Intraoperativer funktioneller Ultraschall (FUSIMAGINE)

Um die Gehirnaktivierung in vivo abzubilden, wird ein breites Methodenspektrum eingesetzt. Es kann direkt durch Bildgebung der elektrischen Aktivität von Neuronen (kortikale Simulationskartierung, Kalziumbildgebung, spannungsempfindliche Farbstoffe) oder indirekt durch Bildgebung hämodynamischer Veränderungen nachgewiesen werden, die durch die neurovaskuläre Kopplung in den Gefäßen induziert werden, die die aktivierten Neuronen umgeben (intrinsische optische Bildgebung, photoakustische Bildgebung, Positronenemission). Tomographie (PET), funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT)).

Ultraschall als Potenzial zur kostengünstigen Ergänzung dieser funktionellen Bildgebungsverfahren. Die Ultraschallbildgebung kann eine Echtzeit-Tiefenbildgebung des Gehirns durchführen. Seine Verwendung zur Bildgebung großer Gefäße war jedoch bisher aufgrund seiner geringen Empfindlichkeit begrenzt. Um diese Einschränkung zu überwinden, wurde am Institut Langevin seit 2011 der funktionelle Ultraschall (fUS) entwickelt. Diese Technik ermöglicht eine räumlich-zeitlich hochauflösende Bildgebung der Mikrogefäßdynamik des gesamten Gehirns als Reaktion auf die Gehirnaktivierung ohne die Notwendigkeit eines Kontrastmittels.

Diese fUS-Methode basiert auf einer neuen Power-Doppler-Bildgebungssequenz, die empfindlich genug ist, um den Blutfluss in den meisten Hirngefäßen (Arteriolen, große Venolen und größere Gefäße) zu erkennen. Die zeitliche Wiederholung der Erfassung solcher hochempfindlicher Dopplerbilder ermöglicht es, die Flussdynamik in solchen Gefäßen zu verfolgen, die durch lokale neuronale Aktivität moduliert wird.

Angewendet auf das Rattengehirn wurde nachgewiesen, dass fUS in der Lage ist, die Gehirnaktivierung mit hoher räumlich-zeitlicher Auflösung und hohem Signal-Rausch-Verhältnis abzubilden. Das Ziel dieser Studie ist es nun, fUS auf das menschliche Gehirn im intraoperativen Zustand anzuwenden.

Das Hauptziel dieser Studie ist es, Aktivierungskarten durch intraoperativen ultrasensitiven Doppler im Vergleich zum Goldstandard kortikaler Simulationskartierung und funktioneller MRT zu finden.

Zweitens wollen die Forscher die Empfindlichkeit dieses neuen Dopplermodus testen. Die fUS-Methode wird für verschiedene Arten von Reizen und Intensitäten verwendet, und die Ermittler werden einige Kontrollakquisitionen durchführen. Die mit einem herkömmlichen Doppler beobachtete Blutgefäßdichte wird mit der mit dem ultrasensitiven Doppler gemessenen verglichen, um zu beweisen, dass dieser neue Doppler-Modus die Visualisierung von Mikrogefäßen verbessert.