Ultrasonografia czynnościowa śródoperacyjna (FUSIMAGINE)

Do obrazowania aktywacji mózgu in vivo wykorzystuje się szerokie spektrum metod. Można go wykryć bezpośrednio za pomocą obrazowania aktywności elektrycznej neuronów (mapowanie symulacji korowej, obrazowanie wapnia, barwniki wrażliwe na napięcie) lub pośrednio poprzez obrazowanie zmian hemodynamicznych indukowanych przez sprzężenie nerwowo-naczyniowe w naczyniach otaczających aktywowane neurony (wewnętrzne obrazowanie optyczne, obrazowanie fotoakustyczne, emisja pozytonów tomografia (PET), funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI)).

Ultradźwięki jako potencjalne uzupełnienie tych funkcjonalnych technik obrazowania przy niskich kosztach. Obrazowanie ultrasonograficzne może wykonywać dogłębne obrazowanie mózgu w czasie rzeczywistym. Jednak jego zastosowanie do obrazowania dużych naczyń było do tej pory ograniczone ze względu na słabą czułość. Aby przezwyciężyć to ograniczenie, od 2011 roku w Institut Langevin opracowywano funkcjonalne ultrasonografy (fUS). Technika ta umożliwia obrazowanie w wysokiej rozdzielczości przestrzenno-czasowej dynamiki naczyń mikrokrążenia w całym mózgu w odpowiedzi na aktywację mózgu bez konieczności podawania środka kontrastowego.

Ta metoda fUS opiera się na nowej sekwencji obrazowania power Doppler, wystarczająco czułej, aby wykryć przepływ krwi w większości naczyń mózgowych (tętniczki, duże żyłki i większe naczynia). Powtarzanie akwizycji tak ultraczułych obrazów dopplerowskich w czasie umożliwia śledzenie dynamiki przepływu w takich naczyniach modulowanej przez lokalną aktywność neuronów.

Udowodniono, że fUS zastosowany do mózgu szczura jest w stanie mapować aktywację mózgu przy wysokiej rozdzielczości czasoprzestrzennej i wysokim stosunku sygnału do szumu. Celem tego badania jest teraz zastosowanie fUS na ludzkim mózgu w stanie śródoperacyjnym.

Głównym celem tego badania jest znalezienie map aktywacji za pomocą śródoperacyjnego ultraczułego Dopplera w porównaniu ze złotym standardem mapowania symulacji korowej i funkcjonalnego MRI.

Po drugie, badacze chcą przetestować czułość tego nowego trybu Dopplera. Metoda fUS zostanie zastosowana dla różnych rodzajów bodźców i intensywności, a badacze wykonają kilka akwizycji kontrolnych. Gęstość naczyń krwionośnych obserwowana za pomocą konwencjonalnego Dopplera zostanie porównana z gęstością zmierzoną za pomocą ultraczułego Dopplera, aby udowodnić, że ten nowy tryb Dopplera poprawia wizualizację mikronaczyń.