3D-nöronavigasyon<em> In Vivo</em> Bir Spontan migren sırasında Hasta Beyin sayesinde
Summary
Bu çalışmada yazarlar, ilk kez, yeni bir rapor, 3D-Sürükleyici ve in vivo olarak bir hastanın beyninin μ-opioid sisteminde kendiliğinden bir migren krizi etkisinden dolayı etkileşimli nöronavigasyon (3D-IIN).
Abstract
MRI temelli çalışmalar öncelikle üretilen bir araştırma artan vücut, migren merkezi sinir sistemi içinde spesifik sinir işlemlerin değiştirilmesi için, meydana gelir ve muhtemelen tahammül göründüğünü göstermektedir. Ancak, bilgiler, özellikle migren baş ağrısı sırasında endojen opioid sisteminde, bu değişikliklerin moleküler etkileri hakkında eksik ve bu değişiklikler yoluyla nöronavigasyon yapılan olmamıştı. Bir roman sürükleyici 3D ve interaktif nöronavigasyon (3D-IIN) yaklaşımı, in vivo bir migren atağı sırasında beyinde endojen μ-opioid iletimi kullanarak, araştırılması amaçlandı. Bu acı tecrübe ve analjezi birden unsurları etkileyen, belki acı regülasyonu ile ilişkili en merkezi neuromechanisms biridir. 10 yıldır migren acı olmuştur A 36 yaşındaki kadın, tipik baş ağrısı (iktal) ve Pozitron Emiss kullanarak nonheadache (interiktal) migren aşamada tarandığıBize beyin (- μOR BP ND değiştiremeyen bağlanma potansiyeli) in μ-opioid reseptörü durumunu ölçmek için izin seçici radyo-[11C] Carfentanil, iyon Tomografi (PET). Kısa ömürlü radyotracer görüntüleme tesisi yakınında bulunan kampüsünde bir siklotron ve kimyasal sentez aparatı tarafından üretildi. PET taramaları, interiktal ve iktal, hem de hastanın adet döngüsünün ayrı orta-geç foliküler fazda planlandı. Iktal PET oturumu sırasında spontan başağrısı saldırı ağır yoğunluk seviyelere ulaştı; tarama oturumunun sonunda bulantı ve kusma ilerliyor. Singulat korteks, nükleus akumbensteki (NACC), talamus (Thal) ve periakuaduktal gri madde (PAG) dahil iktal aşamasında endojen μ-opioid sisteminin ağrı-modülatör bölgelerde μOR BP ND azalmalar vardı; μORs zaten serbest endojen opioidler tarafından işgal olduğunu belirtendevam eden ağrıya karşılık olarak. Bildiğimiz kadarıyla, bu yeni 3D yaklaşımı kullanılarak neuronavigated edilmiş bir migren atağı sırasında μOR BP ND değişiklikleri ilk kez. Bu yöntem, gerçek bir hastanın beyin görüntüleme kümesi içinde bir migren atağı etkileşimli araştırma ve eğitim keşif için izin verir.
Introduction
Migren Kadınların yaklaşık% 16 ve ABD'de erkekler% 6 ve dünya çapında 1-3 etkileyen kronik ağrı, trigeminal hastalıktır. Tekrarlayan migren baş ağrısı atakları cevapsız okul / iş günü ve sağlık hizmetlerinin kullanımı 4 milyarlarca dolar maliyet, yaşam ve performansın kalitesini bozan, hastanın varlığının büyük bir kısmı üzerinde bir etkiye sahip. Zayıflatıcı baş ağrısı atakları sırasında, kendi hastalarına zararlı (hiperaljezide) için belirgin bir artış hassasiyet var ve hatta nonnoxious uyaranlar (alodinya) 5.
Μ-opioid nörotransmitter sistem beynimizdeki başlıca endojen ağrı düzenleyici mekanizmalardan biridir. Bu deneysel ve klinik ağrı algılama düzenlemesi, hem de migren atakları 10'un chronification ile ilişkilendirilmiştir opioid ilaç 6-9 analjezik harekete katılır. Pozitron Emisyon Tomo son gelişmelergrafisi (PET), moleküler görüntüleme vivo 11 'de kronik ağrı hastalarının beyninde önemli moleküler mekanizmaların çalışılması için izin verir. Bu çalışmada, şansa bağlılığı senkronize ve PET / radyotracer oturum kurulum karmaşıklığı ile epizodik saldırıların doğasını zayıflatıcı zorlu lojistik rağmen, 3D nöronavigasyon bir hastanın anahtar ağrı-matris bölgelerde μOR kullanılabilirliğini araştırmak için ilk kez kullanıldı spontan migren baş ağrısı sırasında beyin.
Olgu Sunumu
A 36 yaşındaki Asyalı kadın çalışmaya alındı. O görsel auralı migren, 10 yıllık geçmişi ile başvurdu. Sağ taraflı migren baş ağrısı (genellikle tedavi edilmezse veya başarısız tedavi) 72 saat sürecek şiddetli ağrı şiddeti orta ile, ayda 12 gün ortalama oluştu. Onu adet döngüsü, etrafında baş ağrısı ataklarının sıklığının artması vardı kiçalışma boyunca düzenli bir desen vardı. Ilişkili semptomlar şunlardır: bulantı, kusma, fotofobi, ve phonophobia. Düzenli baş ağrısı saldırıları sırasında o herhangi otonomik belirtileri mevcut değildi. Tedavi olarak, o non-steroid anti-inflamatuar ilaçlar dayanan sadece farmakolojik başarısız tedavi ile hastanın semptomları yönetmek, ve ilaç aşırı veya opioid alımı hiçbir belirti yoktur. Tarama ziyareti sırasında klinik muayene normaldi ve anormallikler idi, ve sistemlerin gözden normal sınırlar içinde idi. O çocukları ile tek bir oldu, ve kontraseptif ilaç kullanarak değil.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu olgu sunumunda, gerçek migren baş ağrısı beyin görüntüleme verileri μ-opioid reseptör durumuna (μOR BP ND) bir düşüş göstermiştir tamamen sürükleyici sanal 3D gerçeklik içinde, ilk kez araştırılmıştır. ΜOR BP ND azalma daha yüksek bir doluluk ve / ya da merkezi sinir sisteminde μ-opioid reseptörlerinin bir kayıp olduğunu göstermektedir. Interiktal tarama kıyasla iktal tarama sırasında ağrı-matris bölgelerde μOR BP ND akut azalmalar, daha az μORs yapma, devam eden ağrı düzenleyici bir tepki olarak μORs ile etkileşim endojen opioidlerin serbest bir sonucu olarak meydana gelmesi bekleniyor radyoişaretleyicinin erişilebilir.
Bizim iktal migren beyin çalışmada yenilik sanal gerçeklik içinde bir hastanın gerçek beyin verilerini araştırmak için yeni 3D nöronavigasyon yaklaşım yatıyor. PET radyotracer teknoloji μORs değişiklikleri ölçmek için kullanılan[11 C] Carfentanil ile kullanılabilirlik. Baş ağrısı olay sırasında incelendiğinde, Migrenlilerin beyinleri genellikle atak tetikleyici (örn.., Gliseroltrinitrar, photostimulation) 16,17, ya da spesifik bir uyarana (örneğin uyarılmış., Ağrı, fırça, ışık teknik talebinin altında şu taranır ve koku) 18-20. Tüm bu çalışmalar bozukluğu baş ağrısı aşamasında kortikal ve subkortikal hipereksitabilitenin ile ilişkili olduğu bilgiyi doğrulamıştır. Bununla birlikte, beyin protokollerdeki uyaranların bir bolluk, merkezi sinir sistemi üzerinde bir akut migren krizi tek etkinin anlaşılmasına bulut birden fazla faktörü getirmektedir. Eksojen stimülasyon varlığı olmadan önceki birkaç fonksiyonel çalışmalarda, bu tür hatta akut tedavisi sonra 22 sürebilen singulat korteks, hipotalamus ve beyin sapı 21, gibi alanlarda artan bölgesel serebral akışının gösterge yoktur. Şimdiye kadar, Uygulanan görüntüleme teknolojileri gibi endojen μ-opioid mekanizması, beyindeki en önemli analjezik kaynaklardan biri olarak migren krizi, katılan nörotransmiter / reseptör süreçlerin moleküler karakterizasyonu için izin vermedi. Ayrıca, bizim yöntem bu süreçler sanal ortamda 3D nöronavigasyon kullanarak keşfedilmeyi izin verdi.
Azalan ağrı düzenleyici sistem supra-spinal alanlara spinal dahil beyin boyunca μ-opioid reseptörleri aracılığıyla büyük ölçüde ağrı işleme düzenleyen karmaşık bir ağdır. Bu alanlar, bir endojen anti-nosisepsiyon, stres kaynaklı analjezi dahil olmak üzere bilinen ve opioid ilaçların eylem yaygın, kronik ağrı ve migren tedavisi için kullanılmaktadır. Aslında, migrenle ilişkili dural nörojenik damar genişlemesi morfin ile tamamıyla inhibe edilebilir ve daha sonra, opioid antagonisti nalokson ile tersine olduğunu belirten nörojenik üzerinde morfin etkisiinflamasyon μ-opioid reseptörlerinin aktivasyonu yolu ile 23, özellikle aracılık eder. İlginçtir, insanlarda endojen opioid / μORs bölgesel aktivasyon büyüklüğü ağrı deneyiminde 24 duyusal ve duygusal unsurları bastırmak için bireyin kapasitesi ile ilişkilidir.
Çalışmamızda, iktal aşamasında μ-opioid reseptör durumuna azalma gösterdi beyin bölgelerinin migren baş ağrısı deneyimi ve modülasyon hem elemanları sorumludur. Onlar ACC, talamus, bazal ganglionlar (örn.., NACC), hipokampus ve PAG vardır. Anormal trigeminal afferent trafik nedeniyle duyarlılık ek olarak, migren patofizyolojisi için, bir katı hipotez modülatör sisteminin işlev bozukluğudur. Bu durumda, ikinci / opioid reseptörlerinin yüksek bir ifade yoktur PAG gibi beyin sapı yapıları, çıkıntılar, verimsiz ASCE üzerindeki anti-nosiseptif etkiyi üreteceğiduyusal nöronlar nding. Buna ek olarak, diğer yapılar yüksek kortikal migrende ağrı bu hatalı-modülatör mekanizmasında yer alır. Yeni bir interiktal dinlenme-devlet çalışma ventrolateral PAG sağlıklı kontrollere karşı Migrenlilerin bağlantısındaki değişiklikleri ve modülatör ağrı sistemindeki (alt) çoğu kortikal yapıları bildirilen ve baş ağrısı ataklarının 13 frekans ile bu korelasyon. Bu çalışmada bulunan bağlantı değişikliklerle bölgeler kendi çalışma bulunan μOR BP ND değişikliklerle gibi aynıdır. Aynı PAG yeri aslen Migrenlilerde 14 mikro nöroplastisiteyi kapsayan olarak bildirilir ve burada saldırı sırasında μOR BP ND önemli bir azalma vardı.
Daha geniş serili ile yapılacak çalışmalar, bu olgu sunumunda bulguları onaylamak ve genişletmek için gereklidir. Sistem düzgün yanıt vermiyor, neden Örneğin, şu anda bilinmemektedirSık sık migren kliniklerinde öngörülen eksojen opioidlerin uzun süreli kullanımı ile ilgilidir. Bununla birlikte, bizim çalışma μ-opioid sisteminde bir migren baş ağrısının etkisi üzerine önemli mekanik bilgi sağlar ve bir roman sürükleyici 3D ve ilk kez interaktif nöronavigasyon (3D-IIN) yaklaşım kullanır. Gelecekte, bu keşif 3D yöntem araştırma ve klinikte hastaların beyinlerini inceleyerek için çok daha sürükleyici ve etkileşimli bir bakış açısı sağlayabilir.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
– Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü – K23 NS062946, Dana Vakfın Beyin ve Immuno-Görüntüleme Ödülü ve Migren Araştırma Vakfı Araştırma Bursu Ödülü Ulusal Sağlık Enstitüsü: Bu çalışma aşağıdaki hibe (DaSilva AF) tarafından desteklenmiştir. Yazarlar PET Merkezi Nükleer Tıp TECHNOLOGISTS (Jill M. Rothley, Edward J. McKenna, Andrew R. Weeden, Paul Kison ve Caitlin Hendricks) ve Fonksiyonel MR Laboratuvarı (Scott Peltier ve Keith Newnham) personelini kabul. Dr Alexandre DaSilva, baş araştırmacı çalışmada tüm verilere tam erişim vardı ve verilerin bütünlüğü ve veri analizi doğruluğu için sorumluluk alır. Yazarlar bu çalışmada, ilgili çıkar çatışması beyan ederim.
References
- Stewart, W. F., Shechter, A., Rasmussen, B. K. Migraine prevalence. A review of population-based studies. Neurology. 44, (1994).
- Lipton, R. B., Silberstein, S. D., Stewart, W. F. An update on the epidemiology of migraine. Headache. 34, 319-328 (1994).
- Lipton, R. B., Bigal, M. E. Migraine: epidemiology, impact, and risk factors for progression. Headache. , (2005).
- Hu, X. H., Markson, L. E., Lipton, R. B., Stewart, W. F., Berger, M. L. Burden of migraine in the United States: disability and economic costs. Arch Intern Med. Arch Intern Med. 159, 813-818 (1999).
- Lipton, R. B. Cutaneous allodynia in the migraine population. Ann Neurol. 63, 148-158 (2008).
- Fields, H. L. Understanding how opioids contribute to reward and analgesia. Reg Anesth Pain Med. 32, 242-246 (2007).
- . Opioid Therapy for Migraine. Headache: The Journal of Head and Face Pain. 47, 1371-1372 (2007).
- Menon, S., et al. The human mu-opioid receptor gene polymorphism (A118G) is associated with head pain severity in a clinical cohort of female migraine with aura patients. The journal of headache and pain. 13, 513-519 (2012).
- Drinovac, V., Bach-Rojecky, L., Matak, I., Lackovic, Z. Involvement of mu-opioid receptors in antinociceptive action of botulinum toxin type A. Neuropharmacology. 70, 331-337 (2013).
- Lipton, R. B., Bigal, M. E. Opioid therapy and headache: a cause and a cure. Neurology. 62, 1662-1663 (2004).
- Harris, R. E., et al. Decreased central mu-opioid receptor availability in fibromyalgia. J Neurosci. 27, 10000-10006 (2007).
- Logan, J., et al. Distribution volume ratios without blood sampling from graphical analysis of PET data. J Cereb Blood Flow Metab. 16, 834-840 (1996).
- Mainero, C., Boshyan, J., Hadjikhani, N. Altered functional magnetic resonance imaging resting-state connectivity in periaqueductal gray networks in migraine. Ann Neurol. 70, 838-845 (2011).
- DaSilva, A. F., et al. Interictal alterations of the trigeminal somatosensory pathway and periaqueductal gray matter in migraine. Neuroreport. 18, 301-305 (2007).
- Hirvonen, J., et al. Measurement of central mu-opioid receptor binding in vivo with PET and [11C]carfentanil: a test-retest study in healthy subjects. European journal of nuclear medicine and molecular imaging. 36, 275-286 (2009).
- Cao, Y., Aurora, S. K., Nagesh, V., Patel, S. C., Welch, K. M. Functional MRI-BOLD of brainstem structures during visually triggered migraine. Neurology. 59, 72-78 (2002).
- Afridi, S. K., et al. A PET study exploring the laterality of brainstem activation in migraine using glyceryl trinitrate. Brain. 128, 932-939 (2005).
- Moulton, E. A., et al. Painful heat reveals hyperexcitability of the temporal pole in interictal and ictal migraine States. Cereb Cortex. 21, 435-448 (2011).
- Burstein, R., et al. Thalamic sensitization transforms localized pain into widespread allodynia. Ann Neurol. 68, 81-91 (2010).
- Denuelle, M., et al. A PET study of photophobia during spontaneous migraine attacks. Neurology. 76, 213-218 (2011).
- Denuelle, M., Fabre, N., Payoux, P., Chollet, F., Geraud, G. Hypothalamic activation in spontaneous migraine attacks. Headache. 47, 1418-1426 (2007).
- Weiller, C., et al. Brain stem activation in spontaneous human migraine attacks. Nat Med. 1, 658-660 (1995).
- Williamson, D. J., et al. Role of opioid receptors in neurogenic dural vasodilation and sensitization of trigeminal neurones in anaesthetized rats. Br J Pharmacol. 133, 807-814 (2001).
- Zubieta, J. K., et al. Regional mu opioid receptor regulation of sensory and affective dimensions of pain. Science. 293, 311-315 (2001).
