Intraoperativt funktionellt ultraljud (FUSIMAGINE)

Ett brett spektrum av metoder används för att avbilda hjärnaktivering in vivo. Det kan detekteras direkt av neuronernas elektriska aktivitetsavbildning (kortikal simuleringskartläggning, kalciumavbildning, spänningskänsliga färgämnen) eller indirekt genom avbildning av hemodynamiska förändringar inducerade av den neurovaskulära kopplingen i kärlen som omger de aktiverade neuronerna (inboende optisk avbildning, fotoakustisk avbildning, positronemission tomografi (PET), funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI)).

Ultraljud som potentialen att komplettera dessa funktionella bildtekniker till låg kostnad. Ultraljudsavbildning kan göra djupgående avbildning av hjärnan i realtid. Dess användning för avbildning av större kärl har dock varit begränsad fram till nu på grund av dess dåliga känslighet. För att övervinna denna begränsning har funktionellt ultraljud (fUS) utvecklats vid Institut Langevin sedan 2011. Denna teknik möjliggör hög spatio-temporal upplösning avbildning av hela hjärnans mikrovaskulaturdynamik som svar på hjärnaktivering utan behov av kontrastmedel.

Denna fUS-metod förlitar sig på en ny kraftfull Doppler-bildsekvens som är tillräckligt känslig för att detektera blodflödet i de flesta cerebrala kärl (arterioler, stora venoler och större kärl). Att upprepa förvärvet av sådana ultrakänsliga dopplerbilder över tiden gör det möjligt att följa flödesdynamiken i sådana kärl som moduleras av lokal neuronal aktivitet.

Tillämpad på råtthjärnan visade sig fUS kunna kartlägga hjärnaktivering vid hög spatiotemporal upplösning och högt signal-brusförhållande. Syftet med denna studie är nu att applicera fUS på mänsklig hjärna i intraoperativt tillstånd.

Huvudsyftet med denna studie är att hitta aktiveringskartor genom intraoperativ ultrakänslig Doppler jämfört med kortikal simuleringskartläggning och funktionell MRI.

För det andra vill utredarna testa känsligheten hos detta nya Doppler-läge. fUS-metoden kommer att användas för olika typer av stimuli och intensitet och utredarna kommer att göra några kontrollförvärv. Blodkärlsdensitet som observerats med en konventionell doppler kommer att jämföras med den som mäts med den ultrakänsliga dopplern för att bevisa att detta nya dopplerläge förbättrar mikrokärlsvisualiseringen.