04.與記錄系統的連接

患者在植入后的第一天與采集系統相連。首先，將所有額外的腦電圖頭皮電極放置在患者頭部（沒(méi)有植入電極的位置）。將一個(gè)接地電極放置在鎖骨下方，并且將兩個(gè)心電圖電極放置在胸部。其次，將深度電極尾部連接到用于宏觀(guān)電極的CABRIO連接器，以及用于微電極的CHET頭級放大器（NeuraLynx公司，美國蒙大拿州博茲曼）（圖3，表2和表3）。連接電極尾部是電極操作中的關(guān)鍵步驟，需要格外小心。因此，我們制定了一個(gè)程序，以提高患者的舒適度，避免任何錯誤操作以及電極尾部上可能會(huì )弄斷導線(xiàn)的拉伸載荷，并且避免連接電纜上可能導致斷開(kāi)連接的任何張力。為了保持無(wú)菌狀態(tài)，在患者出院之前不會(huì )拆除在手術(shù)室完成的包扎。圖3中的步驟G到J每2到3天重新進(jìn)行一次，以便重新粘貼頭皮電極，但不會(huì )移動(dòng)連接器，以避免操作電極尾部。

圖3.電極連接的主要步驟。

A和B.包扎準備，帶有孔洞以便在植入區域外添加頭皮電極。C.放置頭皮電極。D.在包扎帶上粘貼魔術(shù)貼帶。E.連接連接器并將其放置在魔術(shù)貼帶上。箭頭顯示了兩種連接器類(lèi)型：CABRIO連接器和來(lái)自NeuraLynx公司的CHET頭級放大器。請注意，NeuraLynx公司的CHET頭級放大器用塑料夾封閉，以防止其打開(kāi)。這些夾子由小型電氣線(xiàn)槽制成。也可以使用普通膠帶，但不太方便，并且在取下時(shí)常常會(huì )使CHET頭級放大器變得黏糊糊的。F.將所有連接器電纜捆在一個(gè)包扎帶內。G.用敷布覆蓋連接器。H.用“導電織物”覆蓋連接器。I.用兩條包扎帶覆蓋并固定。J.最后用網(wǎng)罩覆蓋。K.連接到頭箱。箭頭所示為一個(gè)頭箱。L.將頭箱放置在一個(gè)袋子里。M和N.將輸入和輸出電纜固定在袋子上。箭頭顯示了電纜是如何固定的。O.患者移動(dòng)時(shí)隨身攜帶這個(gè)袋子。

表2.連接期間電極尾部操作和保護指南。

表3.術(shù)語(yǔ)表。

05.記錄材料

0501.電極

每位患者植入的宏觀(guān)電極數量在4到13個(gè)之間，其中包括1到4個(gè)混合宏觀(guān)-微電極。標準宏觀(guān)電極由4到12個(gè)直徑為1毫米、長(cháng)度為2.41毫米、觸點(diǎn)間距為5毫米的鉑觸點(diǎn)組成，配有鎳鉻合金導線(xiàn)和聚氨酯管。宏觀(guān)-微電極（某型號）既包括一個(gè)空心宏觀(guān)電極，也包括一個(gè)從宏觀(guān)電極尖端散開(kāi)的微電極束。微-宏觀(guān)電極的宏觀(guān)電極部分由8個(gè)（BF08R-SP05X-000，BF08R-SP71X-0C2）或9個(gè)（BF09R-SP05X-0MF，BF09R-SP61X-0BB）直徑為1.3毫米、長(cháng)度為1.57毫米的鉑觸點(diǎn)電極組成，嵌入在帶有空心管腔的聚氨酯管表面。微電極由一束8根（型號1：WB08R-SP00X-0AA）或9根（型號2：WB09R-SP00X-0AA；型號3：WB09R-SP00X-014）直徑為40微米、長(cháng)度為20毫米的鉑銥微導線(xiàn)組成。對于所有型號，微電極束都穿過(guò)空心宏觀(guān)電極插入，突出到宏觀(guān)電極尖端之外的腦組織中3至6毫米。對于型號2和型號3，第9根導線(xiàn)未絕緣，可作為參考電極使用。幾毫米長(cháng)度的絕緣層被去除，使得該電極的阻抗較低，因此能夠從更大的神經(jīng)元群體進(jìn)行記錄，并且對周?chē)窠?jīng)元的動(dòng)作電位敏感度較低。型號3與型號2相同，但在微電極尾部與宏觀(guān)電極的連接區域有環(huán)氧樹(shù)脂加固（補充圖1），目的是降低這一薄弱點(diǎn)出現故障的風(fēng)險。

還記錄了額外的頭皮電極（T9、FT9、Fp1、Fz、Fp2、FT10、T10、O1、Oz、O2、心電圖（EKG））。在最后23名患者中，添加了對多導睡眠圖記錄至關(guān)重要的電極（C4或C3、M1或M2、E1、E2和肌電圖（EMG））。

0502.放大器

在過(guò)去10年中，使用了三代連續的采集設置，每一代都帶來(lái)了特定的改進(jìn)（圖4和補充圖2）。

圖4.當前采集設置。從宏觀(guān)和微電極記錄的信號由NeuraLynx公司的研究系統采集，并通過(guò)直接網(wǎng)絡(luò )連接從NeuraLynx公司的采集計算機發(fā)送到臨床采集計算機。研究和臨床采集計算機分別將數據發(fā)送到研究服務(wù)器和臨床服務(wù)器，以填充各自的數據庫。研究大樓位于醫院內，并通過(guò)專(zhuān)用光纖與癲癇中心大樓建立了直接網(wǎng)絡(luò )連接。黑色虛線(xiàn)表示宏觀(guān)電極的電纜，黑色實(shí)線(xiàn)表示微電極的電纜。

2010年10月-2012年6月-在兩個(gè)不同的放大器上記錄宏觀(guān)和微電極信號（11名患者）：在首次進(jìn)行微電極記錄時(shí)，宏觀(guān)和微電極信號是在兩個(gè)不同的放大器上采集的。所有宏觀(guān)電極信號都使用臨床放大器（128通道，采樣率1024赫茲）連續記錄，而微電極信號每天記錄幾個(gè)小時(shí)，使用Lynx放大器（數字Lynx，NeuraLynx公司，美國蒙大拿州博茲曼，32通道，采樣率32千赫茲，補充圖2.A）。在采集過(guò)程中，通過(guò)向兩個(gè)系統發(fā)送模擬觸發(fā)器，離線(xiàn)同步宏觀(guān)和微電極信號。

2012年11月-2018年10月-在相同的放大器上記錄宏觀(guān)和微電極信號（39名患者）：2012年，NeuraLynx公司的系統升級為ATLAS放大器（Atlas，NeuraLynx公司，美國蒙大拿州博茲曼），最多可記錄160個(gè)電極的信號。與之前的系統不同，ATLAS放大器還允許在對患者的整個(gè)臨床研究期間（即長(cháng)達3周）同時(shí)且連續地記錄所有宏觀(guān)和微電極的信號。宏觀(guān)電極和微電極的信號分別以4千赫茲和32千赫茲的采樣率記錄。由于臨床醫生需要通過(guò)臨床數據庫訪(fǎng)問(wèn)數據，宏觀(guān)電極的信號（當電極總數不超過(guò)128個(gè)時(shí)，還包括微電極的信號）也由臨床系統（采樣率1024赫茲）記錄。為了并行記錄信號，使用NeuraLynx公司提供的特定電纜（MDR50）對信號進(jìn)行分流，電纜一側是NeuraLynx公司的連接端口，另一側是Micromed公司頭箱的防觸摸輸出端口（補充圖2.B）。

2018年11月-至今-在單一放大器上記錄宏觀(guān)和微電極信號（6名患者）：2018年，采集軟件進(jìn)行了更新，在NeuraLynx公司系統之間建立了網(wǎng)絡(luò )連接，從而能夠將數據從NeuraLynx公司的采集系統實(shí)時(shí)傳輸到公司的軟件和數據庫中。因此，自2018年以來(lái)，僅使用ATLAS放大器在整個(gè)臨床研究期間連續記錄所有電極的信號（圖4）。這種新設置避免了將電極連接到兩個(gè)不同放大器的重復操作，因為每個(gè)電極都要連接兩次，這曾是可能出現連接錯誤的一個(gè)源頭。與兩個(gè)放大器共同接地相關(guān)的潛在噪聲問(wèn)題也得以避免。NeuraLynx公司系統上的采集采樣率設置為宏觀(guān)電極4096赫茲，微電極32768赫茲。所有電極的信號對于公司系統都下采樣至1024赫茲。

所有NeuraLynx公司的記錄均使用NeuraLynx公司的Cheetah采集軟件完成。