fMRI로 인간 두뇌에 대한 모니터링 한의원 효과

안녕하세요, 저는 매사추세츠 종합병원과 하버드 의과대학 방사선과 마테오 센터의 캐슬린 헤이입니다. 오늘은 침술 자극 중 기능적 자기공명영상(functional magnetic resonance imaging)에 대해 알아보겠습니다. 침술이 뇌에 미치는 영향을 이미지화하기 위해 FMRI를 처음 적용하기 시작했을 때, 우리는 데이터가 어떻게 보일지 전혀 몰랐습니다.

수년에 걸쳐 우리는 건강 및 질병에 대한 약 200명의 피험자에 대한 몇 가지 주요 경혈로 FMRI 모니터링을 통해 침술 데이터베이스를 구축하여 향후 연구를 위한 강력한 기반을 제공했습니다. 마틴 센터(Martin Center)의 물리학자인 MRI인 케네스 쿠아(Kenneth Qua) 박사가 FMRI 이미징을 감독했습니다. 이 연구에서 그는 주로 침술사와 연구를 실천하면서 결론 발언을 할 것입니다.

센터의 침술사가 침술 절차를 수행합니다. 센터의 침술 FMRI 전문가인 비탈리 나팔(Vitali Napal) 박사가 생리학적 모니터링을 통한 데이터 수집 과정을 시연합니다. 시작하겠습니다.

스캐닝 세션 동안 심전도 또는 ECG, GX, 피부 반응 또는 SCR 및 호흡과 같은 생리학적 매개변수가 피험자로부터 기록됩니다. 신호는 80개 기기의 차트 소프트웨어가 장착된 컴퓨터에 연결된 파워 랩으로 기록되며, 이 소프트웨어는 피험자로부터 오는 신호를 증폭, 디지털화 및 기록합니다. 호흡을 기록하는 데 사용되는 호흡 벨트 시스템을 설정하려면 변환기를 스캐너 제어실의 전원 콘센트에 꽂고 흡입구를 통해 벨트를 스캐너실로 공급합니다.

생리학적 데이터를 FMRI 데이터와 동기화하려면 FMRI 스캐너 트리거 박스의 A BNC 케이블을 제어실의 전원 실험실에 연결합니다. 그런 다음 스캐너에서 신호가 수신될 때 기록을 시작하도록 차트 소프트웨어를 설정할 수 있습니다. 이제 ECG 모니터링 장치를 모았으므로 피부 전도도를 측정하기 위해 4개의 ECG 전극과 MRI 호환 롤링 휴대용 카트에 연결된 ECG 케이블이 필요하고, 2개의 SER 커넥터를 스캐닝실의 브레이크아웃 박스에 꽂고 피부 전도도 젤이 있어야 합니다.

준비 : 이제 스캔을 위해 주제를 준비해 보겠습니다. 시작하기 전에 피험자가 불안하거나 피곤하지 않은지, 스캔 전에 가벼운 식사를 했는지 확인하십시오. 이는 침술 자극에 대한 뇌 반응에 영향을 미칠 수 있으므로, 피험자를 스캐너실로 데려와 귀마개를 삽입하여 스캐너의 소음으로부터 귀를 보호하도록 합니다.

이제, 피험자를 스캐너 침대에 눕히고 쿠션이 있는 지지대를 사용하여 머리를 움직이지 못하게 합니다. 침술 스캔은 신호 대 잡음 비율이 낮기 때문에 머리 움직임 아티팩트에 특히 취약합니다. 몸의 움직임을 줄이려면 피험자의 무릎 아래에 지지대를 놓아 발뒤꿈치가 들것 표면에 닿지 않도록 하고, 헤드 코일을 조이고, 피험자가 편안할 수 있도록 지지 쿠션을 최종적으로 조정한다.

평균 세션 시간이 2시간 동안 지속되기 때문에 중단 없는 스캔을 위해서는 편안함이 매우 중요합니다. MRI 호환. 원하는 경우 스캔 중에 생리학적 모니터링을 수행할 수 있습니다.

ECG 신호 품질은 기록하기 전에 확인해야 합니다. 이 데모에서는 표준 2차 헤드 코일이 있는 에코 평면 이미징을 위해 장착된 1.5 Tesla Siemens Avanto MRI 시스템을 사용합니다. 침술 자극에 대한 연구의 경우, 더 얇은 뇌 절편을 얻어야 한다.

감수성 아티팩트를 줄이려면 시상 또는 축 방향에 0.6mm 또는 0.75mm 간격이 있는 3mm 두께의 슬라이스를 사용하여 뇌간과 소뇌를 포함한 전체 뇌를 덮습니다. 반복 시간 또는 TR이 4초이고 에코 시간 또는 TE(30밀리초), 시야각 또는 FOV 200mm, 매트릭스 64 x 64 및 플립 각도 90을 갖는 T 2 가중치 그래디언트 에코 시퀀스로 기능 스캔을 획득합니다. 짧은 TE는 감수성 아티팩트를 줄이는 데 도움이 되는 반면, 상대적으로 긴 TR은 높은 공간 해상도로 전체 뇌 범위를 허용합니다.

편도체(amygdala), 해마(hippocampus), 복부 내측 전전두엽 피질(ventral medial, prefrontal cortex) 및 뇌 기저부에 위치한 하(subgenual) 영역은 신호 손실에 특히 취약합니다. 에코 평면 이미지를 확인하여 이러한 영역에서 양호한 적용 범위를 보장합니다. 데이터 수집을 위해 더 높은 전계 강도 자석 대신 1.5 Tesla를 사용하면 전문 연구를 위해 이러한 아티팩트를 최소화하는 데 도움이 됩니다.

FMRI 신호의 평형을 위해 최소 4개의 더미 스캔으로 이미지 수집을 진행해야 합니다. 이제 FMRI 실험 중에 침술을 수행하는 방법을 살펴보고, 먼저 피험자에게 긴장을 풀고, 눈을 감고, 스캔하는 동안 움직임을 자제하도록 지시하는 것으로 시작하겠습니다. 유해한 자극을 피하기 위해, 피험자에게 한 손가락을 들어 올리라고 지시한다.

침술 감각 중 하나라도 통증 등급 점수가 10점 만점에 8점에 가까워지면 스캔을 시작하기 전에 날카로운 통증이 있는 경우 두 손가락을 들어 올립니다. 멸균 일회용 고품질 은색 침술 바늘을 경혈에 수직으로 삽입합니다. 바늘은 부드러운 회전 또는 리프트 및 찌르기로 조작할 수 있습니다.

회전 기술이 더 자주 사용됩니다. 바늘 조작에 대한 피험자의 민감도를 테스트하여 과도한 불편함이나 유해한 통증을 유발하지 않고 달성하기 위해 삽입 깊이와 유도하는 데 필요한 조작력을 추정합니다. 10분 스캔 동안 바늘이 제자리에 남아 있는 휴식 시간으로 구분된 2분 블록 2개 동안 아픈 바늘을 한 번 회전합니다.

자극 기간 직전이나 직후에 피험자에게 접근하거나 떠나지 않도록 하십시오. 그 움직임이 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 다른 경혈에 대해서도 절차를 반복합니다. 감각 조절 또는 가짜 침술을 위해, 우리는 5.88 폰 프레임 모노필라멘트와 일치하는 패러다임으로 경혈에 표면 촉각 자극을 전달합니다.

이것은 경혈에 대한 실제 침술 자극 전에 수행됩니다. 필라멘트를 자유롭게 두드리거나 침술에 사용되는 안내 튜브를 통해 필라멘트를 삽입하여 수행할 수 있습니다. 침술 자극이 완료되면 바늘이 조작에 저항하는 힘을 기록합니다.

각 스캔이 끝날 때마다, 침술사가 아닌 다른 조사자가 피험자에게 경험한 감각을 평가하도록 요청한다. 0에서 10까지의 척도로. 침술의 감각 목록은 문헌에 실린 일반적인 통증 설문지가 아닌 침술 커뮤니티에서 발췌한 것이다.

그런 다음 FMRI 데이터는 날카로운 통증, 침술 감각 없음, 날카로운 통증만 혼합된 기, 기, 기에 대한 심리적 반응에 따라 분류됩니다. 날카로운 통증만 겪는 경우는 극히 드뭅니다. 다음은 A FNI로 처리한 몇 가지 대표적인 FMRI 데이터입니다.

FS LO 프리 서퍼와 같은 다른 소프트웨어도 사용할 수 있습니다. 기능 스캔은 코호트의 고해상도 해부학 지도 위에 오버레이됩니다. 여기에 표시된 모든 그룹 맵은 P에서 0.0001 미만의 임계값이 수정되지 않은 임계값입니다.

먼저 침술 deci가 촉각 자극과 어떻게 다른지 알아보겠습니다. 이것은 침술에 대한 37명의 피험자 그룹에서 얻은 데이터입니다. 비활성화된 구조의 데시 클러스터는 양쪽 반구의 내측 전전두엽 피질(medial prefrontal cortex), 내측 두정엽(medial parietal cortex) 및 내측 측두엽(medial temporal lobe)에서 나타났습니다.

이러한 변화는 촉각 자극에서 드물었습니다. 우측 측두엽(lateral temporal lobe)도 침술 중에 더 뚜렷한 비활성화를 보였다. 비활성화와 대조적으로, 촉각 자극은 감각 운동 BA 43 및 연합 피질 BA 22의 더 많은 활성화를 보여주었습니다.

우측 전방 인슐라는 침술 중에 역설적으로 활성화되었지만, 촉각 자극은 활성화되지 않았다. 여기서 우리는 정신 물리학적 반응과 혈역학적 반응 사이의 상관 관계를 볼 수 있습니다. 이 그래프는 DEI와 날카로운 통증을 비교한 침술 수치를 나타냅니다.

통증이 없는 내측 전전두엽 피질(medial prefrontal cortex), 내측 두정엽 피질(medial parietal cortex) 및 내측 측두엽(medial temporal)의 두드러진 비활성화는 통증과 함께 통증이 존재할 때 약화되었다. 감각 운동 및 연상의 활성화. 피질이 더 두드러지게 되었고 중간 대상(middle cingulate supplemental motor area), 후방 대상(posterior cingulate), BA 23 편도체(BA 23 amygdala) 및 소뇌 verus(소뇌 verus)와 같은 변연계 영역의 하위 집합이 활성화되었습니다.

deci에서 insula의 활성화는 우측 전방 분단에 국한된 반면, 통증에서의 활성화는 특이적인 국소화를 나타내지 않았다. 여기에서 침술 자극 중 48명의 피험자로부터 변연계 패림픽 신피질 네트워크 또는 LP NN이 디폴트 모드 네트워크 또는 DMN과 겹치는 것을 볼 수 있으며, 일반 선형 모델 분석 및 모델 자유 퍼지 클러스터 분석에 의해 침 자극 중 내측 전두엽 피질, 내측 두정엽 피질 및 측두엽에서 침 자극 중 비활성화된 영역의 클러스터는 DMN의 핵심 영역과 시장 유사성을 보여주었습니다. 우리는 방금 침술이 인간의 뇌에 미치는 역동적인 효과를 모니터링하는 방법을 보여드렸습니다.

이 절차를 수행할 때 FMRI를 사용하여 CHI를 생성하고 유해한 자극을 피하기 위해 피험자의 편안함과 정신 신체적 반응에 주의를 기울이는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 그게 다야. 시청해 주셔서 감사드리며 실험에 행운을 빕니다.