Для чего нужна система навигации

Для научных исследований:

• при изучении влияния магнитной стимуляции на различные зоны мозга;
• при изучении пластических свойств мозга.

В практической медицине:

• для проведения ритмической лечебной ТМС с высокой точностью локализации места стимуляции;
• для картирования моторных зон головного мозга при опухолях (опухоль может сместить моторную зону на расстояние до нескольких сантиметров; определить ее новое расположение поможет ТМС с навигацией);
• для исследования пластических процессов в мозге у пациентов, перенесших инсульт.

Компоненты системы:

• Комплект инфракрасных камер
  Инфракрасные камеры, подсоединенные к компьютеру, отслеживают положение в пространстве специальных трекеров с точностью до 0.25 мм.
• Трекер для индуктора
  Трекер устанавливается на индукторе и позволяет камере в любой момент времени точно определять положение индуктора в пространстве и его ориентацию.
• Повязка со специальным трекером на голову пациента
  Повязка дает возможность системе «знать», где в пространстве находится голова пациента и как она сориентирована.
• ЭМГ-усилитель
  ЭМГ-усилитель позволяет зарегистрировать вызванный ответ мышцы на магнитный стимул.
• Специальная компьютерная программа
  Программа производит все необходимые расчеты и выводит на экран совмещенное изображение, на котором видны трехмерная реконструкция мозга пациента и то место, куда ориентировано в настоящее время магнитное поле индуктора.
• Компьютер
• Магнитный стимулятор
• Система навигации Visor2 работает с магнитным стимулятором «Нейро-МС/Д». Стимулятор связан с системой через триггерный вход, через который он может «сообщить» системе о моменте, когда пользователь подал стимул на индуктор. В этот момент система включает регистрацию ЭМГ (если миограф подключен) и отмечает место на 3D-модели мозга на экране точкой.
• Стойки и тележки для размещения всего оборудования в лаборатории

Стимуляция с одновременной регистрацией ЭЭГ

Принцип работы

Система навигации Visor2 работает следующим образом:

1. Ввод в систему МРТ пациента. Для максимально точной навигации желательно предварительно сделать пациенту МРТ-снимок. Если такого снимка нет, то система будет строить дальнейшие расчеты на основе упрощенных моделей.

2. Построение 3D-модели мозга пациента. Используя МРТ пациента, система строит 3D-модель мозга и отображает ее на экране компьютера. Mодель можно поворачивать вокруг любой оси, увеличивать, уменьшать и т. д.

3. Подготовка пациента. На пациента надевается повязка с трекером. Затем с помощью специального щупа исследователь, следуя инструкциям программы, касается нескольких характерных анатомических точек на голове пациента: мочек ушей, переносицы, сосцевидных отростков и т. д. Камеры при каждом касании «видят», где находится кончик щупа и где относительно него расположен трекер на повязке. В результате данной процедуры 3D-модель мозга привязывается к системе. По окончании такой привязки система в каждый момент времени будет точно «знать», где в пространстве находится голова, как она сориентирована и каковы координаты каждой извилины. Это сопоставимо с тем, как вы ориентируетесь по карте. Вначале есть вы и карта, они не связаны. Вы начинаете искать ориентиры, которые известны и вам, и карте: названия улиц, номера домов, мосты. И вот вы уже можете поставить на карте точку, где находитесь, и знаете, как карту необходимо повернуть.

4. Подобным образом к системе привязывается индуктор.

Пример изображения на экране при картировании: поиск области мозга, ответственной за работу конкретной мышцы. Серые точки — сюда подавался стимул, но ответа не было; цветные точки — ответ был

5. Теперь система «знает», где находится голова, где индуктор и как они сориентированы относительно друг друга. На экране кроме изображения головы появляется изображение индуктора и вектора, показывающего направление поля. Вы в буквальном смысле видите, на какую область мозга направлено поле. Вы движете индуктором, и картинка меняется в реальном времени.

6. Несколько минут уходит на то, чтобы научиться двигать индуктор в пространстве, глядя на экран, и располагать его так, чтобы направить поле туда, куда вам нужно.

7. Теперь вы можете видеть ту точку мозга, которую стимулируете. Нажмите кнопку «Стимул» на индукторе. Вы точно знаете, куда подали стимул. Это и есть стимуляция с навигацией! Если все сделано аккуратно, то точность может достигать 0.25 мм.

8. Если в момент стимула ЭМГ-усилитель подключен к системе и электроды наложены на пациента, то система будет «знать» еще и о том, вызвала ли стимуляция конкретной зоны сокращение мышцы, на которой расположены электроды. Таким образом можно точно найти зону представительства конкретной мышцы в мозге. Данная процедура называется картированием.