칼로리 전정 자극과 관련된 신경 활성화의 동적 변화를 측정하기 위해 관류 MRI를 사용

최근 만성 통증을 조절하는 수단으로 비침습적 열량 전정 자극을 이용하는 데 성공했습니다. 열량 자극은 전정 자극을 유도하기 위해 물 또는 냉각 탐침으로 외이도를 냉각시키는 것을 포함합니다. 이것은 신경학적 검사의 일부로 자주 수행되는 기술입니다.

칼로리 전정 자극이 어떻게 통증을 조절하는지에 대한 현재의 이론은 열감각 탈억제에 의한 것입니다. 25C 이하의 온도는 저온 열수용체(Aδ 섬유)와 C-통각수용체를 모두 활성화합니다. 이러한 입력은 척수시상로에서 시상으로 전달되며, 여기서 C 섬유 입력은 전대상피질(ACC)로 이동하고 Aδ 섬유 입력은 배후섬엽(dpIns)의 열감각 피질로 전달됩니다. CVS는 parieto-insular vestibular cortex를 활성화하여 중추 통증을 감소시키는 것으로 제안됩니다. 이 영역은 해부학적으로 등쪽 후엽 섬엽에 인접해 있기 때문에 교차 활성화하여 ACC를 억제하거나 이 두 피질 영역이 뇌간에서 경로를 공유하는 경우 통증이 억제되는 메커니즘일 수 있습니다.

우리 팀은 통증과 관련된 대뇌 처리의 기능적 변화를 포착하기 위해 다른 기능적 자기 공명 영상 방식 중에서 동맥 스핀 라벨링(ASL)을 성공적으로 시연했습니다. 이것은 피질의 특정 영역으로의 대뇌 혈류 증가가 이 영역의 기능 증가에 대한 지표이고, 반대로 특정 영역으로의 혈류 감소는 이 특정 영역의 하향 조절과 상관관계가 있다는 원리를 활용합니다. 우리는 ASL이 열량 전정 자극과 관련된 기능적 변화를 포착하고 통증 증가의 병인을 더 잘 설명할 수 있을 것이라고 제안합니다.

모든 기능 연구는 8요소, 수신 전용 헤드 코일이 장착된 3 Tesla 스캐너에서 수행됩니다. 각 피험자는 폼 패딩과 턱끈으로 머리를 고정한 채 MRI 테이블에 앙와위 자세로 눕습니다. 모든 연구는 3차원 손상된 GRASS(Gradient Recalled Acquisition in Steady State) 시퀀스를 사용하여 고해상도 해부학적 이미지를 수집하는 것으로 시작됩니다. 이러한 구조 이미지는 이미지 처리에서 기능 이미지의 배치 및 해부학적 아틀라스 변환에 사용됩니다. 관류 가중 이미지는 펄스 동맥 스핀 라벨링(비침습적) 접근 방식으로 획득됩니다. 기본 관류 가중 기능 이미지가 달성되면 지속적인 기능 이미지 획득 시퀀스가 ​​시작됩니다. 이 단계 동안 피험자는 60초 간격으로 3번의 30초 냉각 이도 세척을 하게 됩니다. 물은 얼음물 조합과 표준 온도계를 사용하여 섭씨 18도까지 냉각됩니다. 근관 내에 압력이 축적될 가능성이 없도록 천공이 있는 수정된 청진기를 통해 MRI 호환 주입 펌프를 통해 초당 2cc(30초 동안 귀당 총 30cc)로 세척이 이루어집니다. 이 시리즈에 이어 관류 강조 이미지는 이후 10분 동안 수집됩니다. 피험자는 적합하다고 판단되면 언제든지 연구를 중단할 수 있습니다. 각 기능 연구는 24.5분으로 구성됩니다. 10분의 기본 영상 촬영 5.5분의 초기 기능 영상, 4.5분의 열량 전정 자극 및 5.5분의 반복 기능 영상.

이미지는 IDL(Interactive Data Language, Research Systems, Boulder, CO)로 작성된 소프트웨어를 사용하여 재구성됩니다. 기능적 이미지 전처리 및 통계 분석은 Statistical Parametric Mapping 소프트웨어(SPM2, Wellcome Department of Imaging Neuroscience, University College London, UK, http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm)를 사용하여 수행됩니다. 최종 데이터는 피질의 특정 해부학적 영역으로의 혈류를 백분율 변화로 측정한 것입니다.