Паркинсона: долгосрочное наблюдение.Журнал Neurosurg 2003; 99: 71–7.

  5. Limousin P , Krack P, Pollak P, et al. Электрическая стимуляция субталамического ядра при болезни Паркинсона на поздней стадии. N Engl J Med 1998; 339: 1105–11.

  6. Bergman H , Wichmann T, DeLong MR. Лечение экспериментального паркинсонизма поражением субталамического ядра. Science1990; 249: 1436–8.

  7. Cuny E , Guehl D, Burbaud P, et al. Отсутствие согласия между прямой магнитно-резонансной томографией и статистическим определением субталамической мишени: роль электрофизиологического руководства. Журнал Neurosurg 2002; 97: 591–7.

  8. Limousin P , Pollak P, Benazzouz A, et al. Эффект паркинсонических признаков и симптомов двусторонней стимуляции субталамического ядра. Ланцет 1995; 345: 91–5.

  9. Benabid AL , Pollack P, Benazzouz A, et al. Гренобльские рекомендации по глубокой стимуляции мозга, на Первом европейском симпозиуме по стимуляции при болезни Паркинсона. Гренобль, Франция: Университет Жозефа Фурье де Гренобль, 1998: 13.

  10. Зоненшайн М , Резай А.Р., Могильнер А.Ю., и др. Сравнение анатомических и нейрофизиологических методов нацеливания на субталамическое ядро. Нейрохирургия 2000; 47 282–92, обсуждение 292–4.

  11. Bejjani BP , Dormont D, Pidoux B, et al. Двусторонняя субталамическая стимуляция при болезни Паркинсона с использованием трехмерной стереотаксической магнитно-резонансной томографии и электрофизиологического контроля. Журнал Neurosurg 2000; 92: 615–25.

  12. Schrader B , Hamel W, Weinert D, et al. Документация по локализации электродов. Mov Disord 2002: 167–74.

  13. Morel A , Magnin M, Jeanmonod D.Мультиархитектонический и стереотаксический атлас таламуса человека. J Comp Neurol1997; 387: 588–630 Опечатка в: J Comp Neurol1998; 391: 545.

  14. Schaltenbrand G , Wahren W. Атлас стереотаксии человеческого мозга. Нью-Йорк: Георг Тиме, 1977.

  15. Starr PA , Vitek JL, DeLong M, et al. Стереотаксическая локализация бледного шара и субталамического ядра на основе магнитно-резонансной томографии.Нейрохирургия 1999; 44: 303–13.

  16. Voges J , Volkmann J, Allert N, et al. Двусторонняя высокочастотная стимуляция субталамического ядра для лечения болезни Паркинсона: корреляция терапевтического эффекта с анатомическим положением электрода. Журнал Neurosurg 2002; 96: 269–79.

  17. Родригес М.С. , Гуриди О.Дж., Альварес Л., и др. Субталамическое ядро ​​и тремор при болезни Паркинсона.Mov Disord 1998; 13 (приложение 3): 111–18.

  18. Merello M , Cammarota A, Cerquetti D, et al. Несоответствие между теоретическими целями задневентральной паллидотомии при болезни Паркинсона, определенными электрофизиологически и основанными на вентрикулографии. Журнал Neurol Neurosurg Psychiatry 2000; 69: 787–91.

  19. Sumanaweera TS , Adler JR Jr, Napel S, et al. Характеристика пространственного искажения в магнитно-резонансной томографии и его значение для стереотаксической хирургии. Нейрохирургия 1994; 35: 696–704.

  20. Киршман Д.Л. , Миллиган Б., Уилкинсон С., и др. Нацеливание на микроэлектрод для паллидотомии: уточнение мишени на основе нейрофизиологии. Нейрохирургия 2000; 46: 613–22.

  21. Ельник Дж. , Дамье П., Демерет С., и др. Локализация стимулирующих электродов у пациентов с болезнью Паркинсона с помощью метода совместной регистрации трехмерной атлас-магнитно-резонансной томографии. Журнал Neurosurg 2003; 99: 89–99.

  22. Saint-Cyr JA , Hoque T, Pereira LC, et al. Локализация клинически эффективных стимулирующих электродов в субталамическом ядре человека при магнитно-резонансной томографии. Журнал Neurosurg 2002; 97: 1152–66.

  23. Rezai AR , Lozano AM, Crawley AP, et al. Таламическая стимуляция и функциональная магнитно-резонансная томография: локализация корковой и подкорковой активации с имплантированными электродами. Техническое примечание. Журнал Neurosurg 1999; 90: 583–90.

  24. Tronnier VM , Staubert A, Hahnel S, et al. Магнитно-резонансная томография с имплантированными нейростимуляторами: исследование in vitro и in vivo. Нейрохирургия 1999; 44: 118–25 обсуждение 125–6.

  25. Ельник Дж. , Дамье П., Беджани Б.П., и др. Функциональное картирование бледного шара человека: контрастирующий эффект стимуляции внутреннего и внешнего бледного тела при болезни Паркинсона. Неврология 2000; 101: 77–87.

Характеристики биосовместимости и магнитно-резонансной томографии нервных электродов из углеродных нанотрубок в модели крысы | Биомедицинская инженерия онлайн

Крысы, которым имплантировали электроды из CNTY или сплава Pt – Ir, показали схожую выживаемость и прогрессирующее выздоровление после имплантации.Крысы с электродами CNTY, однако, показали сравнительно более низкие уровни воспаления при гистологических исследованиях и более узкие полосы истощения нервных клеток рядом с электродами через 12 недель. Через 1 и 12 недель электроды CNTY производили минимальные артефакты МРТ, что позволяло четко визуализировать окружающие ткани и подтверждать размещение электродов. Это исследование предоставляет предварительные доказательства того, что использование CNTY-электродов может привести к ограниченному воспалению, уменьшению локализованного истощения нервной системы и превосходной визуализации МРТ, что относительно упрощает обеспечение правильного положения электродов и минимизирует травму при установке (рис.5, 6).

Рис. 5

Сравнение МРТ Pt – Ir и CNTY электродов через 1 неделю после имплантации. a , c T1- и T2-взвешенные изображения электродов CNTY, соответственно; b , d T1- и T2-взвешенные изображения контрольных электродов из сплава Pt – Ir, соответственно

Рис. 6

Сравнение МРТ электродов из Pt – Ir и CNTY через 12 недель после имплантации. a , c T1- и T2-взвешенные изображения электродов CNTY, соответственно. b , d T1- и T2-взвешенные изображения контрольных электродов из сплава Pt-Ir, соответственно

Электроды

DBS могут быть изготовлены из различных металлов, таких как благородные металлы, такие как золото и платина (минимально токсичные), а также из нержавеющей стали. Различные материалы коммерчески доступны и описаны в литературе, в которой были предложены новые материалы и методы производства для получения конкретных электрохимических характеристик, подходящих для использования нервных электродов in vivo.К ним относятся характеристики поверхности (шероховатая поверхность может снизить межфазный импеданс и обеспечить превосходную стабильность электрического потенциала в электродах) и проводящие свойства. Хотя проводящие полимеры и даже покрытия из УНТ могут достигать улучшенных электрохимических свойств по сравнению с электродами из обычных металлических сплавов, они по-прежнему ухудшаются из-за проблем отслоения покрытия и иммунного ответа, особенно при длительном использовании [4, 5].

Биосовместимость электрода CNTY

Биосовместимость нервного электрода характеризуется ограниченной воспалительной реакцией, большой площадью поверхности раздела с пористой поверхностью электрода и минимальным истощением нейронов вокруг электрода [5].Хотя биосовместимость УНТ все еще остается спорной, недавние исследования показали, что высокоориентированные листы УНТ толщиной 50 нм и пряжа, произведенные с минимальным остаточным содержанием каталитических переходных материалов, обладают превосходной биосовместимостью и не вызывают токсического воздействия на ткани, как многие металлы [6]. Кроме того, было продемонстрировано, что эти материалы поддерживают долгосрочный рост клеток в различных типах клеток, включая фибробласты кожи, клетки Шванна, постнатальные корковые нейроны [20] и нейроны мозжечка [6].Правильно сконструированные CNTY-электроды могут не только предотвратить чрезмерное воспаление, но также, возможно, вызвать рост нейронов на уровне, аналогичном наблюдаемому при использовании таких материалов, как стекло, покрытое полиорнитином [6].

В этом исследовании результаты HE и IHC подтверждаются результатами предыдущих исследований, в которых сообщалось, что материалы УНТ могут применяться как in vitro, так и in vivo [6, 21]. Гальван-Гарсия и др. [6] сообщили, что УНТ можно использовать в качестве контактной поверхности для роста многих клеток.Клетки Шванна и ганглии задних корешков растут и мигрируют на поверхности УНТ [6]. Результаты этого исследования демонстрируют, что после имплантации в ткань головного мозга животных обедненные нейронами области вокруг электродов CNTY стали более узкими, а воспалительная реакция была более слабой по сравнению с областью, окружающей электроды из сплава Pt – Ir. Эти данные подтверждают биосовместимость электродов CNTY.

Острый ответ на размещение биоэлектрода

Механизмы острой фазовой реакции или практически мгновенных реакций организма, запускаемых имплантированными электродами, хорошо изучены [22].Эта первоначальная травма приводит к очень разной степени травмы тканей, такой как повреждение и разрыв кровеносных сосудов, локальный отек и даже локальная гибель нервов. Резкое увеличение сывороточного амилоида А и С-реактивного белка в этот период может происходить в результате воспалительной реакции на интерфейсные материалы [23]. Последующее расширение сосудов и застойные явления могут вызвать длительную секрецию иммуноглобулинов, комплементов и антитромбина из клеток, прилегающих к электроду, что приводит к воспалению и увеличению размера зоны неблагоприятного воздействия на ткань вокруг вновь размещенного электрода [24].Нейтрофилы, моноциты и лимфоциты постепенно мигрируют и собираются вокруг инородного тела, а активированные макрофаги собираются на поверхности электрода [25].

В этом исследовании большое количество воспалительных клеток вокруг электрода было четко видно при обычном окрашивании HE через 1 неделю, а окрашивание CD68 также показало активацию макрофагов вокруг электродов CNTY и Pt-Ir, хотя плотность и глубина агрегации варьировалось между типами электродов. Эти результаты предполагают, что острая фазовая реакция, запускаемая CNTY, слабее, чем реакция, вызываемая обычным Pt-Ir электродом.Эти данные предоставляют предварительные доказательства того, что электроды CNTY могут иметь потенциал для снижения послеоперационных воспалительных реакций, таких как лихорадка и лейкоцитоз. Однако необходимы дальнейшие испытания для проверки биосовместимости электродов из CNTY на людях и при различных условиях электрического тока (а не при пассивном использовании в этом исследовании).

Подострое прогрессирование после установки биоэлектрода

Хотя первоначальное размещение электродов имеет решающее значение, последующее образование многоядерных гигантских клеток инородного тела (FBGC) большим количеством макрофагов, неспособных поглощать инородное тело, может способствовать пролиферации фибробластов и синтезу коллагена и протеогликанов [ 26].Фиброзные кисты могут формироваться, чтобы изолировать инородное тело, что приводит к прогрессивным изменениям удельного электрического сопротивления на основе постепенного изменения характера границы раздела электрод-ткань, увеличивая количество тока, необходимое для получения ожидаемых эффектов [27]. Следовательно, степень фиброза является важным фактором, влияющим на работу имплантированного электрода. Таким образом, в этом исследовании изучали прогрессирование от 1 до 12 недель, демонстрируя грубые гистологические изменения толщины фиброзных слоев вокруг электродов (обедненная нейронами область), которые были заметно меньше при использовании электродов из CNTY по сравнению с электродами из сплава Pt – Ir.

МРТ электродов из CNTY

Из-за разной магнитной восприимчивости металлосодержащих электродов вокруг электродов наблюдаются большие артефакты МРТ, которые влияют на распознавание положения электродов и идентификацию окружающих структур [5]. Это первоначальное свидетельство предполагает, что CNTY могут иметь полезные характеристики по сравнению с Pt – Ir и другими сплавами благородных металлов. Благородные металлы могут вызывать характерные искажения и артефакты в индуцированных магнитных полях, которые становятся более очевидными при МРТ с использованием высоких значений статического поля 3.0T и выше и могут варьироваться в зависимости от положения / ориентации относительно друг друга и плоскости приложенного магнитного поля [28].

Различия в восприимчивости были идентифицированы как основная причина искажения из-за артефактов на МРТ нервных электродов [12]. Поскольку электроды CNTY изготовлены из неметаллических углеродных наноматериалов, их магнитная восприимчивость аналогична модельным растворам. Кроме того, метод вращения, используемый для генерации CNTY, снижает влияние магнитного поля на электрод, так что сигналы артефактов МРТ чрезвычайно слабые, как показали исследования in vitro [12].В этом исследовании сканирование МРТ показало, что имплантированные электроды CNTY практически не производят артефактов МРТ, что позволяет четко визуализировать патологические изменения вокруг электродов. Напротив, артефакты от электродов Pt – Ir искажали изображение вокруг электродов, что затрудняло определение точной локализации положения электрода с точностью in vivo.

Небольшой размер выборки и анатомические различия в моделях на животных требуют, чтобы эти результаты были дополнительно проверены в клинических условиях.Вдобавок, лучшая контрольная группа могла бы быть достигнута с использованием коммерчески доступных микроэлектродов из углеродного волокна, но для крыс не было электродов подходящего размера. Для адекватного сравнения этих электродов необходимо будет провести дополнительные исследования на крупных моделях животных. Настоящее исследование было разработано только для оценки биосовместимости CMTY, и ток стимуляции не применялся; это будет рассмотрено в будущих исследованиях. Наконец, гистологические изменения были выполнены только через 1 и 12 недель, так как повторная биопсия ткани могла еще больше травмировать животных и исказить результаты.Тем не менее, эти предварительные результаты убедительно свидетельствуют о том, что CNTY может обеспечивать превосходные характеристики с точки зрения биосовместимости и пределов нервного истощения и активации макрофагов по сравнению с обычными Pt-Ir-электродами.

Безопасность и применимость гибридных глубинных электродов для локализации приступов и записи единичных нейронов – FullText – стереотаксическая и функциональная нейрохирургия 2018, Vol. 96, № 5

Аннотация

Справочная информация: Инвазивный электродный мониторинг обеспечивает более точную локализацию эпилептогенных очагов у пациентов с лекарственно устойчивой эпилепсией.Использование гибридных глубинных электродов, включающих микропровода для одновременного мониторинга одного нейрона, становится все более распространенным. Цель: Определить безопасность и применимость гибридных глубинных электродов для внутричерепного мониторинга резистентной с медицинской точки зрения эпилепсии. Методы: Мы рассмотрели медицинские карты 53 случаев резистентной с медицинской точки зрения эпилепсии, оперированных с 2006 по 2017 год, когда для внутричерепного мониторинга использовались как негибридные, так и гибридные микропроволочные глубинные электроды.Мы оценили точность локализации и сложности, которые возникли при оценке относительной безопасности и полезности гибридных глубинных электродов по сравнению со стандартными электродами. Результаты: Всего было имплантировано 555 электродов 52 пациентам. Общая частота осложнений на каждый электрод составляла 2,3%, а частота осложнений на каждый случай – 20,8%. Инфекций и смертей не было. Серьезные или геморрагические осложнения возникли у 2 пациентов (риск на каждый электрод 0,4%). Осложнения не коррелировали с использованием какого-либо конкретного типа электродов, и гибриды были столь же надежны, как и стандартные электроды, в локализации зон начала припадков. Выводы: Гибридные глубинные электроды кажутся такими же безопасными и эффективными, как и стандартные глубинные электроды для внутричерепного мониторинга, и предоставляют уникальные возможности для изучения человеческого мозга с разрешением одного нейрона.

© 2018 Автор (ы) Опубликовано S. Karger AG, Базель


Введение

Инвазивный мониторинг остается краеугольным камнем в диагностике пациентов с резистентной с медицинской точки зрения эпилепсией.Инвазивный мониторинг с использованием глубинных электродов дает возможность локализовать зоны начала припадков в более глубоких структурах, таких как гиппокамп, миндалевидное тело или островок, когда они не могут быть точно локализованы с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ) волосистой части головы или других неинвазивных методов. Этот метод, также называемый стерео-ЭЭГ (SEEG), обеспечивает более анатомически точные способы оценки паттернов распространения судорожной сети [1]. Однако множественные проникновения в мозг, связанные с глубинными электродами, представляют определенные риски, такие как внутримозговое кровотечение, инфекция и корковое повреждение.В нескольких отчетах описываются преимущества и риски глубинных электродов по сравнению с субдуральным мониторингом сетки и полосы. Эти отчеты демонстрируют, что, по сравнению с сетками и полосками, глубинные электроды связаны с более низким уровнем осложнений, а лучшие результаты были зарегистрированы через 1 год после резекционной операции [2-7]. Таким образом, есть серьезные основания использовать глубинные электроды вместо сеток, когда это клинически оправдано.

Дополнительным преимуществом мониторинга глубинными электродами является то, что он позволяет изучать активность отдельных нейронов как во время нормального поведения, так и во время иктальных и интериктальных событий [8].Для этих целей используются «гибридные» глубинные электроды, которые содержат дополнительные пучки микропроводов, выходящие из кончика клинического макроконтактного электрода (рис. 1а). Эта модификация предоставляет огромные возможности для изучения нервной системы человека с разрешением одной клетки в бодрствующем поведении людей [8]. Эта установка привела к новым ключевым открытиям в механизмах познания, включая долговременную и рабочую память [9, 10], визуальные представления высокого уровня [11-13], обработку лица и ее нарушение при аутизме [14, 15] , обработка эмоций [16, 17] и принятие решений [18].На сегодняшний день только одно исследование документально подтвердило, что добавление микропровода не увеличивает риск имплантации [19]. Однако по сравнению со стандартными глубинными электродами информация о безопасности и рисках, связанных с гибридными глубинными электродами, по-прежнему ограничена. Чтобы решить эту проблему, мы провели одноцентровый ретроспективный анализ нашей последней 10-летней серии случаев с гибридными глубинными электродами, пытаясь сравнить профиль безопасности и способность гибридных электродов локализовать приступы с хорошо известными результатами для негибридных электроды.

Рис. 1.

a Схема гибридного глубинного макро-микроэлектрода. b Послеоперационная простая рентгенограмма черепа (левая панель) и МРТ (средняя и правая панели), иллюстрирующие размещение глубинных электродов.

Методы

Извлечение данных

Персональная хирургическая база данных одного хирурга (A.N.M.) была проанализирована для выявления всех пациентов с резистентной с медицинской точки зрения эпилепсией, перенесших процедуры стереотаксического введения глубинных электродов в период с 2006 по 2017 год.Медицинская карта для каждого пациента была рассмотрена для извлечения следующей информации: демографические данные пациента (возраст, пол, раса), продолжительность эпилепсии до момента имплантации, показания для мониторинга глубины электрода, количество и места имплантации электродов, типы имплантированных электродов, и окончательная локализация приступов (если они локализованы). Записи также были просмотрены для определения продолжительности имплантации и любых осложнений, связанных с процедурой имплантации, периодом записи или эксплантатом и послеоперационным курсом.Исследование было одобрено экспертными советами всех участвующих больниц.

Хирургическая техника

Используемые хирургические методы оставались практически неизменными на протяжении всего периода исследования и подробно описаны в другом месте [20]. Пациентам была выполнена предоперационная 1,5- или 3-Т МРТ всего мозга с контрастом и без него, включая последовательности SPGR (или эквивалентные) в аксиальной и коронарной плоскостях. КТ-ангиограмма со стереотаксической рамкой на месте была получена утром перед операцией и совместно зарегистрирована на МРТ во время планирования наведения электродов, которое выполнялось в тот же день, что и операция.Как КТА, так и МРТ с контрастом использовались, чтобы избежать пересечения борозд и идентифицировать поверхностные артерии и вены, более глубокие сосуды и анатомические цели. Нацеливание на электроды планировалось с помощью стереотаксического программного обеспечения Framelink® (Medtronic, Миннеаполис, Миннесота, США). Имплантации выполняли с использованием стереотаксической рамы CRW (Integra, Plainsboro, NJ, USA) с изготовленным на заказ комплектом для введения глубинных электродов Cosgrove (AdTech Medical, Расин, Висконсин, США). Это привело к ортогональному размещению электродов (рис.1б), которые использовались для подавляющего большинства электродных вставок. Для неортогональных размещений использовалась стандартная дуга CRW.

Пациентам была имплантирована либо глубокая седация пропофолом, либо общая анестезия (ларингеальная маска). Осложнений с анестезией не было. Для ортогональных целей использовался стандартный метод наведения, как подробно описано в [20]. В этой серии использовались три типа электродов – стандартные негибридные глубинные электроды диаметром 1,1 мм (Spencer® SD08R-SP05X-000; Ad-Tech Medical, Расин, Висконсин, США), 1.Гибридные глубинные электроды диаметром 3 мм [21] с соответствующими внутренними микропроводами (Behnke-Fried BF08R-SP05X-000 и WB09R-SP00X-0B6; Ad-Tech Medical) [20] (рис. 1a) и 0,8 мм- негибридные электроды Spencer® SEEG диаметром (RD06R-SP05X-000; Ad-Tech Medical). Когда использовались гибридные электроды Бенке-Фрида, макроэлектрод сначала вставлялся в мишень, а затем микросвязка пропускалась через полую сердцевину макробонды так, чтобы она выступала на 4–6 мм от конца макроэлектрода, после чего анкерный болт колпачок был затянут, чтобы удерживать электродный узел на месте.Как правило, мы помещали электроды в двусторонние симметричные мезиально-височные и мезиально-фронтальные мишени с дополнительными и неортогональными электродами при наличии клинических показаний. Мы получили формальные снимки плоского черепа переднезадней, латеральной и субментальной вершин, а также послеоперационную МРТ без контраста у всех пациентов, чтобы определить окончательное расположение электродов (рис. 1b).

Пациенты получали цефазолин внутривенно в течение 48 ч после операции. Прием противоэпилептических препаратов постепенно снижался, как указано, и также обычно меняли повязку один раз в неделю.Когда наблюдение было завершено, электроды были удалены в операционной под седативным действием. На следующее утро пациенты обычно покидали больницу.

Результаты

Полные данные были доступны по 52 пациентам, 42 из Больницы 1 и 10 из Больницы 2, которым в общей сложности были выполнены 53 операции стереотаксической установки глубинных электродов. Демографические данные пациентов представлены в таблице 1. Вкратце, было 26 мужчин и 26 женщин, средний возраст на момент имплантации составлял 37 ± 14,1 года (диапазон 16–70 лет).Средняя продолжительность лечения рефрактерной эпилепсией до проведения мониторинга с помощью глубинного электрода составляла 18 ± 15,2 года (диапазон 1–53 года). Этническая принадлежность пациентов могла быть установлена ​​только для пациентов больницы 1 из-за ограниченного доступа к полным демографическим данным в больнице 2. Из 42 пациентов больницы 1 38,1% составляли европеоид, 11,9% афроамериканцы, 9,5% выходцы из Азии, 33,3% выходцы из Латинской Америки и 7,2%. Другие. Поскольку обе больницы находились в схожих зонах обслуживания, демографические данные этих двух центров, вероятно, были очень похожи.

Таблица 1.

Демографические данные и данные населения

Пребывание в больнице

Среднее время, затрачиваемое на непрерывный видео-ЭЭГ-мониторинг эпилепсии, составило 15 ± 7,0 дней при средней продолжительности пребывания в больнице 16 ± 6,8 дней. Количество электродов в каждом месте для всей популяции пациентов указано в таблице 2. Большинству пациентов был установлен двусторонний имплантат с электродами, нацеленными на мезиальные височные области (миндалина, гиппокамп) и лобные (орбитофронтальная извилина, преддополнительная двигательная зона, передняя часть). поясной коры) долей.Эти области были определены только по клиническим критериям. Электроды не устанавливались исключительно для исследовательских целей. В некоторых случаях электроды вводили в нестандартные целевые области; типичными показаниями для установки этих электродов были подозрения на структурные поражения (например, фокальная дисплазия коры или опухоль) или неинвазивный мониторинг, предполагающий возможное вовлечение этой области . Всего за рассмотренный 11-летний период было имплантировано 555 электродов (Таблица 2). В среднем у каждого пациента было 10 электродов.Из 555 электродов 244 (44%) стандартных глубинных электрода (Spencer®), 288 (52%) гибридных (Behnke-Fried) электродов с соответствующими внутренними микропроводами (рис. 1a) и 23 (4%) непровода меньшего диаметра. -гибридные электроды SEEG были имплантированы (таблица 2). Из 53 случаев 43 (81,1%) включали гибридные глубинные электроды, в среднем на каждый случай использовалось 5 ± 3 гибридных глубинных электрода. Поскольку гибридные электроды в основном использовались для исследовательских целей, они были имплантированы только в областях, имеющих отношение к нашим исследовательским целям.Однако со временем и по мере расширения наших исследований гибридные электроды во многих областях заменили негибридные. Например, в первых случаях в нашей серии гибридные электроды имплантировались исключительно в миндалевидное тело и гиппокамп, тогда как в более поздних случаях (после 2009 года) гибридные электроды также имплантировались в мишени в лобных долях. Электроды SEEG использовались в более поздних (после 2014 г.) случаях, нацеленных на островок и теменно-затылочные области, если на это указывают неинвазивные данные.

Таблица 2.

Медиальные целевые положения электродов и количество электродов каждого типа на область

Результат операции

Причиной имплантации глубинного электрода была локализация эпилептических очагов.Поэтому мы сначала разделили эффективность локализации на три категории: не локализованная, частично локализованная и локализованная. Плохая локализация имела место, если характеристики зафиксированных припадков предполагали отсутствие четкого эпилептического очага, отсутствие судорожной активности во время мониторинга, начало, казалось, не было связано ни с одним из контактов, или наблюдение было прекращено до четкой локализации из-за безопасности пациента обеспокоенность. Частично локализованные судороги включают те, которые были идентифицированы как возможно неокортикальные, но впоследствии для дальнейшей локализации потребовались субдуральные решетки.В качестве альтернативы, области поражения были идентифицированы, но четкая локализация начала не могла быть определена, поэтому потребовались дальнейшие процедуры локализации. Локализованные пациенты демонстрировали стереотипные и воспроизводимые модели начала приступов или мультифокальные независимые приступы, которые больше не делали пациента кандидатом на резекционную операцию. Из 52 пациентов (53 случая) у 32 (61,5%) эпилепсия была локализована, у 10 (19,2%) эпилепсия была частично локализована, а у 10 (19,2%) не было локализации.

Чтобы сравнить возможности локализации приступов негибридных и гибридных электродов, мы проанализировали результат локализации у пациентов, которым имплантировали не менее 4 гибридных электродов (так как это было минимальное количество гибридных электродов, используемых во всех случаях с гибридными электродами. ) и сравнил его с пациентами, которым имплантировали только негибридные электроды. Мы обнаружили, что вероятность локализации эпилепсии не различалась между двумя группами ( p = 1, точный критерий Фишера 2 × 2 таблица сопряженности).При дополнительном ограничении критерия локализации до локализованных, частично локализованных или нелокализованных, мы обнаружили, что у 72,5% пациентов, которым имплантировали гибридные электроды, были локализованы приступы, у 15,0% они были частично локализованы, а у 12,5% приступы не были локализованы ( Рис.2). У пациентов с имплантированными только негибридными электродами у 44,4% пациентов судороги были локализованы, у 44,4% они были частично локализованы, а у 11,1% приступы не были локализованы (рис. 2). Как и в нашем предыдущем сравнении, мы обнаружили, что не было статистической разницы в вероятности наличия локализованных, частично локализованных или нелокализованных припадков между пациентами, которым имплантировали не менее 4 гибридных электродов, и пациентами, у которых для мониторинга использовались только негибридные электроды ( р = 0.15, таблица непредвиденных обстоятельств 2 × 3 точного теста Фишера). Пациенты, которые были классифицированы как не локализованные из-за отсутствия судорожной активности во время мониторинга или которые были прекращены до четкой локализации из-за опасений по поводу безопасности пациентов, не включались в эти сравнения.

Рис. 2.

Сравнение результатов локализации между пациентами, которым имплантировали не менее 4 гибридных электродов, и пациентами, которым имплантировали только негибридные электроды. Все различия между группами не были статистически значимыми.

После завершения мониторинга глубинных электродов и любых дополнительных диагностических тестов обычно применялись следующие процедуры: резекционная хирургия или лазерная абляция под контролем МРТ (Visualase®; Medtronic), если локализация была определена, размещение субдуральной сетки для дальнейшей локализации, стимулятор блуждающего нерва (Cyberonics). Inc., Хьюстон, Техас, США) для пациентов с нелокализованной эпилепсией, имплантата с чувствительной нервной стимуляцией (NeuroPace®, Маунтин-Вью, Калифорния, США) или, в некоторых случаях, без дальнейшего хирургического лечения (Таблица 3).

Таблица 3.

Последующее лечение пациентов глубинными электродами

Осложнения

Из 53 процедур и 555 введений глубинных электродов операционные или послеоперационные осложнения были отмечены в 11 (20,8%) процедурах. Это привело к общему уровню осложнений на каждый электрод 2,3%. Мы количественно оценили каждый тип наблюдаемых осложнений для каждого электрода (таблица 4). Для 7 электродов (1,3%) осложнения возникли из-за трудностей, связанных с процедурой установки или снятия болтов или электродов.Например, во время процедуры установки часть анкерного болта сломалась и была оставлена ​​на месте в черепе или позже была удалена при снятии электрода. В одном случае гибридный электрод откололся во время удаления и позже был удален во время запланированной операции резекции. Важно отметить, что поломки оборудования, которые не привели к повреждению головного мозга или были клинически несущественными, составили большую часть нашей частоты осложнений, а после их удаления частота осложнений составила 11,3% на случай и 1.1% на электрод. Случаев инфицирования электродов ни во время имплантации и непрерывного мониторинга ЭЭГ, ни после удаления не было.

Таблица 4.

Осложнения для каждого пациента и каждого электрода

Мы задокументировали 6 случаев послеоперационного кровотечения в результате введения или удаления электрода (1,1%) у 5 пациентов. Из этих 6 случаев 4 были связаны с небольшими или бессимптомными кровотечениями, не имевшими неврологических последствий, и хирургического вмешательства не потребовалось.В их число вошли 1 пациент, у которого было отмечено небольшое субарахноидальное кровотечение и небольшая субдуральная гематома (рис. 3a) после удаления электрода, 1 пациент с небольшим внутрижелудочковым кровотечением из левого желудочка (рис. 3b) и 1 пациент с диффузным субарахноидальным кровотечением после имплантации (рис. . 3c), без клинических последствий или основного сосудистого поражения, идентифицированного с помощью МР-ангиограммы. У всех 3 пациентов эти эпизоды не протекали бессимптомно, кровь была обнаружена при рутинных послеоперационных исследованиях. Послеоперационное кровотечение, потребовавшее хирургического вмешательства, произошло в 2 случаях (0.4%). У одного пациента (рис. 3d) через 30 минут после удаления глубинных электродов в палате восстановления был отмечен левосторонний гемипарез и расширенный правый зрачок. КТ выявила острую правую субдуральную гематому, которую экстренно эвакуировали путем трепанации черепа с полным выздоровлением. При операции по удалению гематомы явного источника кровотечения выявлено не было. Пациент быстро выздоровел и через 6 недель перенес височную лобэктомию. У второго пациента (рис. 3e, f) развилась левая передняя височная интрапаренхиматозная гематома, которая была идентифицирована вскоре после имплантации, еще находясь в палате восстановления.Пациент приобрел острую афазию и сонливость, ему в срочном порядке удалили электроды и удалили гематому. Во время операции активное кровотечение из небольшой артерии в передней височной доле было идентифицировано как предполагаемый источник кровотечения, хотя было неясно, было ли это вызвано гибридным электродом или электродом SEEG, расположенным на расстоянии 1 см друг от друга. К 4 месяцам после операции афазия пациентки постепенно улучшилась, почти вернувшись к норме, и судороги у нее не возникали.У одного пациента после деплантации развился небольшой лакунарный инфаркт левого таламуса с остаточным сенсорным дефицитом. Поскольку ни один из электродов не находился рядом с местом инфаркта, предполагалось, что это связано с историей тромбофилии пациента, а не с установкой или удалением электродов, и, таким образом, не повлияло на общую частоту осложнений на каждый электрод.

Рис. 3.

Геморрагические осложнения. a Небольшое правое субдуральное и левое субарахноидальное кровотечение. b Мелкая левосторонняя внутрижелудочковая кровь (эллипс). c Диффузное субарахноидальное кровотечение. Кровоизлияния, показанные в a – c , были клинически бессимптомными. d Большая субдуральная гематома, образовавшаяся после удаления электрода. e , f Большое левое интрапаренхиматозное кровоизлияние, возникшее сразу после имплантации. Обратите внимание на смещение вверх левых височных электродов на послеоперационной пленке черепа, соответствующее височной гематоме, видимой на КТ. Пациентам в d – f потребовалась хирургическая эвакуация гематомы.

Мы сравнили случаи, в которых использовались 4 или более гибридных электродов («гибридные случаи»), со случаями, когда гибридные электроды не использовались («стандартные случаи»). При сравнении частоты осложнений на каждый электрод между случаями гибридного и стандартного электродов мы обнаружили, что 2 (0,7%) осложнения возникли в случае стандартных электродов и 5 (1,7%) осложнений возникли в случае гибридных случаев. Эта разница не была статистически значимой. Это исключает любые осложнения, особенно связанные с установкой и снятием болта, поскольку они не зависят от типа электрода, и один и тот же болт использовался для обоих типов электродов (за исключением электродов SEEG, для которых было сообщено об 1 осложнении, связанном с болтом).Кроме того, глядя на конкретные характеристики каждого осложнения, такие как местоположение кровотечения и какие сосудистые структуры были идентифицированы как источник кровотечения, мы определили, что никакие осложнения нельзя прямо или косвенно отнести к использованию гибридных электродов. Более конкретно, 2 клинически значимых кровотечения не происходили рядом с местом расположения микропроводов, а 4 случая неклинически значимых кровотечений не происходили достаточно близко к местам расположения микропроводов, чтобы их можно было напрямую отнести к гибридным электродам.Поскольку пучок микропроводов вставляется только после того, как вставлен основной макроэлектрод, только утечки, которые произошли в самой средней части электрода, будут напрямую связаны с микропроводами, и никаких утечек такого рода выявлено не было.

Применение гибридных электродов для регистрации одиночных единиц

Выход внеклеточных потенциалов действия одиночных нейронов, записанных с гибридных микропроводов, был изменчивым и со временем улучшался по мере совершенствования техники и оборудования. В начале нашего опыта данные о единичных единицах можно было собрать в среднем из 3–4 (37%) пучков микропроводов, в то время как позже единичные единицы обычно были получены в 70–80% микропроводов.Единицы могли надежно регистрироваться более 2 недель. В среднем из каждого микропровода можно было получить 3–7 изолированных единичных единиц, с экстремальной вариабельностью от 0 до 16 единиц на пучок. Миндалевидное тело, как правило, давало наиболее надежные записи, за ним следовали передняя поясная извилина коры, преддополнительная моторная область и гиппокамп. Высококачественные потенциалы локального поля можно было регистрировать с микропроволок практически в каждом пучке, если только весь пучок не имел высоких импедансов, которые имели место в <5% всех имплантированных электродов.

Обсуждение

Для эффективного лечения рефрактерной с медицинской точки зрения эпилепсии решающее значение имеет точная локализация эпилептогенной зоны. Инвазивный электродный мониторинг дает возможность более точно локализовать зону начала припадка, особенно в случаях нелезальной эпилепсии. Глубинные электроды предлагают явные преимущества в этих настройках, позволяя одновременно контролировать медиальные структуры, белое вещество и латеральную кортикальную структуру. В нескольких сериях исследований было документально подтверждено, что мониторинг глубины с помощью электродов является безопасным и эффективным, при этом общая частота осложнений в каждом случае колеблется от 1 до 26% [2-6, 19, 22, 23].Наша серия сообщает о схожих результатах: общая частота осложнений на каждый случай составляет 20,8%, а частота на каждый электрод – 2,3%. Большинство сообщенных нами осложнений были незначительными и были связаны с поломкой оборудования. Это может указывать на ошибку в хирургической технике, и действительно, сейчас мы очень осторожны при затяжке анкерных болтов, чтобы избежать поперечных нагрузок. Случаев поломки анкерных болтов за последние 18 месяцев не зафиксировано.

Общие геморрагические осложнения были крайне низкими, 0.4% на электрод. Только 2 пациентам из 52 потребовалось хирургическое вмешательство. Ни одно из возникших осложнений нельзя было напрямую отнести к использованию гибридных электродов, содержащих микропровода. Кроме того, кажется невероятным, что разница в диаметре 0,2 мм между гибридным (1,3 мм) и стандартным (1,1 мм) электродами может привести к значительному изменению частоты кровотечений, что подтверждается нашими данными.

Согласно нашим данным, частота кровотечений при использовании гибридных электродов была немного выше (1.7%), чем со стандартными электродами (0,7%). Эта разница не была статистически значимой. Поскольку мы имплантировали больше гибридных электродов (52%), чем стандартных (44%) или электродов SEEG (4%), мы можем ожидать немного более высокой скорости кровотечения у гибридов. Если мы предположим, что риск кровотечения одинаков для всех типов электродов, мы теоретически ожидали бы увидеть скорость кровотечения 1,0% для стандартных электродов, 1,2% для гибридов и 0,1% для электродов SEEG. Эти результаты очень близки к нашим выводам и позволяют предположить, что нет никакой разницы в частоте осложнений между стандартными и гибридными электродами.

Следует отметить, что, поскольку мы использовали идентичные анкерные болты для наших стандартных и гибридных электродов, а поломка оборудования представляла собой наиболее частое осложнение, возможно, что было бы меньше осложнений, если бы использовались только анкерные болты SEEG меньшего размера. . Однако, поскольку только 4% наших электродов были SEEG, у нас недостаточно данных, чтобы поддержать его точку зрения. Для более точного ответа на этот вопрос необходима большая многоцентровая база данных, включающая значительно большее количество пациентов с электродами SEEG и гибридными электродами.

Некоторые исследования, изучающие частоту осложнений инвазивных электродов, сравнивают глубинные электроды с субдуральными сетками, рассматривая случаи, в которых оба типа электродов были имплантированы одновременно [2-6]. Placantonakis et al. [4] сообщили о 26 пациентах, у которых использовались субдуральные полоски, а глубинные электроды, помещенные в мезиальные доли, были добавлены у 50% этих пациентов. Они не отметили никаких осложнений с использованием глубинных электродов. Аналогичным образом, Hedegärd et al. [2] сообщили о незначительных осложнениях у 13 из 271 (4.8%) случаев инвазивного мониторинга. Однако эта частота осложнений включает как сеточные, так и глубинные электроды. Из 14 случаев применения глубинных электродов у 1 было осложнение, в результате чего частота осложнений составила 7,1%. В данной серии мы рассматриваем более широкий набор процедур с использованием только глубинных электродов. Таким образом, мы представляем более реалистичную оценку рисков и осложнений с использованием глубинных электродов.

Schmidt et al. [5] ретроспективно рассмотрели 317 процедур имплантации электродов с использованием в общей сложности 768 глубинных электродов и показали частоту осложнений в зависимости от случая, равную 25.5%. Большинству пациентов было установлено по 3 или 4 электродных имплантата на пациента, что затрудняет сравнение с нашей серией (в среднем 10 электродов на пациента) или другими исследованиями SEEG с большим количеством имплантатов. Тем не менее, интересно отметить, что частота осложнений в нашем случае аналогична. Это наблюдение предполагает, что при добавлении большего количества электродов безопасность существенно не снижается, хотя пределы того, сколько электродов могло бы значительно увеличить риск, еще предстоит определить.

В нашем исследовании сообщается об осложнениях, не отмеченных другими. Например, мы включаем технические сложности, такие как трудности с установкой и / или удалением болта или электрода, которые не рассматривались в предыдущих исследованиях. При удалении этой категории из нашего анализа мы обнаружили 11,3% на случай и 1,1% на электрод, что выгодно отличается от существующих исследований, исключающих этот критерий. Кроме того, недавний мета-анализ случаев мониторинга с помощью электродов глубины [3] показал, что у 2624 пациентов наиболее частым осложнением было кровотечение с последующим инфицированием.Однако мы обнаружили, что наиболее распространенным осложнением является неисправность или поломка оборудования, связанного с анкерным болтом или электродом во время процедур вставки или извлечения, которые представляют минимальную угрозу для пациентов и легко решаются. Мы не сообщаем о случаях заражения.

Важной целью этого исследования было продемонстрировать безопасность гибридных глубинных электродов с соответствующими микропроводами во время мониторинга, что ранее не было задокументировано для пула субъектов такого размера. Hefft et al. [19] рассмотрели 25 случаев с использованием как гибридных, так и стандартных глубинных электродов и не сообщили об клинически значимых осложнениях, связанных с гибридными глубинными электродами.Аналогичным образом, при изучении наших случаев мы не смогли сделать вывод о том, что гибридные глубинные электроды (по сравнению со стандартными глубинными электродами) имели прямую причинную связь с осложнениями.

Использование гибридных глубинных электродов позволяет исследователям одновременно изучать записи отдельных нейронов и поведение человека, предоставляя новую информацию о нейрофизиологических основах познания [8, 19, 24, 25]. Кроме того, некоторые исследования показывают, что однократные записи могут иметь клиническую ценность [26-30].Такие примеры включают использование активности одного нейрона для прогнозирования зон начала приступа [26] и исследование механизмов, лежащих в основе регионального распространения приступа [27], а также характеристику функциональной связи в эпилептических сетях [28] и нейронных осцилляторных сигнатур эпилептогенного мозга. [29]. Steinmetz et al. [30] использовали активность отдельных нейронов для измерения степени функциональной связи между нейронами в эпилептических гамартомах гипоталамуса и идентифицировали различные электрофизиологические фенотипы.Полный набор данных об активности и поведении отдельных единиц доступен для загрузки [31]. Эти исследования только начинают раскрывать значительную клиническую пользу, которую могут предложить гибридные глубинные электроды.

Наши результаты подтверждают безопасность и применимость глубинных электродов для мониторинга внутричерепной эпилепсии. Они также подтверждают мнение, что гибридные и негибридные глубинные электроды кажутся одинаково безопасными. Пациенты, которым проводят мониторинг с помощью глубинного электрода, имеют повышенную вероятность прогрессирования до резекционной операции и лучший результат через 1 год по сравнению с другими методами внутричерепного мониторинга [7].В соответствии с этим отчетом мы обнаружили, что 61,5% наших пациентов смогли полностью локализовать приступы без разницы в точности локализации между гибридными и негибридными глубинными электродами. Эти данные, вероятно, отражают тот факт, что пациенты с мезиальной височной эпилепсией, скорее всего, будут подвергаться мониторингу с помощью глубинного электрода, а также, скорее всего, у них будет успешная локализация и хирургические результаты. Они не предполагают, что глубинные электроды лучше при локализации приступов, чем субдуральные сетки, которые чаще используются при неокортикальной эпилепсии.Для прояснения этого вопроса потребуется дополнительный опыт работы с SEEG с высокой плотностью.

Заключение

Точность локализации и безопасность гибридных электродов, по-видимому, такие же, как и у негибридных электродов. Кроме того, они предоставляют уникальную возможность исследовать активность отдельных нейронов во время внутричерепного мониторинга.

Благодарности

Эта работа была поддержана грантами NIMH / NINDS U01 NS103792 и R01 Mh210831-01 (U.R.), а также грантом фонда McKnight Neuroscience Foundation (A.Н.М. и У.Р.).

Заявление об этике

Исследование было одобрено экспертными советами всех участвующих больниц.

Заявление о раскрытии информации

Ни один из авторов не сообщил о раскрытии информации или конфликте интересов.

Список литературы

  1. Алькавадри Р., Гонсалес-Мартинес Дж., Гаспар Н., Алексопулос А.В.Распространение приступов при эпилепсии пораженной средней части поясной извилины изучается с помощью стерео-ЭЭГ. Эпилептическое расстройство. 2016 декабрь; 18 (4): 418–25.
  2. Hedegärd E, Bjellvi J, Edelvik A, Rydenhag B, Flink R, Malmgren K. Осложнения хирургического вмешательства при инвазивной эпилепсии с субдуральными и глубинными электродами: проспективное обсервационное исследование на уровне населения.J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2014 Июль; 85 (7): 716–20.
  3. Муллин Дж. П., Шрайвер М., Аломар С., Наджм И., Булацио Дж., Човел П. и др. SEEG безопасно? Систематический обзор и метаанализ осложнений, связанных со стереоэлектроэнцефалографией. Эпилепсия. 2016 Март; 57 (3): 386–401.
  4. Плакантонакис Д.Г., Шарифф С., Лафай Ф., Лабар Д., Харден С., Хосейн С. и др.Двусторонние внутричерепные электроды для латерализации трудноизлечимой эпилепсии: эффективность, риск и исход. Нейрохирургия. 2010 февраль; 66 (2): 274–83.
  5. Schmidt RF, Wu C, Lang MJ, Soni P, Williams KA Jr, Boorman DW и др. Осложнения субдурального и глубинного электродов у 269 пациентов, перенесших 317 процедур инвазивного мониторинга при эпилепсии.Эпилепсия. 2016 Октябрь; 57 (10): 1697–708.
  6. Sweet JA, Hdeib AM, Sloan A, Miller JP. Глубины и сетки в опухолях головного мозга: стратегии, методы и осложнения имплантации. Эпилепсия. 2013 декабрь; 54 Приложение 9: 66–71.
  7. Валентин А., Эрнандо-Кинтана Н., Молес-Хербера Дж., Хименес-Хименес Д., Муренте С., Малик И. и др.Повторный взгляд на глубинные и субдуральные височные электроды: влияние на хирургический результат после резекционной операции по поводу эпилепсии. Clin Neurophysiol. 2017 Март; 128 (3): 418–23.
  8. Фрид И., Рутисхаузер У., Серф М., Крейман Г. Исследования отдельных нейронов человеческого мозга: исследование познания. Бостон: MIT Press; 2014 г.https://doi.org/10.7551/mitpress/9780262027205.001.0001.
  9. Rutishauser U, Ross IB, Mamelak AN, Schuman EM. Сила человеческой памяти предсказывается тета-частотной фазовой синхронизацией отдельных нейронов. Природа. 2010 апр; 464 (7290): 903–7.
  10. Kamiński J, Sullivan S, Chung JM, Ross IB, Mamelak AN, Rutishauser U.Постоянно активные нейроны медиальной лобной и медиальной височных долей человека поддерживают рабочую память. Nat Neurosci. 2017 Апрель; 20 (4): 590–601.
  11. Фрид I, Макдональд К.А., Уилсон К.Л. Активность отдельных нейронов в гиппокампе и миндалине человека при распознавании лиц и предметов.Нейрон. 1997 Май; 18 (5): 753–65.
  12. Крейман Г., Кох С., Фрид И. Зрительные реакции отдельных нейронов средней височной доли человека. Nat Neurosci. 2000 Сен; 3 (9): 946–53.
  13. Quiroga RQ, Reddy L, Kreiman G, Koch C, Fried I.Инвариантное визуальное представление одиночными нейронами в человеческом мозге. Природа. 2005 июн; 435 (7045): 1102–7.
  14. Rutishauser U, Tudusciuc O, Neumann D, Mamelak AN, Heller AC, Ross IB, et al. Единичные ответы, избирательные для всего лица в миндалине человека. Curr Biol. 2011 Октябрь; 21 (19): 1654–60.
  15. Rutishauser U, Tudusciuc O, Wang S, Mamelak AN, Ross IB, Adolphs R. Однонейронные корреляты атипичной обработки лица при аутизме. Нейрон. 2013 ноябрь; 80 (4): 887–99.
  16. Wang S, Tudusciuc O, Mamelak AN, Ross IB, Adolphs R, Rutishauser U.Нейроны миндалины человека избирательны в отношении воспринимаемых эмоций. Proc Natl Acad Sci USA. 2014 июл; 111 (30): E3110–9.
  17. Ван С., Ю. Р., Тышка Дж. М., Жен С., Ковач С., Сан С. и др. Миндалевидное тело человека параметрически кодирует интенсивность определенных лицевых эмоций и их категориальную неоднозначность.Nat Commun. 2017 Апрель; 8: 14821.
  18. Фрид И., Мукамель Р., Крейман Г. Предварительная активация отдельных нейронов медиальной лобной коры головного мозга человека, генерируемая внутренне, предсказывает волю. Нейрон. 2011 февраль; 69 (3): 548–62.
  19. Хеффт С., Брандт А., Цвик С., фон Эльверфельдт Д., Мадер И., Кордейро Дж. И др.Безопасность гибридных электродов для регистрации одиночных нейронов у людей. Нейрохирургия. Июль 2013 г .; 73 (1): 78–85.
  20. Minxha J, Mamelak AN, Rutishauser U. Хирургические и электрофизиологические методы регистрации одиночных нейронов у пациентов с эпилепсией. В: Силлитоэ Р., редактор. Подходы внеклеточной записи.Нью-Йорк: Спрингер; 2018. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-7549-5_14.
  21. Fried I, Wilson CL, Maidment NT, Engel J Jr, Behnke E, Fields TA и др. Церебральный микродиализ в сочетании с одиночными нейронами и электроэнцефалографической записью у нейрохирургических пациентов. Техническое примечание.J Neurosurg. 1999 Октябрь; 91 (4): 697–705.
  22. Гонсалес-Мартинес Дж., Муллин Дж., Вадера С., Буласио Дж., Хьюз Дж., Джонс С. и др. Стереотаксическое размещение глубинных электродов при трудноизлечимой эпилепсии. J Neurosurg. 2014 Март; 120 (3): 639–44.
  23. Мисра А., Берк Дж. Ф., Рамайя А. Г., Джейкобс Дж., Сперлинг М. Р., Моксон К. А. и др.Методы имплантации пучков микропроволоки и оптимизации единичных / многокомпонентных записей мезиальной височной доли человека. J Neural Eng. 2014 Апрель; 11 (2): 026013.
  24. Энгель А.К., Молл К.К., Фрид И., Охеманн Г.А. Инвазивные записи из человеческого мозга: клинические выводы и не только.Nat Rev Neurosci. 2005 Янв; 6 (1): 35–47.
  25. Рутисхаузер У., Мамелак А.Н., Адольфс Р. Миндалины приматов в социальном восприятии – выводы из электрофизиологических записей и стимуляции. Trends Neurosci. 2015 Май; 38 (5): 295–306.
  26. Вальдес А.Б., Хикман Э.Н., Трейман Д.М., Смит К.А., Стейнмец П.Н.Статистический метод прогнозирования зон возникновения приступов на основе записей одиночных нейронов человека. J Neural Eng. 2013 Февраль; 10 (1): 016001.
  27. Мисра А., Лонг Х, Сперлинг М.Р., Шаран А.Д., Моксон К.А. Повышенная нейрональная синхронность подготавливает мезиальные височные сети к припадкам неокортикального происхождения.Эпилепсия. Март 2018; 59 (3): 636–49.
  28. Лопур Б.А., Стаб Р.Дж., Стерн Дж.М., Фрид И., Рингач Д.Л. Характеристика функциональной связи дальнего действия в эпилептических сетях с помощью нейрональных спайк-триггерных потенциалов локального поля. J Neural Eng. 2016 Апрель; 13 (2): 026031.
  29. Worrell GA, Gardner AB, Stead SM, Hu S, Goerss S, Cascino GJ и др.Высокочастотные колебания в височной доле человека: одновременные записи микропровода и клинического макроэлектрода. Головной мозг. 2008 апр; 131 (Pt 4): 928–37.
  30. Штейнмец П.Н., Подождите С.Д., Лекович Г.П., Рекате Х.Л., Керриган Дж.Ф. Поведение возбуждения и сетевая активность одиночных нейронов в эпилептической гамартоме гипоталамуса человека.Фронт Neurol. 2013 Декабрь; 4: 210.
  31. Faraut MC, Carlson AA, Sullivan S, Tudusciuc O, Ross I., Reed CM, et al. Набор данных об активности отдельных нейронов медиальной височной доли человека во время кодирования и распознавания декларативной памяти. Научные данные. 2018 Февраль; 5: 180010.

Автор Контакты

Адам Н.Mamelak, MD

127 S. San Vicente Blvd., A6600

Los Angeles, CA

(USA)

Электронная почта [email protected]


Подробности статьи / публикации

Предварительный просмотр первой страницы

Поступила: 19 апреля 2018 г.
Дата принятия: 5 сентября 2018 г.
Опубликована онлайн: 16 октября 2018 г.
Дата выпуска: декабрь 2018 г.

Количество страниц для печати: 9
Количество рисунков: 3
Количество столов: 4

ISSN: 1011-6125 (печатный)
eISSN: 1423-0372 (онлайн)

Для дополнительной информации: https: // www.karger.com/SFN


Лицензия открытого доступа / Дозировка лекарства / Отказ от ответственности

Эта статья находится под международной лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 (CC BY-NC-ND). Использование и распространение в коммерческих целях, а также любое распространение измененных материалов требует письменного разрешения. Дозировка лекарств: авторы и издатель приложили все усилия, чтобы гарантировать, что выбор и дозировка лекарств, указанные в этом тексте, соответствуют текущим рекомендациям и практике на момент публикации.Однако ввиду продолжающихся исследований, изменений в правительственных постановлениях и постоянного потока информации, касающейся лекарственной терапии и реакций на них, читателю настоятельно рекомендуется проверять листок-вкладыш для каждого препарата на предмет любых изменений показаний и дозировки, а также дополнительных предупреждений. и меры предосторожности. Это особенно важно, когда рекомендованным агентом является новый и / или редко применяемый препарат. Отказ от ответственности: утверждения, мнения и данные, содержащиеся в этой публикации, принадлежат исключительно отдельным авторам и соавторам, а не издателям и редакторам.Появление в публикации рекламы и / или ссылок на продукты не является гарантией, одобрением или одобрением рекламируемых продуктов или услуг или их эффективности, качества или безопасности. Издатель и редактор (-ы) не несут ответственности за любой ущерб, причиненный людям или имуществу в результате любых идей, методов, инструкций или продуктов, упомянутых в контенте или рекламе.

Объемный объем

МРТ в открытой системе 1-Т МРТ в сравнении с макроскопическим измерением

Введение: У пациента обычно невозможно макроскопически оценить нежизнеспособный объем, вызванный радиочастотной абляцией (РЧА) после процедуры.Целью этого исследования было использование модели ex vivo бычьей печени для выполнения магнитно-резонансной (МР) волюметрии видимого изменения сигнала ткани, вызванного РЧА, и для корреляции МР-измерения с фактическим макроскопическим объемом, измеренным в препарированных образцах.

Материалы и методы: Шестьдесят четыре образца печени, вырезанных из 16 бычьей печени, были удалены в постоянных смоделированных, близких физиологических условиях с целевыми объемами, установленными на 14,14 мл (3-сантиметровое поражение) и 65.45 мл (5-сантиметровое поражение). Были протестированы четыре коммерчески доступных радиочастотных (РЧ) системы (n = 16 для каждой системы; n = 8 для 3 см и n = 8 для 5 см). Последовательность T1-взвешенного турбо спинового эха (TSE) с инверсионным восстановлением и последовательность TSE, взвешенная по протонной плотности (PD), были получены в системе открытой магнитно-резонансной томографии (MRI) 1,0 Тл. После ручного рассечения были измерены фактические макроскопические диаметры абляции и рассчитаны объемы. МР-волюметрию выполняли с использованием полуавтоматического программного обеспечения. Чтобы проверить правильность и выполнимость формулы объема в макроскопических измерениях, измерения диаметра многоплоскостной реформации MR с последующим вычислением объема и полуавтоматические объемы MR были коррелированы.

Результаты: Полуавтоматический МР-волюметр дал меньшие объемы, чем ручное измерение после диссекции, независимо от используемой РЧ-системы, размера целевого поражения и последовательности МРТ. Для поражения 3 см выявляются только 43,3% (T1) и 41,5% (PD) от всего некроза. Для 5-сантиметрового поражения только 40,8% (T1) и 37,2% (PD) визуализируются на МРТ сразу после вмешательства. Корреляция между полуавтоматическими объемами MR и рассчитанными объемами MR составила 0,888 для T1-взвешенной последовательности и 0.875 для последовательности PD.

Заключение: После корреляции полуавтоматических объемов MR и рассчитанных объемов MR кажется разумным использовать соответствующую формулу объема для расчета макроскопического объема. Сверхострая МРТ после вмешательства ex vivo может привести к недооценке реального расширения образовавшейся зоны некроза. Это необходимо иметь в виду при использовании МРТ для подтверждения успеха абляции непосредственно после РЧА. Одна из причин несоответствия между макроскопическим и МРТ появлением сразу после РЧА может заключаться в том, что в переходной зоне нет или только частично видимое изменение МР-сигнала.

Ссылки

[1] Алиберти С., Сориани М., Тилли М. и др. Радиочастотная абляция злокачественных новообразований печени: МРТ для оценки ответа. J Chemother 2004; 16 (Дополнение 5): 79–81. Искать в Google Scholar

[2] Assumpcao L, Choti M, Pawlik TM, et al. Функциональная МРТ как новая парадигма визуализации. Abdom Imaging 2009; 34: 675–685. Искать в Google Scholar

[3] Brace CL, Sampson LA, Hinshaw JL, et al. Радиочастотная абляция: одновременное наложение нескольких электродов посредством переключения создает более крупные и более слитные абляции, чем последовательное применение на модели большого животного.J Vasc Interv Radiol 2009; 20: 118–124. Искать в Google Scholar

[4] Брин М.С., Ланкастер Т.Л., Лазебник Р.С. и др. Трехмерный метод сравнения интервенционных МРТ in vivo термоаблированной ткани с тканевой реакцией. J Magn Reson Imaging 2003; 18: 90–102. Искать в Google Scholar

[5] Брин М.С., Лазебник Р.С., Фицморис М. и др. Радиочастотная термоабляция: корреляция острейших МР-изображений поражения с тканевой реакцией. J Magn Reson Imaging 2004; 20: 475–786.Искать в Google Scholar

[6] Delis S-G. Критерии выбора резекции печени у пациентов с гепатоцеллюлярной карциномой и хроническим заболеванием печени. World J Gastroenterol 2008; 14: 3452. Поиск в Google Scholar

[7] Ferlay J, Shin HR, Bray F и др. Оценки мирового бремени рака в 2008 г .: GLOBOCAN 2008. Int J Cancer 2010; 127: 2893–2917. Искать в Google Scholar

[8] Fischbach F, Lohfink K, Gaffke G, et al. Радиочастотная абляция злокачественных поражений печени под контролем магнитного резонанса: новый упрощенный и эффективный по времени подход с использованием интерактивной платформы открытого магнитно-резонансного сканирования и контрастного вещества, специфичного для гепатоцитов.Инвест Радиол 2013; 48: 422–428. Искать в Google Scholar

[9] Форнер А., Брюикс Дж. Размер проблемы: клинические алгоритмы. Dig Dis 2013; 31: 95–103. Искать в Google Scholar

[10] Форнер А., Лловет Дж. М., Бруикс Дж. Гепатоцеллюлярная карцинома. Ланцет 2012; 379: 1245–1255. Искать в Google Scholar

[11] Голдберг С.Н., Шарбоно Дж. В., Додд Г. Д. 3-й и др. Удаление опухоли под визуальным контролем: предложение по стандартизации терминов и критериев отчетности. Радиология 2003; 228: 335–345.Искать в Google Scholar

[12] Kim Ys, Lee WJ, Rhim H, et al. Минимальная абляционная граница радиочастотной абляции гепатоцеллюлярной карциномы (> 2 и <5 см), необходимая для предотвращения локального прогрессирования опухоли: количественная оценка 3D с использованием слияния изображений КТ. Am J Roentgenol 2010; 195: 758–765. Искать в Google Scholar

[13] Koda M, Tokunaga S, Miyoshi K, et al. Оценка абляционного края при помощи неулучшенной магнитно-резонансной томографии после радиочастотной абляции при гепатоцеллюлярной карциноме.Eur J Radiol 2012; 81: 2730–2736. Искать в Google Scholar

[14] Lee JD, Lee JM, Kim SW, et al. МРТ-изображение-гистопатологическая корреляция поражения радиочастотной термоабляцией на модели печени кролика: наблюдение во время острой и хронической стадий. Korean J Radiol 2001; 2: 151–158. Искать в Google Scholar

[15] Lee MW, Rhim H, Cha DI, et al. Чрескожная радиочастотная абляция гепатоцеллюлярной карциномы: руководство по комбинированной визуализации для лечения поражений с плохой видимостью при обычной сонографии.AJR Am J Roentgenol 2012; 198: 1438–1444. Искать в Google Scholar

[16] Lee DH, Lee JM, Lee JY, et al. Радиочастотная абляция при внутрипеченочной рецидивирующей гепатоцеллюлярной карциноме: отдаленные результаты и прогностические факторы у 168 пациентов с циррозом. Cardiovasc Interv Radiol 2014; 37: 705–715. Искать в Google Scholar

[17] Лу Д.С., Раман С.С., Водопич Д.Д. и др. Влияние размера сосудов на образование радиочастотных поражений печени у свиней: оценка эффекта «поглотителя тепла».AJR Am J Roentgenol 2002; 178: 47–51. Искать в Google Scholar

[18] Маркович Р., Алдана Дж. П., Моргенштерн Н. и др. Оптимальная оценка поражения после острой радиочастотной абляции почек свиньи: жизнеспособность клеток или гистопатология? J Urol 2003; 170: 1370–1374. Искать в Google Scholar

[19] Mutsaerts EL, Van Coevorden F, Krause R, et al. Первоначальный опыт радиочастотной абляции опухолей печени в Нидерландах. Eur J Surg Oncol 2003; 29: 731–734. Искать в Google Scholar

[20] Nath S, Lynch C 3rd, Whayne JG, Haines DE.Клеточные электрофизиологические эффекты гипертермии на изолированной сосочковой мышце морской свинки. Последствия для катетерной абляции. Тираж 1993 г ​​.; 88: 1826–1831. Искать в Google Scholar

[21] Окубо Х., Кокубу С., Комияма М. и др. Радиочастотная абляция гепатоцеллюлярной карциномы: возможность магнитно-резонансной томографии с этоксибензилдиэтилентриаминпентауксусной кислотой гадолиния для оценки абляционной границы. Hepatol Res 2010; 40: 1034–1041. Искать в Google Scholar

[22] Okusaka T, Okada S, Ueno H, et al.Сателлитные поражения у пациентов с малой гепатоцеллюлярной карциномой с учетом клинико-патологических особенностей. Cancer 2002; 95: 1931–1937. Поиск в Google Scholar

[23] Паркин Д.М., Брей Ф., Ферли Дж., Пизани П. Глобальная статистика рака, 2002. CA Cancer J Clin 2005; 55: 74–108. Поиск в Google Scholar

[24] Перейра П.Л., Трубенбах Дж., Шмидт Д. Радиочастотная абляция: основные принципы, методы и проблемы. Rofo 2003; 175: 20–27. Искать в Google Scholar

[25] Rathke H, Hamm B, Guttler F, et al.Сравнение четырех систем радиочастотной абляции при целевых объемах 3 и 5 см на модели бычьей печени ex vivo. Диагностика Интерв Радиол 2014; 20: 251–258. Искать в Google Scholar

[26] Schraml C, Aube C, Graf H, et al. Радиочастотная абляция под МРТ: влияют ли магнитные поля на степень коагуляции в бычьей печени ex vivo? Радиология 2006; 241: 746–752. Искать в Google Scholar

[27] Schumann C, Bieberstein J, Braunewell S, et al. Поддержка визуализации для планирования установки печеночной иглы.Int J Comput Assist Radiol Surg 2012; 7: 191–197. Искать в Google Scholar

[28] Smith S, Gillams A. Внешний вид изображений после термической абляции. Clin Radiol 2008; 63: 1–11. Искать в Google Scholar

[29] Stippel DL, Brochhagen HG, Arenja M, et al. Изменчивость размера и формы некроза, вызванного радиочастотной абляцией в печени человека: объемная оценка. Энн Сург Онкол 2004; 11: 420–425. Искать в Google Scholar

[30] Streitparth F, Knobloch G, Balmert D, et al.Лазерно-индуцированная термотерапия (LITT) – оценка миниатюрного аппликатора и его применение в открытой МРТ с высоким полем 1,0 Тл на модели печени свиньи. Eur Radiol 2010; 20: 2671–2678. Искать в Google Scholar

[31] Venook AP, Papandreou C, Furuse J, de Guevara LL. Заболеваемость и эпидемиология гепатоцеллюлярной карциномы: глобальная и региональная перспектива. Онколог 2010; 15 (Дополнение 4): 5–13. Искать в Google Scholar

[32] Vossen JA, Buijs M, Kamel IR. Оценка ответа опухоли на МРТ после локорегиональной терапии.Tech Vasc Interv Radiol 2006; 9: 125–132. Искать в Google Scholar

NobleResearch

[1] Nordbeck P, Ertl G, Ritter O. Безопасность магнитно-резонансной томографии у пациентов с кардиостимуляторами и имплантируемыми кардиовертерами-дефибрилляторами: как далеко мы продвинулись? Eur Heart J. 2015; 36 (24): 1505–1511. Статья опубликована

[2] Ким Б.Г., Ким Дж. У., Пак Дж. Дж., Ким Ш., Ким Х. Н. и др. Побочные эффекты и дискомфорт во время магнитно-резонансной томографии у реципиентов кохлеарного имплантата.JAMA Otolaryngol Head Neck Surg. 2015; 141 (1): 45–52. Статья опубликована

[3] Ларсон П.С., Ричардсон Р.М., Старр П.А., Мартин А.Дж.. Магнитно-резонансная томография имплантированных стимуляторов глубокого мозга: Опыт большой серии. Стереотактная функция Нейрохирургия. 2008; 86 (2): 92–100. Статья опубликована

[4] Танака Р., Юмото Т., Шиба Н., Окава М., Ясухара Т. и др. Перегретый и оплавленный датчик внутричерепного давления как причина термической травмы головного мозга во время магнитно-резонансной томографии: отчет о болезни.J Neurosurg. 2012; 117 (6): 1100–1109. Статья опубликована

[5] Шеллок Ф.Г., Крус СП. МРТ процедуры: биологические эффекты, безопасность и уход за пациентом. Радиология. 2004; 232 (3): 635–652.

[6] Мориц А. Р., Энрикес ФК. Исследования термической травмы: II. Относительная важность времени и температуры поверхности в возникновении кожных ожогов.Am J Pathol. 1947; 23 (5): 695–720. Статья опубликована

[7] Демпси М.Ф., Кондон Б. Термические травмы, связанные с МРТ. Clin Radiol. 2001; 56 (6): 457–465. Статья опубликована

[8] Кугель Х., Бремер С., Пушель М., Фишбах Р., Лензен Х. и др. Опасная ситуация в канале МРТ: индукция в отведениях ЭКГ вызывает возгорание. Eur Radiol. 2003; 13 (4): 690–694. Статья опубликована

[9] Демпси М.Ф., Кондон Б., Хэдли Д.М.Исследование причин ожогов во время МРТ. J. Магнитно-резонансная томография. 2001; 13 (4): 627–631. Статья опубликована

[10] FDA. Оценка радиочастотного нагрева в среде магнитного резонанса (МР) для пассивных медицинских устройств с несколькими конфигурациями. Руководство для сотрудников Промышленности и Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, Центр устройств и радиологического здоровья. Министерство здравоохранения и социальных служб США. Артикул

.

[11] FDA. Установление безопасности и совместимости пассивных имплантатов в среде магнитного резонанса (МР). Руководство для сотрудников промышленности и Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, Центр устройств и радиологического здоровья. Министерство здравоохранения и социальных служб США. Артикул

.

[12] Картер Е.Л., Ньюкомб В.Ф., Хоукс Р.К., Коулс Дж.Магнитно-резонансная томография и термическая травма. J Neurosurg. 2013; 119 (4): 1082–1084. Статья опубликована

[13] Хенниг Дж., Науэрт А., Фридбург Х. РЕДКИЕ изображения: быстрый метод визуализации для клинической МРТ. Magn Reson Med. 1986; 3 (6): 823–833. Статья опубликована

Rhythmlink MR Conditional / Система быстрого подключения одноразовых ЭЭГ-электродов для КТ

Rhythmlink International LLC выпустила новую линейку продуктов, предназначенную для максимальной эффективности и увеличения рабочего процесса при записи ЭЭГ [электроэнцефалографии] у пациентов, которым требуется магнитно-резонансная или компьютерная томография (КТ).Система быстрого подключения – это линейка одноразовых электродов ЭЭГ, собранных в несколько электродных решеток. Запуск включает в себя в общей сложности 18 новых продуктов, каждый из которых является частью электродов Rhythmlink MR Conditional / CT, которые являются одобренными FDA электродами на рынке для сканеров 1,5 и 3T.

Система Quick Connect обеспечивает такое же качество записи, как и оригинальные электроды условной МРТ / КТ Rhythmlink, позволяя электродам оставаться на пациенте при использовании МР-сканера 1,5 и 3 Тл.После завершения визуализации пациенты повторно подключаются к своему устройству мониторинга с помощью новой системы быстрого подключения Rhythmlink, которая, как утверждает Rhythmlink, позволяет сэкономить время и средства и улучшить уход за пациентами.

«Мы очень гордимся выпуском новой системы быстрого подключения», – говорит Шон Риган, генеральный директор Rhythmlink International LLC. «С момента выпуска первых электродов MR Conditional, одобренных Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) несколько лет назад, наша команда упорно работала над улучшением продукта и достижением следующего шага в эффективном уходе за пациентами.Мы уверены, что система быстрого подключения удовлетворит потребность в здравоохранении, которую многие ждали ».

Каждый новый номер продукта имеет пронумерованную термоусадку и флажки, предназначенные для помощи медперсоналу, например медсестрам, легко отсоединять и повторно подключать пациентов, не снимая электроды ЭЭГ, когда пациенту требуется компьютерная томография или магнитно-резонансная томография. Электроды доступны в тонкой чашке, в дизайне Deep Cup, вмещающем больше геля, и в дизайне Webb, обеспечивающем большую поверхность записи. Все три дизайна можно смешивать, чтобы уменьшить повреждение кожи и повысить комфорт пациента, а в будущем будут доступны индивидуальные варианты набора для удовлетворения дополнительных потребностей пациентов.

«Эти продукты предлагают новый уровень высокоэффективного рабочего процесса», – говорит вице-президент Rhythmlink по глобальным продажам Лия Хэнсон, R.EEG / EP T. «Система быстрого подключения не только устраняет необходимость в снятии и повторном наложении электродов ЭЭГ, когда пациенту требуется компьютерная томография или магнитно-резонансная томография, но это сокращает общее время процесса отключения и повторного подключения.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.