सेरेब्रल ब्लड फ्लो की निगरानी के लिए कार्यात्मक ट्रांसक्रैनियल डॉप्लर अल्ट्रासाउंड
Summary
कार्यात्मक ट्रांसक्रैनियल डॉप्लर अल्ट्रासाउंड बेसल सेरेब्रल धमनियों के भीतर मस्तिष्क रक्त प्रवाह में उत्तेजना-प्रेरित परिवर्तनों के उच्च लौकिक संकल्प माप के साथ अन्य कार्यात्मक इमेजिंग तौर-तरीकों का पूरक है। यह विधियां पेपर एक कार्यात्मक इमेजिंग प्रयोग करने के लिए कार्यात्मक ट्रांसक्रैनियल डॉप्लर अल्ट्रासाउंड का उपयोग करने के लिए कदम-दर-कदम निर्देश देता है।
Abstract
कार्यात्मक ट्रांसक्रैनियल डॉप्लर अल्ट्रासाउंड (एफटीसीडी) शारीरिक आंदोलन, त्वचा में स्पर्श सेंसर की सक्रियता, और छवियों को देखने जैसे उत्तेजनाओं के दौरान होने वाली तंत्रिका सक्रियण का अध्ययन करने के लिए ट्रांसक्रैनियल डॉप्लर अल्ट्रासाउंड (टीसीडी) का उपयोग है। तंत्रिका सक्रियण सेरेब्रल रक्त प्रवाह वेग (CBFV) संवेदी इनपुट प्रसंस्करण में शामिल मस्तिष्क के क्षेत्र की आपूर्ति में वृद्धि से अनुमानित है । उदाहरण के लिए, उज्ज्वल प्रकाश को देखने से सेरेब्रल कॉर्टेक्स के ऑक्सीपिटल पालि में तंत्रिका गतिविधि में वृद्धि होती है, जिससे पीछे की मस्तिष्क धमनी में रक्त प्रवाह बढ़ जाता है, जो ऑक्सीपिटल पालि की आपूर्ति करता है। एफटीसीडी में, सीबीएफवी में परिवर्तन का उपयोग सेरेब्रल ब्लड फ्लो (सीबीएफ) में परिवर्तन का अनुमान लगाने के लिए किया जाता है।
प्रमुख मस्तिष्क धमनियों में रक्त प्रवाह वेग के अपने उच्च लौकिक संकल्प माप के साथ, एफटीसीडी अन्य स्थापित कार्यात्मक इमेजिंग तकनीकों का पूरक है। इस विधियां कागज का लक्ष्य एक कार्यात्मक इमेजिंग प्रयोग करने के लिए एफटीसीडी का उपयोग करने के लिए कदम-दर-कदम निर्देश देना है। सबसे पहले, मध्य मस्तिष्क धमनी (एमसीए) की पहचान करने और सिग्नल को अनुकूलित करने के लिए बुनियादी कदमों का वर्णन किया जाएगा। इसके बाद, प्रयोग के दौरान टीसीडी जांच को रखने के लिए एक निर्धारण उपकरण के प्लेसमेंट का वर्णन किया जाएगा । अंत में, सांस-होल्डिंग प्रयोग, जो एफटीसीडी का उपयोग करके एक कार्यात्मक इमेजिंग प्रयोग का एक विशिष्ट उदाहरण है, का प्रदर्शन किया जाएगा।
Introduction
तंत्रिका विज्ञान अनुसंधान में, विभिन्न वातावरणों में वास्तविक समय की मस्तिष्क गतिविधि की निगरानी करना अक्सर वांछनीय होता है। हालांकि, पारंपरिक कार्यात्मक न्यूरोइमेजिंग तौर-तरीकों की सीमाएं होती हैं जो स्थानीयकृत और/या तेजी से गतिविधि परिवर्तनों को कैप्चर करने की क्षमता में बाधा डालती हैं । कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एफएमआरआई) का सच (गैर-नर्वस, गैर-पूर्वव्यापी) लौकिक संकल्प वर्तमान में कुछ सेकंड1के क्रम का है, जो क्षणिक तंत्रिका सक्रियण से जुड़े क्षणिक हेमोडायनामिक परिवर्तनों को कैप्चर नहीं कर सकता है। एक अन्य उदाहरण में, हालांकि कार्यात्मक निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रोस्कोपी (एफएनआईआरएस) में उच्च अस्थायी संकल्प (मिलीसेकंड) और उचित स्थानिक संकल्प है, यह केवल मस्तिष्क प्रांतस्था के भीतर हीमोडायनामिक परिवर्तनों की जांच कर सकता है और मस्तिष्क की आपूर्ति करने वाली बड़ी धमनियों में होने वाले परिवर्तनों के बारे में जानकारी प्रदान नहीं कर सकता है।
इसके विपरीत, एफटीसीडी-जिसे न्यूरोइमेजिंग मोडलिमेंट के रूप में वर्गीकृत किया गया है- “इमेजिंग” दो ऑर्थोगोनल स्थानिक दिशाओं के बजाय समय और स्थान के आयामों को संदर्भित करता है जो “छवि” में अधिक परिचित हैं। एफटीसीडी बेसल सेरेब्रल सर्कुलेशन के जहाजों के भीतर सटीक स्थानों पर उच्च अस्थायी संकल्प (आमतौर पर 10 एमएस) हीमोडायनामिक परिवर्तनों को मापकर अन्य न्यूरोइमेजिंग तौर-तरीकों को पूरक जानकारी प्रदान करता है। अन्य न्यूरोइमेजिंग तौर-तरीकों के साथ, एफटीसीडी का उपयोग विभिन्न प्रयोगों के लिए किया जा सकता है जैसे कि भाषा से संबंधित कार्यों के दौरान सेरेब्रल एक्टिवेशन के पार्श्वकरण का अध्ययनकरना 2,3,4,विभिन्न सोमाटोसेंसरीउत्तेजनाओं 5के जवाब में तंत्रिका सक्रियण का अध्ययन करना, और दृश्य कार्य6,मानसिक कार्य7और यहां तक कि उपकरण उत्पादन8जैसे विभिन्न संज्ञानात्मक उत्तेजनाओं में तंत्रिका सक्रियण की खोज करना।
यद्यपि एफटीसीडी कार्यात्मक इमेजिंग में उपयोग के लिए कई फायदे प्रदान करता है, जिसमें उपकरण, पोर्टेबिलिटी और बढ़ी हुई सुरक्षा की कम लागत (वाडा परीक्षण3 या पॉजिट्रॉन उत्सर्जन टोमोग्राफी [पीईटी] स्कैन की तुलना में), टीसीडी मशीन के संचालन के लिए अभ्यास द्वारा प्राप्त कौशल की आवश्यकता होती है। इनमें से कुछ कौशल, जिन्हें टीसीडी ऑपरेटर द्वारा सीखा जाना चाहिए, में प्रासंगिक धमनी की खोज के दौरान अल्ट्रासाउंड जांच में ठीक से हेरफेर करने के लिए आवश्यक विभिन्न मस्तिष्क धमनियों और मोटर कौशल की पहचान करने की क्षमता शामिल है। इस विधियां कागज का लक्ष्य एक कार्यात्मक इमेजिंग प्रयोग करने के लिए एफटीसीडी का उपयोग करने के लिए एक तकनीक पेश करना है। सबसे पहले, एमसीए से सिग्नल की पहचान करने और अनुकूलन के लिए बुनियादी कदम, जो मस्तिष्क गोलार्द्ध9के 80% को सूचीबद्ध किया जाएगा। इसके बाद, प्रयोग के दौरान टीसीडी जांच को रखने के लिए एक निर्धारण उपकरण के प्लेसमेंट का वर्णन किया जाएगा । अंत में, सांस-होल्डिंग प्रयोग, जो एफटीसीडी का उपयोग करके एक कार्यात्मक इमेजिंग प्रयोग का एक उदाहरण है, का वर्णन किया जाएगा, और प्रतिनिधि परिणाम दिखाए जाएंगे।
Protocol
Representative Results
Discussion
प्रोटोकॉल में महत्वपूर्ण कदम 1) एमसीए ढूंढना, 2) हेडबैंड रखने, और 3) सांस पकड़े पैंतरेबाज़ी प्रदर्शन शामिल हैं ।
अध्ययन में विषयों के आधार पर संशोधन आवश्यक हो सकता है। उदाहरण के लिए,…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह परियोजना अनुसंधान पर आधारित है जिसे आंशिक रूप से नेब्रास्का कृषि प्रयोग स्टेशन द्वारा यूएसडीए नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ फूड एंड एग्रीकल्चर के माध्यम से हैच एक्ट (परिग्रहण संख्या 0223605) से वित्तपोषण के साथ समर्थित किया गया था।
Materials
| Aquasonic | Parker Laboratories, Inc., Fairfield, NJ, USA | 01-50 | Ultrasound Gel |
| Doppler Box X | DWL Compumedics Gmbh, Singen, Germany | Model "BoxX" | Transcranial Doppler with 2-MHz monitoring probes |
| Kimwipes | Kimberly-Clark Professional | 34256 | Delicate Task Wipers |
| Transeptic | Parker Laboratories, Inc., Fairfield, NJ, USA | 09-25 | Cleaning Spray |
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