超解像臨床脳超音波 (ESRCC)

経頭蓋ドップラー超音波 (TDI) は、ウィリス多角形の動脈を研究するための非侵襲的手法です。 それにもかかわらず、その解像度は穿孔動脈の可視化を許可しません。 信号の品質を改善する造影剤の使用にもかかわらず、穿孔動脈はサイズが小さいため、通常の技術では検出できません。

近年、より強力な超音波技術である超音波局在顕微鏡法 (ULM) が説明されています。 この技術は、従来の造影剤を使用し、従来の超音波法よりも最大 10 倍高い解像度で血管マッピングを可能にします (Errico et al. 2015)。 これは、注入された (Baracchini et al. 2017) および分離されたマイクロバブルを局在化して、その動きを微小血管構造に戻すという原理に基づいています (Couture et al. 2018)。 最近では、これらの技術が臨床分野に移されています (Huang et al. 2021; Opacic et al. 2017)。 最近のアプリケーションの 1 つは 2D 経頭蓋イメージング (Demené et al. 2021) で、研究用超音波スキャナーを使用して頭蓋内動脈瘤などの観察が可能になりました。

このプロジェクトの目的は、日常的な臨床 EDTC 画像にこの手法を適用して、虚血性脳卒中 (中大脳動脈閉塞およびラクナ疾患がない場合) の患者および 2D 臨床超音波を使用したモヤモヤ症候群の被験者の穿孔動脈を視覚化することです。スキャナー。

- 研究集団の説明とその選択の根拠

虚血性脳卒中の患者では、頭蓋内動脈の可視化は、磁気共鳴画像法 (MRI) 飛行時間 (TOF) シーケンスによって、またはソノビュー造影剤を使用した経頭蓋ドップラー超音波 (EDTC) によって実行できます。 これらの技術は、定期的な患者ケアの一環として実行され、ウィリス多角形の動脈 (前、中、後大脳動脈、前交通動脈、後交通動脈) の可視化を可能にします。 それにもかかわらず、穿孔動脈は小さな動脈 (0.34 mm) であり、造影剤を注入した標準的な MRI および EDTC イメージングでは視覚化することが困難です: したがって、これらの動脈の探査は、私たちが利用できる技術によって複雑になります。

もやもや病は、内頸動脈の末端部分と中・前大脳動脈の近位部分の進行性狭窄を特徴とする慢性動脈障害です。 この閉塞は、頸動脈末端付近の動脈、皮質、軟髄膜動脈、および頭蓋底と硬膜を灌漑する外頸動脈の枝による動脈代用物のネットワークの発達につながります。皮質動脈と深部穿孔動脈 (中大脳動脈の近位の M1 セグメントに由来する) との間の吻合代用物のネットワーク これらの深部穿孔動脈と皮質動脈とのそれらの新吻合の拡張により、深部シルビウス領域に放射線学的日本人が「煙渦巻き」または「もやもや」と表現したイメージ。 この異常は、鎌状赤血球症、脳への放射線療法、またはダウン症候群などの特定の状況でも発生する可能性があります。 この場合をモヤモヤ症候群といいます。 根本的な原因がない場合、それは「もやもや病」として知られています (Scott 2009)。

まれな疾患です。 有病率はアジア系の人々で高くなりますが、他の集団でも見られます. 女性の発症率は男性の2倍です。 5 歳前後の小児と 40 歳前後の成人の 2 つの発生率のピークがあります。 日本での発生率は0.35～0.94と推定されています 人口 100,000 人あたりで、ヨーロッパでは 10 ～ 20 分の 1 です。

この疾患の症状は、閉塞した動脈 (脳梗塞、一過性脳虚血発作、てんかん発作) に関連する血栓イベントの発生に関連するか、または代償機構に関連する (側副血管に関連する脳出血または硬膜内の側副血管の拡張に関連する頭痛) ）。

この穿孔動脈の発達は、日本語で「もやもや」と呼ばれる典型的かつ特徴的なイメージを持っています。これは「煙の切れ端」を意味します。 脳血管造影は、その診断のゴールド スタンダードです。 それは、脳動脈の損傷の重症度を定義し、穿孔動脈と皮質から来る軟膜動脈との間の補足のネットワークの視覚化を可能にします (Ikeda、Sato、および Suzuki 1979)。 それにもかかわらず、これは侵襲的な検査です。 MRI や CT などの他の非侵襲的検査でも、この栄養ネットワークを視覚化できます (Kim 2016; Uchiyama et al. 2020) (T Matshutsige et al. 2018)

• 調査対象の特徴の説明 経頭蓋ドップラー超音波検査 (TDCS) は、ウィリス多角形の動脈の状態に関する血行力学的情報を提供しますが、もやもや病で発生した血管のネットワークを視覚化することはできません。 造影剤を使用した EDTC 画像は造影剤の合流点を示していますが、モヤモヤ ネットワークは十分に解決されていません (Seo WK et al Ultrasound in Medicine & Biology. 2018)。 それ以外の場合、MRI による穿孔動脈の画像は、T. Matsushige の研究で説明されており、そこで彼はその解剖学的配置に従って分類を提案しています。
• 研究期間の根拠。 虚血性脳卒中の場合、中大脳動脈の閉塞や狭窄がなく、ラクナ疾患がない場合、およびモヤモヤ病または症候群の患者では、EDTC によって取得された画像を解釈したと仮定します。 ULM を使用すると、標準的な画像処理、つまり MRI TOF シーケンスによって取得された画像、および造影剤を使用した EDTC によって取得された画像によって穿孔動脈をより適切に検出できるようになります。 ERC ResolveStroke プロジェクトの最終目的は、成人の脳卒中診断のために 3D 超解像を実装することです。