Ultrasuoni cerebrali clinici a super risoluzione (ESRCC)

Transcranial Doppler Ultrasound (TDI) è una tecnica non invasiva per studiare le arterie del poligono di Willis. Tuttavia, la sua risoluzione non consente la visualizzazione delle arterie perforanti. Nonostante l'utilizzo di un mezzo di contrasto che migliora la qualità del segnale, le arterie perforanti non sono rilevabili con le tecniche usuali a causa delle loro ridotte dimensioni.

Negli ultimi anni è stata descritta una tecnica ecografica più potente, la microscopia di localizzazione a ultrasuoni (ULM). Questa tecnica utilizza agenti di contrasto convenzionali e consente la mappatura vascolare con una risoluzione fino a 10 volte superiore rispetto a un metodo ecografico convenzionale (Errico et al. 2015). Si basa sul principio della localizzazione delle microbolle iniettate (Baracchini et al. 2017) e isolate per tracciare il loro movimento fino alla struttura microvascolare (Couture et al. 2018). Recentemente, queste tecniche sono state trasferite in ambito clinico (Huang et al. 2021; Opacic et al. 2017). Una delle recenti applicazioni è l'imaging transcranico 2D (Demené et al. 2021) che ha consentito l'osservazione, tra l'altro, di un aneurisma intracranico utilizzando uno scanner a ultrasuoni di ricerca.

L'obiettivo di questo progetto è applicare questa tecnica su immagini EDTC cliniche di routine per visualizzare le arterie perforanti in pazienti con ictus ischemico (in assenza di occlusione dell'arteria cerebrale media e malattia lacunare) e in soggetti con sindrome di Moya-Moya utilizzando un'ecografia clinica 2D scanner.

- Descrizione della popolazione in studio e motivazione della sua selezione

Nei pazienti con ictus ischemico, la visualizzazione delle arterie intracraniche può essere eseguita mediante risonanza magnetica (MRI) sequenza Time of Flight (TOF) o mediante ecografia Doppler transcranica (EDTC) con l'ausilio del mezzo di contrasto Sonovue. Queste tecniche vengono eseguite come parte della cura di routine del paziente e consentono la visualizzazione delle arterie del poligono di Willis (arterie cerebrali anteriori, medie e posteriori, nonché arteria comunicante anteriore e arterie comunicanti posteriori). Tuttavia, le arterie perforanti sono piccole arterie (0,34 mm) difficili da visualizzare con l'imaging standard MRI ed EDTC con l'iniezione di contrasto: l'esplorazione di queste arterie è quindi complicata dalle tecniche che abbiamo a disposizione.

La malattia di Moya-Moya è un'arteriopatia cronica caratterizzata da una progressiva stenosi del segmento terminale dell'arteria carotide interna e del segmento prossimale delle arterie cerebrali media e anteriore. Questa occlusione porterà allo sviluppo di una rete di sostituti arteriosi dalle arterie in prossimità della terminazione carotidea, della corteccia, delle arterie leptomeningee e dei rami della carotide esterna che irrigano la base del cranio e la dura madre, e soprattutto un rete di sostituti anastomotici tra le arterie corticali e le perforanti profonde (originanti dal segmento M1, prossimale alla cerebrale media) La dilatazione di queste perforanti profonde e le loro neoanastomosi con le arterie corticali conferisce al territorio silviano profondo un immagine che i giapponesi hanno descritto come una "voluta di fumo" o "Moya Moya" (Moya Moya = voluta di fumo in giapponese). Questa anomalia può verificarsi anche in determinate situazioni come l'anemia falciforme, la radioterapia al cervello o la sindrome di Down. In questo caso, si chiama sindrome di Moya-Moya. In assenza di una causa sottostante, è nota come "malattia di Moya-Moya" (Scott 2009).

È una malattia rara. La prevalenza è maggiore nelle persone di origine asiatica, ma si riscontra anche in altre popolazioni. L'incidenza è doppia nelle donne rispetto agli uomini. Ci sono due picchi di incidenza, nei bambini intorno ai 5 anni e negli adulti intorno ai 40 anni. L'incidenza in Giappone è stimata tra 0,35 e 0,94 per 100.000 abitanti ed è 10-20 volte inferiore in Europa.

I sintomi di questa malattia sono correlati al verificarsi di eventi trombotici correlati ad arterie occluse (infarto cerebrale, attacchi ischemici transitori, crisi epilettiche) o correlati a meccanismi compensatori (emorragie cerebrali correlate a vasi collaterali o cefalee correlate a collaterali dilatati nella dura madre ).

Questo sviluppo delle arterie perforanti ha un'immagine tipica e patognomonica chiamata Moya-Moya in giapponese, che significa "fuochi di fumo". L'angiografia cerebrale è il gold standard per la sua diagnosi. Permette di definire la gravità delle lesioni delle arterie cerebrali e la visualizzazione della rete di supplementi tra le arterie perforanti e le arterie piali provenienti dalla corteccia (Ikeda, Sato e Suzuki 1979). Tuttavia, questo è un esame invasivo. Anche altri esami non invasivi come la risonanza magnetica o la TC possono visualizzare questa rete suppletiva (Kim 2016; Uchiyama et al. 2020) (T Matshutsige et al. 2018

• Descrizione delle caratteristiche oggetto di indagine L'ecografia transcranica Doppler (TDCS) fornisce informazioni emodinamiche sullo stato delle arterie del poligono di Willis, ma non consente la visualizzazione della rete di vasi sviluppata nella malattia di Moya-Moya. Le immagini EDTC con mezzo di contrasto mostrano la confluenza del mezzo di contrasto, ma la rete Moya-Moya non è ben risolta (Seo WK et al Ultrasound in Medicine & Biology. 2018). Altrimenti le immagini delle arterie perforanti mediante risonanza magnetica sono state descritte dal lavoro di T. Matsushige dove propone una classificazione in base alla sua disposizione anatomica.
• Motivazione della durata della ricerca. Ipotizziamo che in caso di ictus ischemico, in assenza di occlusione o stenosi dell'arteria cerebrale media e in assenza di malattia lacunare, così come nei pazienti con malattia o sindrome di Moya-Moya, le immagini ottenute dall'EDTC e interpretate con ULM consentirebbe una migliore rilevazione delle arterie perforanti mediante imaging standard, ovvero le immagini ottenute dalla sequenza MRI TOF e le immagini ottenute da EDTC con mezzo di contrasto Questo studio, la cui durata è stata stabilita in 1 anno, viene effettuato nell'ambito di il progetto ERC ResolveStroke il cui obiettivo finale è quello di implementare la super-risoluzione 3D per la diagnosi di ictus negli adulti.