3D-Neuronavigation בVivo דרך המוח של חולה במהלך מיגרנה ספונטנית

המטרה הכוללת של הליך זה היא לחקור באמצעות ניווט עצבי תלת מימדי חדשני. התקרב להעברת אופיואידים mu אנדוגנית במוח במהלך התקף מיגרנה ספונטני in vivo. זה מושג על ידי סריקה ראשונה של חולה מיגרנה בשלב טיפוסי של כאב ראש וללא כאב ראש, באמצעות טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים עם מעקב רדיו סלקטיבי, פחמן 11 קרפנטניל, המאפשר לנו למדוד את זמינות קולטני האופיואידים במוח.

השלב השני הוא לאמת את דיוק הרישום המשותף והנורמליזציה על ידי השוואת תמונות ה-MR וה-PET שעברו טרנספורמציה לתבנית MNI Atlas. על מנת ליישם ניתוח החזר ROI של אזור עניין, השלב האחרון הוא לארגן ולאחסן נתוני הפעלת נושא בפורמט הנתונים המגניב כדי להציג את אמצעי האחסון בתצורה מקובצת מרובת מסכים סוחפת לחלוטין. בסופו של דבר, מערכת הניווט העצבי התלת-ממדית מאפשרת חקירה בזמן אמת של מערך הנתונים ומאפשרת בקרה דינמית וניתוח של נתוני ההדמיה הנוירולוגית של המטופל במהלך התקף מיגרנה בסביבת מציאות מדומה.

היתרון העיקרי של טכניקה זו על פני השיטות הקיימות הוא שהיא מאפשרת אינטראקציה וניווט מלאים בזמן אמת דרך מוחו של המטופל במהלך התקף מיגרנה. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בתחום המיגרנה, כגון אילו אזורים במוח פעילים יותר או פחות במהלך התקף מיגרנה ברמה המולקולרית עם in vivo באמצעות פחמן 11 corfe, עוקב חזותי ספציפי של MU אופיואידים המתחבר לאחד המנגנונים האנלוגיים העיקריים במוח. בדרך כלל, אנשים חדשים בשיטה זו יתקשו בגלל המורכבות להתאים את נתוני ההדמיה המוחית והאתגר של יצירת סביבת מציאות מדומה אינטראקטיבית לחלוטין.

מציאות מדומה, וירטואלית, התוכנה פותחה כדי ליצור חוויה סוחפת שלמה. המחשב משתמש בציוד מתקדם למעקב אחר תנועה כדי לעקוב אחר נקודת המבט והמחוות של המשתמש במרחב המציאות המדומה. משקפי תריס מיוחדים מספקים פרספקטיבות נפרדות משמאל וימין למוח, שהתמזגו ליצירת תפיסה של חוויה תלת מימדית עבור המשתמש, והם ממש מגניבים.

לפני הכנת הנבדק לסריקה זו בפרוטוקול זה, יש לקבל תחילה הסכמה בכתב ומודעת. לאחר מכן, ביום סריקת ה-MRI, בקש מהנבדק למלא טופס בדיקת בטיחות MRI במהלך שלב אינטריקטל עבור המטופל, רכוש תמונת MRI אנטומית משוקללת ברזולוציה גבוהה T אחת על סורק MRI של שלוש טסלה. מומלץ להשתמש בעובי פרוסה של מילימטר אחד לסריקה זו.

לאחר מכן, לפני אישור התאריך לסריקת ה-PET של הנבדקת, יש ליצור קשר עם הנבדק כדי לוודא באיזה שלב של המחזור החודשי הוא יהיה ביום הסריקה. מומלץ לבצע את סריקת ה-PET בשלב הזקיקי האמצעי עד המאוחר. לאחר אישור תאריך הסריקה, הגש בקשה לייצור פחמן 11 קרפנטניל, עוקב רדיו קצר חיים עם זיקה סלקטיבית לקולטני אופיואידים mu באמצעות ציקלוטרון בקרבת אתר הסורק.

שים לב שיש לייצר עוקב זה שעתיים לפני הסריקה. לאחר מכן, ביום סריקת ה-PET הפוטנציאלית, יש ליצור קשר עם הנבדק שעתיים לפני הפגישה כדי לאשר נוכחות של התקף מיגרנה ספונטני. אם קיים התקף מיגרנה, תקף את אבחנת המיגרנה בהתאם לסיווג הבינלאומי של הפרעות כאב ראש.

לאחר האבחון, ודא שהמשתתף מסוגל ללכת בבטחה לבית החולים כדי לעבור את הסריקה. ספק הסעה אם הנבדק אינו מרגיש בנוח לנהוג או אם אין נהג ייעודי זמין. כאשר המשתתפת מגיעה לבית החולים, יש ללוות אותה לסוויטת חיות המחמד לאימות מחדש של האבחנה באמצעות אותם קריטריונים בינלאומיים.

לאחר מכן, לפני הסריקה, בצע בדיקת סמים בשתן כדי לאשר שהנבדק לא נטל שום חומר שיכול לקיים אינטראקציה עם העוקב, כמו גם בדיקת הריון. ודא שהמשתתף מבין את הסיכונים והיתרונות של הליך ה-PET, וודא הסכמה מדעת בהתאם להנחיית טכנולוג הרפואה הגרעינית. עזור לנבדק להתיישב בסורק עבור כל מנה של מעקב.

יש לתת 50% כבולוס כאשר היתרה מוזרקת באופן רציף במהלך הסריקה כדי להשיג רמות מעקב של מצב יציב. כ-35 דקות לאחר מתן העוקב בצע סריקת PET אחת של 90 דקות כאן נעשה שימוש בסורק HR plus של Siemens במצב תלת-ממד. התמונות המשוחזרות צריכות להיות ברוחב מלא בחצי רזולוציה מקסימלית של כ-5.5 מילימטרים רגיל ו-5.0 מילימטרים.

Axially גם הפעל סריקת PET INTERICTAL על ידי חזרה על שלבים אלה בשלב שאינו כאב ראש במהלך המחזור החודשי הבא. לאחר מכן לשחזר את נתוני ה-PET ולבצע ניתוח נתונים כולל נורמליזציה וניתוח אזור עניין. ראה את הטקסט הנלווה לפרוטוקול זה לפרטים נוספים.

כדי להתכונן לחוויית הניווט העצבי האינטראקטיבית בתלת מימד, ראשית, ארגן את הנתונים המסופקים בפורמט נתונים נפחי מגניב כערימה של תמונות עם צפיפות ורמות הפעלה המוגדרות כ-16 סיביות. הרכיבו משקפי תריס LCD אקטיביים כדי לאפשר אפקט תלת מימד סטריאוסקופי רציף בזמן. משקפי התריס פועלים על ידי חסימת התמונה לעין אחת בזמן שהתמונה לעין השנייה מוצגת.

התהליך מתחלף בין העיניים ליצירת אפקט תלת מימדי ומתרחש ב-110 הרץ. השתמש בג'ויסטיק לאינטראקציות עם הסימולציה והוראות על תלבושת השימוש בו, הן משקפי התריס והן הג'ויסטיק עם סמנים מחזירי אור כדי לאפשר מעקב מדויק של שישה DOF אחר האובייקטים בחלל באמצעות מערכת לכידת תנועה של Vicon. לאחר מכן, הצג את נתוני הפעלת הנושא השתמש בקבצי תצורה של XML כדי להגדיר מיפויי צבע של צפיפות ורמות הפעלה, שנטענים כאשר היישום מתחיל ומשותפים עם כל מחשב באשכול.

רכוש תאים נפחיים תלת מימדיים ממערך הנתונים המגניב המסופק באמצעות פונקציות טעינה פנימיות וספריית תוכנת הקוד הפתוח של המעבדה המגניבה. זמן הטעינה הטיפוסי הוא פחות מדקה אחת, אך שיתוף תאים נפחיים המתקבלים עם כל מחשב ועם האשכול ישפר את המהירות. פרש תאים נפחיים באמצעות הצללת GL פתוחה המבצעת צעידת קרניים ומציגה ווקסלים עם צבעים ושקפים משתנים שהוגדרו על-ידי קבצי תצורת XML של מיפוי צבעים ששותפו בעבר.

השג את המיקום באמצעות מערכת לכידת התנועה Vicon והשתמש בה כדי לעדכן את הפרספקטיבות המצוירות של הנתונים הנפחיים בכל מסך. הקלט אינטראקציות והשתמש בהן כדי להתאים באופן דינמי ולחתוך מישורים דרך הנתונים ולנווט במרחב הווירטואלי לניווט נוירולוגי אינטראקטיבי תלת מימדי. תחילה אחסן את נתוני הפעלת הנושא בתבנית הנתונים nifty, סוג נתונים נפחי המתפרש באמצעות הספרייה החיה הנחמדה.

לאחר מכן, כדי להציג את אמצעי האחסון בתצורה סוחפת לחלוטין של אשכולות מרובי מסכים, החל את הנתונים הנפחיים על הפנים האחוריות של קוביה בקנה מידה ועבד באמצעות הצללה GL SL במעבר אחד. מערך ההצללה צועד דרך עוצמת הקול ומציג ווקסלים עם צבעים ושקפים משתנים בהתבסס על צפיפות ורמות הפעלה. השג אינטראקציות ומיקום באמצעות מערכת המעקב, מכשיר הג'ויסטיק וקלט מחוות.

השתמש במידע זה כדי להבטיח שהתמונה המוצגת מייצגת את נקודת התצפית הנכונה, מה שמאפשר חקירה בזמן אמת של מערך הנתונים. אפשר גם בקרה דינמית עבור עד שלושה מישורי חיתוך שרירותיים באמצעות תנועות מוכרות וסכימות בקרה. כאן אנו יכולים לראות פרופיל מוח אופיואיד של מיגרנה in vivo.

שלב האיקטל או כאב הראש מראה ירידה בזמינות קולטני אופיואידים mu באזורי מטריצת הכאב. ייתכן שהדבר מייצג עלייה בשחרור אופיואידים אנדוגניים במהלך התקף המיגרנה כתגובה רגולטורית לכאב הראש החמור המתמשך. כאן אנו יכולים לראות דוגמה לזמינות קולטני אופיואידים במוח האמצעי, פונס ומדולה מו במהלך התקף מיגרנה in vivo.

שלב כאב הראש האיקטלי מראה ירידה בזמינות קולטני אופיואידים לאורך החומר האפור של אמת המים בהשוואה לשלב האינטריקטל שאינו כאב ראש. ההשלכות של טכניקה זו משתרעות על טיפול במיגרנה מכיוון שהיא יכולה להגדיר בצורה מדויקת יותר מטרות פוטנציאליות במוח לטיפולים עתידיים, כולל נוירומודולציה. למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנה לגבי מיגרנה, ניתן ליישם אותה גם על הפרעות נוירולוגיות אחרות כגון נוירולוגים, דיכאון והתמכרות.

השילוב של ניווט נוירולוגי תלת מימדי והדמיה מוחית מאפשר לחוקרים, קלינאים ומחנכים בתחום הכאב ומדעי המוח לחקור את המוח בסביבה וירטואלית הרבה יותר אינטראקטיבית וסוחפת. התוצאות שהוצגו מדגימות מידע מכניסטי חשוב על השפעת מיגרנה על מערכת האופיואידים MO.