Mesurer le flux de liquide dans le cerveau à l'aide d'alcool et d'IRM chez des participants en bonne santé

Hypothèse d'étude :

Le flux de liquide interstitiel intracrânien (ISF) est crucial pour une clairance adéquate des déchets extracellulaires du parenchyme cérébral. Des démonstrations récentes ont montré que sa carence conduit à leur accumulation dans les maladies neurodégénératives. L'hypothèse de ce projet est que la SRM et/ou la MTI peuvent être utilisées pour donner une mesure quantitative du flux de liquide interstitiel intracrânien.

Buts:

L'objectif principal est de fournir une mesure quantitative du débit d'ISF à travers le parenchyme cérébral. Cela sera effectué en effectuant plusieurs mesures du pic d'éthanol caractéristique à différents moments avec MRS ou des diminutions liées à l'éthanol du signal de saturation en eau dans le MTI, après son ingestion. Cela permettra d'obtenir et de rapporter le transit de l'éthanol, qui est égal au transit de l'ISF, à l'aide de paramètres de transport communs tels que le temps de pointe (TTP) et le temps de transit moyen (MTT).

Les objectifs secondaires comprennent la détermination d'une plage de valeurs qui peuvent être considérées comme des plages normales pour les débits d'ISF chez les individus en bonne santé. Cela sera utile dans les expériences futures lorsque ces valeurs seront comparées à des taux mesurés pour des individus présentant différents types de pathologies intracrâniennes.

CONCEPTION DE L'ÉTUDE D'ENQUÊTE :

Ce projet pilote sera expérimental dans le but de déterminer les meilleurs critères quantitatifs à partir du marquage à l'éthanol MRS ou MTI des données de flux ISF intracrânien pour donner une métrique de clairance fiable. Pour y parvenir, l'étude initiale de preuve de concept impliquera 10 volontaires masculins en bonne santé âgés de 20 à 75 ans et soumis au protocole éthanol-MRS ou MTI. Ce travail sera de nature quantitative, puisque des signaux RM discrets seront mesurés et analysés.

Les participants à l'étude de collecte de données devront avoir jeûné au moins 6 heures avant le début de l'expérience et se sont abstenus de consommer de l'alcool pendant 12 heures. Un examen rapide sera effectué par un membre de l'équipe de recherche des médicaments, de la consommation d'alcool et de toute condition neurologique du participant avant de poursuivre l'examen pour vérifier que tous les volontaires répondent à tous les critères d'inclusion pour l'étude.

Les données seront acquises à l'aide de la spectroscopie par résonance magnétique (MRS), de l'imagerie spectroscopique par résonance magnétique (MRSI) ou de l'imagerie par transfert de magnétisation (MTI). Une acquisition relativement courte (5-7 minutes) sera répétée pour acquérir une chronologie du transit de l'éthanol à travers le cerveau.

Chaque participant à l'étude subira une acquisition par IRM avant l'ingestion d'éthanol. Le volontaire recevra alors une boisson contenant de l'éthanol. La teneur en éthanol sera d'environ 0,5 g/kg, mélangée à 355 ml d'une boisson gazeuse sans caféine et sans sucre, comme cela a été fait précédemment dans d'autres expériences de MRS sur l'éthanol humain (7). La boisson doit être consommée dans les 5 minutes et peut être fournie par un tube en plastique transparent afin que le sujet n'ait pas à être retiré du scanner. Les niveaux de concentration d'alcool dans le sang (BAC) pour ce travail ne devraient pas dépasser 0,05 %, considéré comme un niveau bas, à la fin de l'expérience.

Après avoir consommé la boisson contenant de l'éthanol, des images de reconnaissance seront à nouveau acquises pour relocaliser les voxels pour chaque image spectrale ultérieure si les participants à l'étude doivent être replacés dans le scanner MR (c'est-à-dire n'a pas ingéré d'éthanol par tubulure). Le MRS, le MRSI ou le MTI seront exécutés à environ 5 à 7 minutes/spectre ou image, en répétant le processus en continu pendant 60 à 90 minutes. Pendant l'examen, le patient peut être invité à respirer à travers le ClearMateTM, un circuit non réinspiratoire spécialement conçu et compatible avec la RM qui fournit de l'oxygène et du dioxyde de carbone qui diminuent rapidement le taux d'alcoolémie d'une personne.

Après l'acquisition finale, le patient sera emmené dans une zone surveillée où il restera jusqu'à ce que les niveaux d'éthanol sanguin soient enregistrés en dessous de 0,05 % via un alcootest standard. Une fois que le participant a satisfait à cette exigence et déclare qu'il se sent en sécurité pour quitter les lieux, il sera libre de se conformer aux recommandations de l'étude et sa participation sera considérée comme complète. Un prélèvement d'haleine sera effectué toutes les 30 minutes s'il est toujours élevé.

Enfin, étant donné que la façon la plus précise d'évaluer la cinétique de l'alcoolémie consiste à comparer les taux sanguins artériels et veineux, des cathéters artériels périphériques seront insérés (par un anesthésiste du personnel de Sunnybrook) chez quelques participants sélectionnés à l'étude. Des échantillons de sang artériel périodiques de ces personnes seront mesurés pour la teneur en alcool dans le sang et comparés aux valeurs des échantillons de sang prélevés simultanément à partir de la ligne intraveineuse périphérique.