Superupplöst kliniskt hjärnultraljud (ESRCC)

Transcranial Doppler Ultrasound (TDI) är en icke-invasiv teknik för att studera artärerna i Willis polygon. Ändå tillåter inte dess upplösning visualisering av perforerande artärer. Trots användningen av ett kontrastmedel som förbättrar kvaliteten på signalen, är perforerande artärer inte detekterbara med de vanliga teknikerna på grund av deras ringa storlek.

På senare år har en kraftfullare ultraljudsteknik, ultraljudslokaliseringsmikroskopi (ULM), beskrivits. Denna teknik använder konventionella kontrastmedel och möjliggör vaskulär kartläggning med upp till 10 gånger högre upplösning än med en konventionell ultraljudsmetod (Errico et al. 2015). Den bygger på principen att lokalisera injicerade (Baracchini et al. 2017) och isolerade mikrobubblor för att spåra deras rörelse tillbaka till den mikrovaskulära strukturen (Couture et al. 2018). Nyligen har dessa tekniker överförts till det kliniska området (Huang et al. 2021; Opacic et al. 2017). En av de senaste applikationerna är 2D transkraniell avbildning (Demené et al. 2021) som har möjliggjort observation av bland annat ett intrakraniellt aneurysm med hjälp av en forskningsultraljudsskanner.

Målet med detta projekt är att tillämpa denna teknik på rutinmässiga kliniska EDTC-bilder för att visualisera perforerande artärer hos patienter med ischemisk stroke (i frånvaro av ocklusion av mellersta cerebral artär och lakunarsjukdom) och hos patienter med Moya-Moyas syndrom med hjälp av ett 2D-kliniskt ultraljud scanner.

- Beskrivning av studiepopulationen och skälen till dess urval

Hos patienter med ischemisk stroke kan visualisering av de intrakraniella artärerna utföras med hjälp av Magnetic Resonance Imaging (MRI) Time of Flight (TOF) sekvens eller genom transkraniellt Doppler ultraljud (EDTC) med hjälp av Sonovue kontrastmedel. Dessa tekniker utförs som en del av rutinmässig patientvård och möjliggör visualisering av artärerna i Willis polygon (främre, mellersta och bakre cerebrala artärerna såväl som den främre kommunicerande artären och de bakre kommunicerande artärerna). Ändå är de perforerande artärerna små artärer (0,34 mm) som är svåra att visualisera med standard MRI och EDTC-avbildning med injektion av kontrast: utforskningen av dessa artärer kompliceras därför av de tekniker som vi har tillgängliga.

Moya-Moyas sjukdom är en kronisk arteriopati som kännetecknas av en progressiv stenos av det terminala segmentet av den inre halspulsådern och det proximala segmentet av de mellersta och främre cerebrala artärerna. Denna ocklusion kommer att leda till utvecklingen av ett nätverk av artärersättningar av artärer nära halspulsådern, cortex, leptomeningeal artärerna och grenarna av den externa halspulsådern som spolar basen av skallen och dura mater, och framför allt en nätverk av anastomotiska substitut mellan de kortikala artärerna och de djupa perforerande artärerna (härstammar från M1-segmentet, proximalt till den mellersta cerebrala artären) Utvidgningen av dessa djupa perforerande artärer och deras neo-anastomos med de kortikala artärerna ger det djupa sylviska territoriet en radiologisk bild som japanerna har beskrivit som en "rökvolut" eller "Moya Moya" (Moya Moya = rökvolut på japanska). Denna avvikelse kan också uppstå i vissa situationer som sicklecellssjukdom, strålbehandling mot hjärnan eller Downs syndrom. I det här fallet kallas det Moya-Moyas syndrom. I avsaknad av en underliggande orsak är den känd som "Moya-Moyas sjukdom" (Scott 2009).

Det är en sällsynt sjukdom. Prevalensen är högre hos personer med asiatisk härkomst, men den finns även i andra populationer. Incidensen är dubbelt så hög hos kvinnor som hos män. Det finns två toppar av incidensen, hos barn runt 5 år och hos vuxna runt 40 år. Incidensen i Japan uppskattas till 0,35-0,94 per 100 000 invånare och är 10-20 gånger lägre i Europa.

Symptomen på denna sjukdom är relaterade till förekomsten av trombotiska händelser relaterade till tilltäppta artärer (hjärninfarkt, övergående ischemiska attacker, epileptiska anfall) eller relaterade till kompensatoriska mekanismer (hjärnblödningar relaterade till kollaterala kärl eller huvudvärk relaterad till dilaterade kollateraler i dura matern) ).

Denna utveckling av de perforerande artärerna har en typisk och patognomonisk bild som kallas Moya-Moya på japanska, vilket betyder "röksvampar". Cerebral angiografi är guldstandarden för dess diagnos. Det gör det möjligt att definiera svårighetsgraden av lesionerna i de cerebrala artärerna och visualiseringen av nätverket av tillskott mellan de perforerande artärerna och pialartärerna som kommer från cortex (Ikeda, Sato och Suzuki 1979). Ändå är detta en invasiv undersökning. Andra icke-invasiva undersökningar som MR eller CT kan också visualisera detta suppletiva nätverk (Kim 2016; Uchiyama et al. 2020) (T Matshutsige et al. 2018

• Beskrivning av de egenskaper som undersöks Transkraniell Doppler-ultraljud (TDCS) ger hemodynamisk information om statusen för artärerna i Willis polygon, men den tillåter inte visualisering av nätverket av kärl som utvecklats vid Moya-Moyas sjukdom. EDTC-bilder med kontrastmedel visar kontrastmedelskonfluens, men Moya-Moya-nätverket är inte väl löst (Seo WK et al Ultrasound in Medicine & Biology. 2018). Annars har bilderna av perforerande artärer genom MRT beskrivits av T. Matsushiges arbete där han föreslår en klassificering enligt dess anatomiska arrangemang.
• Skäl för forskningens varaktighet. Vi antar att i fallet med ischemisk stroke, i frånvaro av ocklusion eller stenos i den mellersta cerebrala artären och i frånvaro av lakunarsjukdom, såväl som hos patienter med Moya-Moyas sjukdom eller syndrom, bilderna som erhållits av EDTC och tolkas med ULM skulle möjliggöra bättre detektering av perforerande artärer genom standardavbildning, d.v.s. bilderna som erhållits med MRI TOF-sekvens och bilderna som erhållits av EDTC med kontrastmedel. Denna studie, vars varaktighet har fastställts till 1 år, utförs i samband med ERC ResolveStroke-projektet vars slutliga mål är att implementera 3D-superupplösning för diagnos av stroke hos vuxna.