3D-Neuronavigation<em> In Vivo</em> Dans le cerveau d'un patient pendant une spontanée migraine

L'étude doit être approuvé par le comité d'examen institutionnel local, et par le Comité de recherche de médicaments radioactifs. Le sujet de recherche donne son consentement éclairé par écrit à participer à l'étude. Le protocole est divisé en trois étapes chronologiques: Séance IRM Séance PET pendant la phase ictal (maux de tête) de la migraine Séance PET pendant la phase intercritique (pas de maux de tête) de la migraine Le patient est responsable de remplir un journal de maux de tête, et de confirmer avec le groupe de recherche l'apparition d'une crise de migraine le jour de la session d'imagerie. Deux, intercritiques et ictal, TEP doivent être programmées pendant les phases folliculaires mi-fin séparées du patient (5 à 10 jours après le premier jour des règles), qui dans ce cas a été suivis et calculés à l'avance par un gynécologue ayant une expertise dans le domaine (ANS). 1. IRM session Prééplucher pour l'expérience Préalablement à la préparation de l'objet pour le balayage, il est nécessaire de suivre les instructions de sécurité appropriées en raison du champ magnétique de l'appareil d'IRM. Tout le personnel de l'étude doit être avant d'entrer dans la salle d'intervention de M. exempt de métal. Fournir une copie du formulaire de consentement éclairé, déjà signée par le volontaire de recherche au cours du dépistage initial, à la technologue de M.. Préparation de la réserve pour la numérisation Le jour de l'IRM, demander le sujet de recherche de remplir un formulaire d'enquête de sécurité IRM. Ce formulaire est nécessaire pour toute IRM pris à l'Université du Michigan – IRMf laboratoire. Le questionnaire renforce l'idée que le sujet est également exempt de métal et ne pas avoir un problème de santé qui nécessite un examen attentif et spécifique (par exemple, des fragments étrangers métalliques, mécanique / électrique implanté). Rassurez-ce que le participant comprend les MR procédure, les risques et les avantages. Livrer le formulaire rempli de dépistage pour le technicien de M. qui l'assiste dans la procédure. Acquérir une anatomique IRM pondérée en T1 pendant une phase intercritique pour le patient sur un scanner 3 Tesla. Utilisez les paramètres de la séquence ci-dessous pour l'acquisition IRM: A. Axial gâté gradient rappelé (SPGR) acquisition 3D B. Bande Passante = 15.63 C. Le temps de répétition [TR] = 9.2 ms Temps D. Echo [TE] = 1.9 ms E. Inversion préparation de récupération 500 ms F. angle de bascule = 15 ° G. 25/26 FOV H. nombre d'excitations [NEX] = 1 I. 144 tranches contiguës J. épaisseur de coupe de 1,0 mm K. matrice 256 x 256 2. PET session Ictal Préparation de l'expérience Avant de confirmer l'analyse à l'hôpital universitaire, avec l'objet de vérifier dans quels phase du cycle menstruel, elle sera le jour de l'analyse. Il est recommandé d'effectuer une TEP pendant la phase folliculaire mi-fin (5 à 10 jours après l'apparition saignements menstruels). Soumettre une demande à l'hôpital pour produire [11 C] carfentanil, un traceur radioactif à vie courte avec une affinité sélective pour les récepteurs μ-opioïdes, en utilisant un cyclotron à proximité de la numérisation. Le traceur doit être produit 2 heures avant l'analyse. Le jour de l'analyse le potentiel de PET ictal, contactez le sujet 2 heures avant le rendez-vous pour confirmer la présence d'une crise de migraine spontanée. Si une crise de migraine est présent, valider le diagnostic de migraine selon la Classification Internationale des Céphalées. Après le diagnostic, s'assurer que le participant est en mesure d'obtenir en toute sécurité à l'hôpital pour subir l'analyse. Assurer le transport si le sujet n'est pas conduite confortable ou si aucun conducteur désigné est disponible. Préparation de la SuBject pour la numérisation Lorsque le participant arrive à l'hôpital, l'escorter à la suite de PET pour la revalidation de diagnostic basé sur la classification internationale des Céphalées. Avant l'examen, effectuer un test de dépistage d'urine pour confirmer que le sujet n'a pas l'apport de toute substance qui pourrait interagir avec le carfentanil traceur [11 C], suivie par un test de grossesse urinaire. Nous réaffirmons que le participant comprend la procédure PET, les risques et les avantages. Remettre une copie du formulaire de consentement éclairé, préalablement signé par le volontaire de recherche lors de la sélection initiale, au technologue en médecine nucléaire. Conformément aux orientations du technologue en médecine nucléaire, aide le sujet s'installer dans le scanner. Avez-sujet subir une 90 min TEP utilisant un RH Siemens + scanner en mode 3D (images reconstruites ont une largeur à la moitié (LMH) résolution de ~ mm 5,5 mm-dans le plan et 5.0 axialement maximum). <li> Pour chaque dose [11 C] carfentanil (555 MBq ≤ 0,03 mg / kg), administrer cinquante pour cent sous forme de bolus avec le reste infusé en continu au cours de la numérisation d'atteindre des niveaux de traçage état ​​d'équilibre d'environ 35 minutes après l'administration du traceur . Intercritiques séance de PET. Répétez les étapes 2.2 à 2.6 lors de la phase non-maux de tête. 3. Reconstruction TEP données Reconstruire des images PET en utilisant des algorithmes interactifs dans une matrice de 128 x 128 pixels dans un champ de vision (FOV) d'un diamètre de 28,8 cm. Acquérir 21 trames d'image et co-registre à l'autre pour corriger le mouvement pendant le balayage. Obtenir une transmission 6 min (source 68Ge) numériser avant la TEP pour les fins de la correction de l'atténuation. Convertir les données d'image dynamique pour chaque balayage sur la base de voxel par voxel en deux ensembles d'images paramétriques (10-40 min): Utilisez une mesure de transport de traceur (K1 ratificationo) pour les procédures de coregistration et de normalisation; et Utilisez une mesure liée au récepteur, BP ND, proportionnelle à Bmax (concentration du récepteur) pour diviser par Kd (de l'affinité du récepteur). Estimer ces mesures à l'aide de l'analyse graphique Logan à base de région de référence avec le cortex occipital comme la région de référence 12. 4. Analyse des données PET REMARQUE: normaliser anatomique images dans l'espace de modèle à l'aide de la statistique paramétrique cartographie (SPM8) logiciel en suivant la séquence ci-dessous. Co-enregistrer l'analyse de M. et analyses K1. Normaliser l'analyse de M. à l'Institut neurologique de Montréal (INM) cerveau de modèle à l'aide Dartel. Appliquer la matrice de déformation résultant des images TEP. Vérifiez la co-registration et l'exactitude de normalisation en comparant les images IRM et PET transformées au modèle de l'atlas de l'INM. Région d'intérêt (ROI) analyse. </li> Examiner l'activité de plusieurs régions bilatérales qui sont engagés lors du traitement de la douleur, y compris: A. antérieur / interne / cingulaire postérieur B. Insula C. Hippocampus D. amygdale E. tête caudé / corps F. Nucleus accumbens G. Putamen H. latéral / médial globus pallidus Noyaux I. Thalamus (ventral antérieur, postérieur ventral latéral / médial, latéral postérieur, médian, latéral dorsal / interne) J. périaqueducale matière grise (PAG) Définir MarsBaR (dans l'espace normalisé pour chacune de ces régions, à l'exception de la PAG Générer le PAG ROI en plaçant une sphère de 3 mm au point de coordonnées: droite: 4, -28, -6 et à gauche:. -2, -28 , -6. L'emplacement de cette PAG a déjà été démontré que des altérations diffusionnels et de connectivité chez les patients migraineux par rapport à des témoins sains 13,14. NOTE: études test-retest avec [11 C] Carfentanil montrer la reproductibilité des mesures BP ND de bien moins de 10%, avec la plupart des régions corticales étant de 3 – 5% 15. Les plus grands coefficients de variation (CoV = Std.Dev. / Moyenne) sont généralement observés dans les régions ayant la plus faible de liaison, cependant, même dans les régions corticales avec le plus bas liaison BP ND de CoV sont ~ 0,5. Par conséquent, les variations en pourcentage ROI μOR BP ND entre les analyses ne sont considérées comme significatives lorsque plus de 10%. 5. 3D-Neuronavigation Préparation pour une expérience 3D-IIN Organiser les données fournies dans le format de données volumétrique NIfTI comme une pile d'images avec des niveaux de densité et d'activation définis comme 16 bits. Porter des lunettes LCD actives à obturation pour permettre à la fois l'effet 3D stéréoscopique séquentielle. Les lunettes fonctionnent à travers le blocage d'un œil tandis que l'image de l'autre oeil est affiché à l'écran. Le processus se répète ensuite pour l'autre œil. Cette shutterieffet ng se produit à 110 Hz. Utiliser un joystick pour les interactions avec la simulation après avoir été instruit sur son utilisation. Équipez les lunettes à obturateur et le joystick avec des marqueurs réfléchissants pour permettre un suivi précis de 6DOF des objets dans l'espace via un système de capture de mouvement Vicon. Afficher Aubject données d'activation Utilisez des fichiers de configuration XML pour définir les correspondances de couleurs des niveaux de densité et d'activation, qui sont chargés lorsque l'application commence et partagées avec chaque ordinateur dans le cluster. Acquérir cellules volumétriques en 3 dimensions des NIfTIdata fournies établis par l'entremise des fonctions de chargement interne de la veine jugulaire et la bibliothèque open source de logiciels "Niftilib". Partager résultant cellules volumétriques à chaque ordinateur du cluster pour améliorer la vitesse. Interpréter cellules volumétriques par un shader de OpenGL (GLSL) qui mène la marche des rayons et l'affichage des voxels avec différentes couleurs et les transparences définies parassociation de couleurs des fichiers de configuration XML précédemment partagés. Obtenir l'emplacement dans le système Vicon et l'utiliser pour mettre à jour les perspectives dessinés des données volumétriques sur chaque écran. interactions de disques et les utiliser pour ajuster dynamiquement et couper plans à travers les données afin de naviguer dans l'espace virtuel. 6. 3D immersive et interactive neuronavigation (3D-IIN) Stocker des données d'activation sujet dans le format de données NIfTI, un type de données volumétriques qui est interprété en utilisant la bibliothèque Niftilib. Obtenir les interactions et l'emplacement grâce à un système de suivi Vicon, un joystick, et entrée gestuelle. Utilisez ces informations pour assurer l'image affichée représente le point de vue correct, permet d'explorer en temps réel de l'ensemble de données, et de permettre un contrôle dynamique jusqu'à 3 plans de coupe arbitraires en utilisant les mouvements familiers et des systèmes de contrôle (Figure 1).