건강한 참가자의 알코올 및 MRI를 사용하여 뇌의 유체 흐름 측정

연구 가설:

두개내 간질액(ISF) 흐름은 뇌 실질에서 세포외 노폐물을 적절하게 제거하는 데 중요합니다. 최근 시연은 그것의 결핍이 신경 퇴행성 장애에 축적되는 것으로 나타났습니다. 이 프로젝트의 가설은 MRS 및/또는 MTI를 사용하여 두개내 간질액 흐름을 정량적으로 측정할 수 있다는 것입니다.

목표:

주요 목표는 뇌 실질을 통해 ISF 흐름 속도의 정량적 측정을 제공하는 것입니다. 이것은 섭취 후 MTI의 수분 포화 신호에서 MRS 또는 에탄올 관련 감소와 다른 시점에서 특징적인 에탄올 피크를 여러 번 측정하여 수행됩니다. 이를 통해 TTP(time-to-peak) 및 MTT(평균 통과 시간)와 같은 일반적인 운송 매개변수를 사용하여 ISF의 통과와 동일한 에탄올의 통과를 얻고 보고할 수 있습니다.

이차 목표에는 건강한 개인의 ISF 유량에 대한 정상 범위로 간주될 수 있는 값의 범위를 결정하는 것이 포함됩니다. 이것은 이러한 값이 다양한 유형의 두개내 병리를 가진 개인을 측정하는 속도와 비교할 때 향후 실험에서 도움이 될 것입니다.

조사 연구 설계:

이 파일럿 프로젝트는 에탄올 MRS 또는 두개내 ISF 흐름 데이터의 MTI 라벨링에서 최상의 정량적 기준을 결정하여 신뢰할 수 있는 클리어런스 메트릭을 제공하기 위한 실험적입니다. 이를 달성하기 위해 초기 개념 증명 연구에는 에탄올-MRS 또는 MTI 프로토콜을 받는 20-75세 사이의 건강한 남성 지원자 10명이 참여합니다. 개별 MR 신호가 측정되고 분석되기 때문에 이 작업은 본질적으로 정량적입니다.

데이터 수집 연구 참가자는 실험을 시작하기 최소 6시간 전에 금식하고 12시간 동안 알코올 섭취를 삼가야 합니다. 모든 자원 봉사자가 연구에 대한 모든 포함 기준을 충족하는지 확인하기 위해 검사를 진행하기 전에 참가자의 약물, 알코올 소비 및 모든 신경 학적 상태에 대한 연구팀 구성원이 빠른 화면을 수행합니다.

데이터는 자기 공명 분광법(MRS), 자기 공명 분광 이미징(MRSI) 또는 자화 전달 이미징(MTI)을 사용하여 수집됩니다. 상대적으로 짧은 획득(5-7분)을 반복하여 에탄올이 뇌를 통과하는 시간 과정을 획득합니다.

각 연구 참가자는 사전 에탄올 섭취 MR 획득을 겪게 됩니다. 그런 다음 지원자는 에탄올 함유 음료를 받게 됩니다. 에탄올 함량은 약 0.5g/kg이며 이전에 다른 인간 에탄올 MRS 실험에서 수행된 것처럼 무카페인, 무설탕 탄산 음료 355mL에 혼합됩니다(7). 음료는 5분 이내에 마셔야 하며 대상이 스캐너에서 제거될 필요가 없도록 투명한 플라스틱 튜브를 통해 제공될 수 있습니다. 이 작업에 대한 혈중 알코올 농도(BAC) 수준은 실험이 끝날 때 낮은 수준으로 간주되는 0.05%를 초과하지 않을 것으로 예상됩니다.

에탄올 함유 음료를 마신 후 연구 참가자가 MR 스캐너에 다시 배치되어야 하는 경우(예: 튜브를 통해 에탄올을 섭취하지 않음). MRS, MRSI 또는 MTI는 ~5-7분/스펙트럼 또는 이미지에서 수행되며 60-90분 동안 계속해서 프로세스를 반복합니다. 스캔하는 동안 환자는 혈중 알코올 농도를 빠르게 낮추는 산소와 이산화탄소를 제공하는 특수 설계된 MR 호환 비재호흡 회로인 ClearMateTM을 통해 호흡하도록 요청받을 수 있습니다.

최종 획득 후 환자는 표준 음주 측정기 테스트를 통해 혈중 에탄올 수치가 0.05% 미만으로 등록될 때까지 감독 구역으로 이동됩니다. 참가자가 이 요구 사항을 충족하고 구내를 떠나도 안전하다고 진술하면 연구 권장 사항 내에서 자유롭게 이동할 수 있으며 참여가 완료된 것으로 간주됩니다. 호흡 샘플링은 여전히 ​​높은 경우 30분 간격으로 수행됩니다.

마지막으로, 혈중 알코올 동역학을 평가하는 가장 정확한 방법은 동맥 및 정맥 혈중 농도를 비교하는 것이므로 일부 선택된 연구 참여자에게 말초 동맥 라인이 삽입됩니다(Sunnybrook 직원 마취 전문의가). 이들 개인의 주기적인 동맥혈 샘플은 혈중 알코올 함량을 측정하고 말초 정맥 주사 라인에서 동시에 채취한 혈액 샘플의 값과 비교됩니다.