Echographie fonctionnelle peropératoire (FUSIMAGINE)

Un large éventail de méthodes est utilisé pour imager l'activation cérébrale in vivo. Elle peut être détectée directement par imagerie de l'activité électrique des neurones (cartographie de simulation corticale, imagerie calcique, colorants sensibles au voltage) ou indirectement par imagerie des changements hémodynamiques induits par le couplage neurovasculaire dans les vaisseaux entourant les neurones activés (imagerie optique intrinsèque, imagerie photoacoustique, émission de positons tomographie (TEP), imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf)).

L'échographie comme potentiel de complément à ces techniques d'imagerie fonctionnelle à moindre coût. L'imagerie par ultrasons peut faire une imagerie en profondeur en temps réel du cerveau. Cependant, son utilisation pour l'imagerie des gros vaisseaux a été limitée jusqu'à présent en raison de sa faible sensibilité. Pour pallier cette limitation, l'échographie fonctionnelle (fUS) a été développée à l'Institut Langevin depuis 2011. Cette technique permet une imagerie à haute résolution spatio-temporelle de la dynamique de la microvascularisation du cerveau entier en réponse à l'activation du cerveau sans avoir besoin d'agent de contraste.

Cette méthode fUS repose sur une nouvelle séquence d'imagerie Doppler puissance suffisamment sensible pour détecter le flux sanguin dans la plupart des vaisseaux cérébraux (artérioles, grosses veinules et gros vaisseaux). Répéter l'acquisition de ces images Doppler ultrasensibles dans le temps permet de suivre la dynamique des flux dans ces vaisseaux modulée par l'activité neuronale locale.

Appliqué au cerveau de rat, fUS s'est avéré capable de cartographier l'activation cérébrale à une résolution spatio-temporelle élevée et à un rapport signal sur bruit élevé. Le but de cette étude est maintenant d'appliquer la fUS sur le cerveau humain en condition peropératoire.

L'objectif principal de cette étude est de trouver des cartes d'activation par Doppler ultrasensible peropératoire par rapport à la cartographie de simulation corticale de référence et à l'IRM fonctionnelle.

Deuxièmement, les enquêteurs veulent tester la sensibilité de ce nouveau mode Doppler. La méthode fUS sera utilisée pour différents types de stimuli et d'intensité et les enquêteurs effectueront des acquisitions de contrôle. La densité des vaisseaux sanguins observée avec un Doppler conventionnel sera comparée à celle mesurée avec le Doppler ultrasensible pour prouver que ce nouveau mode Doppler améliore la visualisation des microvaisseaux.