Intraoperatieve functionele echografie (FUSIMAGINE)

Er wordt een breed spectrum aan methoden gebruikt om hersenactivatie in vivo in beeld te brengen. Het kan direct worden gedetecteerd door beeldvorming van elektrische activiteit van neuronen (corticale simulatiemapping, calciumbeeldvorming, spanningsgevoelige kleurstoffen) of indirect door beeldvorming van hemodynamische veranderingen veroorzaakt door de neurovasculaire koppeling in de vaten rond de geactiveerde neuronen (intrinsieke optische beeldvorming, fotoakoestische beeldvorming, positronemissie). tomografie (PET), functionele magnetische resonantiebeeldvorming (fMRI)).

Echografie als potentieel om deze functionele beeldvormingstechnieken tegen lage kosten aan te vullen. Echografie kan real-time diepgaande beeldvorming van de hersenen uitvoeren. Het gebruik ervan voor het afbeelden van grote vaten is tot nu toe echter beperkt gebleven vanwege de slechte gevoeligheid. Om deze beperking te ondervangen, werd functionele echografie (fUS) ontwikkeld in het Institut Langevin sinds 2011. Deze techniek maakt beeldvorming met een hoge spatio-temporele resolutie mogelijk van de dynamiek van de microvasculatuur van de hele hersenen als reactie op hersenactivatie zonder de noodzaak van een contrastmiddel.

Deze fUS-methode is gebaseerd op een nieuwe power Doppler-beeldvormingssequentie die gevoelig genoeg is om de bloedstroom in de meeste hersenvaten (arteriolen, grote venulen en grotere vaten) te detecteren. Door de acquisitie van dergelijke ultragevoelige Doppler-beelden in de loop van de tijd te herhalen, kan de stromingsdynamiek in dergelijke vaten worden gevolgd, gemoduleerd door lokale neuronale activiteit.

Toegepast op de hersenen van de rat, bleek fUS in staat te zijn om hersenactivatie in kaart te brengen met een hoge spatiotemporele resolutie en een hoge signaal-ruisverhouding. Het doel van deze studie is nu om fUS toe te passen op het menselijk brein in intraoperatieve toestand.

Het hoofddoel van deze studie is het vinden van activeringskaarten door middel van intraoperatieve ultragevoelige Doppler in vergelijking met gouden standaard corticale simulatiemapping en functionele MRI.

Ten tweede willen de onderzoekers de gevoeligheid van deze nieuwe Doppler-modus testen. De fUS-methode zal worden gebruikt voor verschillende soorten stimuli en intensiteit en de onderzoekers zullen enkele controle-acquisities doen. Bloedvatdichtheid waargenomen met een conventionele Doppler zal worden vergeleken met die gemeten met de ultragevoelige Doppler om te bewijzen dat deze nieuwe Doppler-modus de visualisatie van microvaten verbetert.