مهندسی بیومکانیک و تصویربرداری عملکردی

دستگاه های بیومکانیک و مهندسی

مکانیک سیالات زیستی

بیوانفورماتیک

بیومواد و بیومکاترونیک

دستگاه های زیست پزشکی و بیومم ها

بیوفوتونیک و بیوسنسورها

رابط های مغز و کامپیوتر

بیومکانیک قلب و عروق

زیست شناسی محاسباتی

تشخیص به کمک کامپیوتر و خودکار

طراحی دارو

تصویربرداری عملکردی

تجزیه و تحلیل راه رفتن و وضعیت بدن

شبکه های ژنی

دستگاه های نظارت بر سلامت

تصویربرداری پزشکی و پردازش تصویر

تجزیه و تحلیل توالی مولکولی

نانوتکنولوژی برای کاربردهای زیست پزشکی

مهندسی اعصاب

تصویربرداری عصبی

تجزیه و تحلیل الگو برای کاربردهای زیست پزشکی

رباتیک

سنسورها و ابزار دقیق

بهداشت از راه دور

پزشکی از راه دور

اپتیک زیست پزشکی

آناتومی محاسباتی و تصویربرداری

آناتومی محاسباتی

تکنیک های ریاضی مبتنی بر هندسه و آمار

آناتومی محاسباتی و بیومکانیک

معادلات تکامل در آناتومی محاسباتی

مدل مداری آناتومی محاسباتی

آناتومی محاسباتی و تصویربرداری بدن

آناتومی محاسباتی روان پریشی

تجزیه و تحلیل شکل و آناتومی محاسباتی

درک تصویر پزشکی و آناتومی محاسباتی

روش های عددی برای آناتومی محاسباتی

تصویربرداری عصبی و آناتومی محاسباتی کاربردی

تکنیک های آناتومی محاسباتی برای تحقیقات ارتوپدی

اشکال و فرم ها

گروه ها و اقدامات گروهی

جریان های لاگرانژی و اویلر برای ایجاد دیفئومورفیسم ها

گروه دیفئومورفیسم آناتومی محاسباتی

دیفئومورفومتری: فضای متریک اشکال و فرم ها

انتگرال عمل برای اصل همیلتون در جریان های دیفئومورفیک

تکانه شکل دیفئومورفیک یا اویلری

فرمول هامیلتونی آناتومی محاسباتی

مگنتوآنسفالوگرافی

مگنتوآنسفالوگرافی (MEG) یک تکنیک تصویربرداری عصبی عملکردی برای نقشه برداری فعالیت مغز با ثبت میدان های مغناطیسی تولید شده توسط جریان های الکتریکی که به طور طبیعی در مغز رخ می دهد، با استفاده از مغناطیس سنج های بسیار حساس است. آرایه‌های SQUID (دستگاه‌های تداخل کوانتومی ابررسانا) در حال حاضر رایج‌ترین مغناطیس‌سنج هستند، در حالی که مغناطیس‌سنج SERF (آرام‌شدن بدون تبادل چرخش) برای ماشین‌های آینده در حال بررسی است.[1][2] کاربردهای MEG شامل تحقیقات پایه در فرآیندهای ادراکی و شناختی مغز، محلی‌سازی مناطق آسیب‌شناسی قبل از برداشتن جراحی، تعیین عملکرد بخش‌های مختلف مغز و نوروفیدبک است. این را می توان در یک محیط بالینی برای یافتن مکان های ناهنجاری و همچنین در یک محیط آزمایشی برای اندازه گیری ساده فعالیت مغز اعمال کرد.

بهبود اندازه‌گیری‌های مکانی-زمانی میدان‌های بصری برانگیخته با استفاده از مغناطیس‌سنج‌های پمپ‌شده نوری

خلاصه

پیشرفت‌های اخیر در عملکرد و کاربردی مغناطیس‌سنج‌های پمپ‌شده نوری (OPMs) قابلیت‌های جدیدی را در نقشه‌برداری غیرتهاجمی عملکرد مغز از طریق مگنتوآنسفالوگرافی فعال کرده است. به طور خاص، فقدان شرایط عملیاتی برودتی امکان قرار دادن انعطاف‌پذیرتر سر حسگرها را در نزدیکی مغز فراهم می‌کند که منجر به بهبود وضوح فضایی و قابلیت‌های محلی‌سازی منبع می‌شود. از طریق ضبط میدان‌های مغزی برانگیخته بصری (VEF)، نشان می‌دهیم که نزدیکی حسگر می‌تواند برای بهبود وضوح زمانی مورد سوء استفاده قرار گیرد. ما از OPM ها و دستگاه های تداخل کوانتومی ابررسانا (SQUID) برای مرجع برای اندازه گیری پاسخ مغز به محرک های فلاش و معکوس الگو استفاده می کنیم. ما سیگنال‌های بسیار تکرارپذیر را با سازگاری در بین شرکت‌کنندگان متعدد، الگوهای محرک و روش‌های حسگر پیدا می‌کنیم. مزیت وضوح زمانی OPM ها در مقایسه با SQUID ها در بهبود دو برابری آشکار می شود. قابلیت ردیابی سیگنال مکانی-زمانی بهبودیافته با ضبط برداری همزمان VEFها در قشر بینایی اولیه و انجمنی نشان داده شده است، جایی که یک تاخیر زمانی در حد 10-20 میلی ثانیه به طور مداوم یافت می شود. این امر راه را برای مطالعات فضایی-زمانی بیشتر ردیابی سیگنال عصبی فیزیولوژیکی در پردازش محرک بینایی و سایر پاسخ‌های مغزی، با پیامدهای بالقوه گسترده برای نقشه‌برداری زمان حیاتی عملکرد در مغزهای سالم و آسیب‌شناس هموار می‌کند.

معرفی

در طول قرن گذشته، پیشرفت‌های برجسته در فیزیک پزشکی منجر به توسعه تکنیک‌های تصویربرداری عصبی عملکردی غیرتهاجمی شده است1،2،3. این بینش های قابل توجهی در مورد عملکرد مغز و اتصال ارائه کرده است. پیشرفت‌های مهم در تکنیک‌های تصویربرداری عصبی مدرن امکان بررسی الگوهای عصبی مرتبط با تحریک‌های خاص را فراهم کرده است و اطلاعاتی درباره ویژگی‌های مکانی و زمانی سیگنال ارائه می‌دهد. مطالعات قبلی نشان داده‌اند که تجزیه و تحلیل مکانی-زمانی سیگنال‌های مغز نه تنها برای درک مکانیسم‌های اساسی مدارهای مغز ضروری است، بلکه نشانگرهای زیستی قابل اعتمادی را برای تمایز فعالیت فیزیولوژیکی و پاتولوژیک مغز در بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی فراهم می‌کند. حتی امکان پیش‌بینی پیشرفت بالینی یا پاسخ‌های درمانی وجود دارد. با این حال، تحقق دامنه کامل محلی‌سازی زمانی و مکانی سیگنال‌های مغزی با وضوح ذاتاً پایین مکانی-زمانی روش‌های موجود در حال حاضر مختل می‌شود.

تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی قادر به نقشه برداری از مناطق فعال مغز با وضوح فضایی بالا است، اما تنها وضوح زمانی پایین ([خطای پردازش ریاضی]) را ارائه می دهد، زیرا تغییرات اندازه گیری شده محلی در جریان خون با فعالیت عصبی هماهنگ نیست. الکتروانسفالوگرافی (EEG) یک روش تصویربرداری عصبی بلادرنگ، با قابلیت محلی‌سازی منبع محدود و وضوح فضایی ([خطای پردازش ریاضی]) است.

Magnetoencephalography (MEG) یک روش بلادرنگ جایگزین با وضوح فضایی بهبود یافته از لحاظ نظری ممکن است، قادر به اندازه‌گیری پتانسیل‌های پس سیناپسی سلول‌های هرمی مماسی در سطح پوست سر است. تحقیقات اخیر نشان داده است که MEG می‌تواند برای ارزیابی سیگنال‌های غیرطبیعی قشر مغز در بیماران مبتلا به بیماری آلزایمر، بیماری پارکینسون، اختلال طیف اوتیسم، و در موارد شدید اختلال استرس پس از سانحه مورد استفاده قرار گیرد. با این حال، MEG از نسبت سیگنال به نویز پایین (SnR) رنج می‌برد و استفاده از آن به اتاق‌های دارای محافظ مغناطیسی (MSRs) محدود می‌شود. محیط‌های محافظ مغناطیسی برای فرونشاندن نویزهای مغناطیسی محیطی استفاده می‌شوند، که اغلب مرتبه‌های بزرگ‌تر از میدان‌های عصبی مغناطیسی (محدوده fT تا pT) هستند.

به طور سنتی، MEG برای اندازه‌گیری میدان‌های مغناطیسی مغز به آرایه‌ای از دستگاه‌های تداخل کوانتومی ابررسانا (SQUID) متکی است.

با تثبیت آرایه حسگر در داخل یک دیوار برودتی مورد نیاز، مکان‌های حسگرهای جداگانه باید به گونه‌ای مرتب شوند که اکثریت قریب به اتفاق اندازه‌ها و شکل‌های هد را مطابقت دهد. موقعیت های ثابت منجر به انحراف شعاعی مختلف از سر سوژه می شود. همراه با حرکات کوچک سر از سوژه در طول اندازه‌گیری، موقعیت‌های آفست و ثابت تأثیر عمده‌ای بر تشخیص فعالیت بالقوه قشر مغز دارند. به طور خاص، دقت نظری قابل دستیابی محلی سازی منبع سیگنال از بین می رود. این امر باعث می شود SQUID-MEG در بسیاری از موارد، به ویژه در زمینه بالینی، غیر عملی باشد.

مغناطیس‌سنج‌های پمپ‌شده نوری (OPM) بدون تبادل اسپین بسیار حساس (SERF) که در آغاز هزاره ۲۰ ساخته شدند، می‌توانند به غلبه بر وضوح فضایی محدود SQUID-MEG کمک کنند. OPM-MEG با قابلیت ثابت شدن روی سر سوژه 22، فاصله افست کمتر از SQUIDS و توانایی اندازه گیری دو محوره همزمان، OPM-MEG مزایای متعددی نسبت به SQUID-MEG دارد، از جمله مناسب بودن آن برای کاربردها در جمعیت های کودکان و بالینی.

هدف از این مطالعه نشان دادن توانایی بهبود یافته OPM-MEG با ثبت ویژگی های مکانی-زمانی سیگنال های عصبی فیزیولوژیکی و مقایسه آنها با SQUID-MEG معمولی بود. به‌عنوان یک مورد آزمایشی اولیه، ما پاسخ‌های قشر بینایی را برای تحریک‌های بینایی استاندارد تعیین کرده‌ایم، با پاسخ‌های اندازه‌گیری شده در زمینه‌ای که به خوبی مشخص شده است. ما دریافتیم که OPM-MEG در ردیابی سیگنال مغز در فضا و زمان نسبت به SQUID-MEG برتری دارد و روشی مناسب برای ارائه اطلاعات جدید در مورد انتشار سیگنال‌ها، مکان‌یابی منبع، سرعت عصبی و مدارهای مغزی بسیار فراتر از پردازش محرک‌های بصری است.

تصویربرداری عصبی پیشرفته

این دوره در زمینه تصویربرداری عصبی پیشرفته ، آخرین تکنیک های کمی را که برای تشخیص ، آزمایشات بالینی و مطالعات علوم اعصاب مغز مورد استفاده قرار می گیرد ، معرفی می کند. این دوره شامل تکنیک های نقشه برداری مغزی ساختاری و عملکردی شامل تجزیه و تحلیل مورفومتری ، ردیابی فیبر MRI ، MRI عملکردی ، MRI پرفیوژن ، شلومتری سنجی MR و نسبت انتقال مغناطیسی ، تراکم نفوذ ، فاز و تصویربرداری طیف سنجی MR خواهد بود.

نورواناتومی و علوم اعصاب در یک نگاه

هر آنچه که باید درباره عصب شناسی و علوم اعصاب بدانید ... در یک نگاه!

نورواناتومی و علوم اعصاب در یک نگاه یک راهنمای مرجع بسیار سریع و سریع برای آناتومی ، بیوشیمی ، فیزیولوژی و فارماکولوژی سیستم عصبی انسان است. در هر فصل خلاصه ای از ساختار آناتومیکی و عملکرد یک جزء خاص از سیستم عصبی مرکزی ، بخشی در مورد نوروبیولوژی کاربردی آمده است که نحوه نزدیک شدن به بیمار مبتلا به مشکلات عصبی یا روانی مطابق با فصل ، روشهای تشخیص استاندارد برای اغلب سناریوها را شرح می دهد. ، و همچنین مروری بر گزینه های درمان و مدیریت.

این نسخه جدید به طور کامل به روز شده و توسعه یافته شامل موارد زیر است:

دهها تصویر تمام صفحه ، رنگی و اسکن عصبی

پوشش گسترده تکنیک های مطالعه سیستم عصبی

اطلاعات کاربردی تر در مورد معاینه عصبی

مطالب جدید در زمینه داروهای عصبی و دارویی

نکات مهم و اصطلاحات جسورانه در سراسر به بازنگری و بررسی موضوع کمک می کند

نورواناتومی و علوم اعصاب در یک نگاه همراه ایده آل برای دانشجویانی است که در دوره نورواناتومی یا علوم اعصاب شرکت می کنند و یک ابزار مرجع عالی برای کسانی است که در آموزش بالینی هستند.

تصویربرداری عصبی

تصویربرداری عصبی

PET دهه هاست که برای تصویربرداری عصبی مورد استفاده قرار می گیرد. این دارو از اهمیت بالینی برخوردار است ، فراتر از استفاده از آن در تحقیقات ، به ویژه به دلیل یادداشت تصمیم مرکز خدمات درمانی و خدمات درمانی (CMS) برای بازپرداخت بیماران منتخب مبتلا به زوال عقل در سال 2004. FDG عامل اصلی است که در حال حاضر در تصویربرداری عصبی بالینی مورد استفاده قرار می گیرد. برخلاف میوکارد ، ماده خاکستری مغز ترجیحاً از گلوکز به عنوان یک بستر متابولیک استفاده می کند و در هنگام استفاده از FDG سطح بالایی از فعالیت اولیه مغز را ایجاد می کند. بنابراین ، افزایش و کاهش متابولیسم برای ارزیابی ناهنجاری های داخل جمجمه استفاده می شود. بحث ما بر استفاده از FDG در ارزیابی مشکوک به زوال عقل ، تومورهای مغزی و صرع متمرکز است. با این حال ، بسیاری از عوامل جدید در دست بررسی هستند و احتمالاً وارد عمل بالینی می شوند. همچنین ، با تحقق آینده PET بالینی و تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) در یک اسکنر ترکیبی ، PET و MRI همزمان به احتمال زیاد به ترکیب تصویربرداری انتخابی برای ارزیابی آسیب شناسی سیستم عصبی مرکزی با PET تبدیل خواهند شد.

PET مبتنی بر شواهد برای تومورهای مغزی

توموگرافی گسیل پوزیترون (PET) با استفاده از رادیو ردیاب های مختلف که الگوهای متابولیکی مختلف را ارزیابی می کند ، قادر است تغییرات پاتوفیزیولوژیکی را در بیماران انکولوژیکی ، از جمله افرادی که تومور مغزی دارند ، زود تشخیص دهد. این تغییرات عملکردی معمولاً قبل از ایجاد تغییرات مورفولوژیکی تشخیص داده شده توسط تکنیک های رایج تصویربرداری رادیولوژی مانند توموگرافی کامپیوتری (CT) و تصویربرداری رزونانس مغناطیسی (MRI) رخ می دهد [1]. MRI روش استاندارد تصویربرداری عصبی است که برای تشخیص تومورهای مغزی ، برای انجام بیوپسی استریوتاکتیک و برنامه ریزی جراحی در نورو انکولوژی مورد استفاده قرار می گیرد [2]. در حال حاضر ، تکنیک های تصویربرداری ترکیبی مانند PET/CT و PET/MRI ، که ترکیبی از اطلاعات عملکردی و مورفولوژیکی هستند ، ممکن است روشهای مفیدی برای تشخیص زودهنگام تومورهای مغزی باشد.

مبانی علوم اعصاب برای تصویربرداری عصبی

روشهای تصویربرداری عصبی با افزایش فراوانی در عمل بالینی و تحقیقات اساسی استفاده می شود. این دوره که برای دانش آموزان و متخصصان طراحی شده است ، اصول اولیه روش های تصویربرداری عصبی را که در تحقیقات موضوعات انسانی کاربرد دارد ، معرفی می کند و مفاهیم و اصطلاحات علوم عصبی را برای درک اساسی برنامه های کاربردی تصویربرداری عصبی معرفی می کند.  

علوم اعصاب و تصویرسازی عصبی

تخصص علوم اعصاب و تصویرسازی عصبی

با مفاهیم بنیادی در علوم اعصاب ، مانند تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) ، عصب کشی (در R) و تصویربرداری عصبی آشنا شوید.