Name: Funktioneller transkranialer Doppler-Ultraschall zur Überwachung des zerebralen Blutflusses (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-03-15T13:30:00.000+00:00
Duration: 9 min 41 s
Description: Lernen Sie die funktionelle transkranielle Doppler-Ultraschallmethode zur Überwachung des zerebralen Blutflusses. Dieses Protokoll demonstriert die präzise Lokalisation der Arteria cerebri media und die Optimierung der Signalerfassung.

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Dieses Projekt basiert auf Forschungen, die teilweise von der Nebraska Agricultural Experiment Station mit Mitteln aus dem Hatch Act (Accession Number 0223605) durch das USDA National Institute of Food and Agriculture unterstützt wurden.

Alle Forschungen am Menschen wurden in Übereinstimmung mit dem Institutional Review Board der University of Nebraska-Lincoln durchgeführt, und die Einwilligung aller Probanden wurde nach Aufklärung eingeholt.
1. Lokalisierung des MCA-Signals durch Freihand-TCD
HINWEIS: "Freihand"-TCD bezieht sich auf den Betrieb von TCD mit einem Handaufnehmer, um ein CBFV-Signal zu finden, bevor ein fTCD-Experiment beginnt.
<ol><li>TCD-Parameter einstellen<ol>
<li>Halten Sie die Leistung während der ersten Suche nach dem MCA auf einem relativ hohen Wert (z. B. 400 mW). Sobald das MCA-Signal lokalisiert ist, reduzieren Sie die Leistung so weit wie möglich, während Sie immer noch ein "gutes" Signal beibehalten (siehe Schritt 2.2.7). HINWEIS: Die Verwendung einer relativ hohen Leistung während der ersten Suche verstößt nicht gegen das "As Low As Reasonably Achievable" (ALARA) -Prinzip der Exposition gegenüber akustischer Strahlung, da eine höhere Leistung es ermöglicht, das MCA-Signal schneller zu erkennen10.</li>
		<li>Stellen Sie das Probenvolumen während der ersten Suche nach dem MCA-Signal auf 8–12 mm ein. Wenn das Signal schwer zu finden ist, erhöhen Sie die Gate-Größe, um die Intensität des Signals zu erhöhen, aber beachten Sie, dass dies das Signal von einer oder mehreren nahe gelegenen Arterien in das Signal des MCA integrieren kann.</li>
		<li>Stellen Sie die Verstärkung auf ein mittleres Niveau ein, mit dem Ziel, "Hintergrundgeräusche auf einem Minimum zu halten, aber vorhanden"10.</li>
		<li>Legen Sie den Hochpassfilter-Cutoff (normalerweise als "Schwellenwert" bezeichnet) auf 50–150 Hz fest.</li>
		<li>Wenn das Subjekt ein Erwachsener ist, stellen Sie die Tiefe auf 50 mm ein, was der durchschnittlichen Mittlerentiefe des M1-Segments des MCA10 entspricht (Abbildung 1). HINWEIS: Diese Einstellung wird in den folgenden Schritten ausführlicher erläutert. Tiefeneinstellungen für Kinder sind in Tabelle 1 angegeben.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62048/62048fig1.jpg"> Abbildung 1: Darstellung des Kreises von Willis und der Hauptarterien des zerebralen Kreislaufsystems. Die Verzweigung des ICA in ACA und MCA ist mit einem schwarzen Kreis markiert. Das M1-Segment des MCA wird gezeigt. Diese Zahl wurde von24geändert. Abkürzungen: ACA = Arteria cerebralis anterior; Bif. = Verzweigung; ICA = Arteria carotis interna; MCA = mittlere Hirnarterie. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62048/62048fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<ol start="2"><li>Lokalisieren des Zeitfensters HINWEIS: Das temporale Fenster, auch transtemporales akustisches Fenster genannt, ist ein Teil des Schädels, in dem der Knochen am dünnstenist 11, wodurch die Übertragung niederfrequenter Ultraschallenergie durch den Schädel ermöglicht wird (Abbildung 2).<ol>
<li>Für Säuglinge und Kleinkinder befindet sich das Temporalfenster direkt vor dem Ohr (der "intertragale Raum") und über dem rostralen Rand des Jochbogens, der leicht unter der Haut zu spüren ist.</li>
		<li>Für Jugendliche und junge Erwachsene finden Sie das Zeitfenster über eines der Unterfenster. HINWEIS: Das hintere Unterfenster liefert normalerweise das beste Signal (Abbildung 2).</li>
		<li>Für Erwachsene im Alter von 30 Jahren oder älter, lokalisieren Sie das Temporalfenster direkt vor dem Ohr. HINWEIS: Das akustische Fenster nimmt mit zunehmendem Alter aufgrund der zunehmenden Porosität des Schädelknochens ab, was dazu führt, dass einige ältere Menschen ein sehr begrenztes zeitliches Fenster haben12. Bei solchen Personen ist eine bilaterale Insonation des MCA manchmal unmöglich.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62048/62048fig2.jpg"> Abbildung 2: Das transtemporale Fenster (gekennzeichnet durch die gestrichelte Ellipse), der Jochbogen (Pfeil) und die Unterfenster11. (A) Vorderes Unterfenster. (B) Vorderes Unterfenster. (C) Mittleres Unterfenster. (D) Hinteres Unterfenster. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62048/62048fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<ol start="3"><li>Anlegen des Wandlers<ol>
<li>Tragen Sie genügend Ultraschallgel auf, um die Oberfläche des Wandlers zu bedecken. HINWEIS: Wenn es auf den Kopf gelegt wird, sollte das Gel genügend Platz abdecken, um eine Abdichtung zwischen der Kopfhaut und der Oberfläche der Dopplersonde aufrechtzuerhalten und so eine Signalunterbrechung durch Luftkopplung unter der Oberfläche der Sonde zu verhindern.</li>
		<li>Warnen Sie das Subjekt, dass sich das Gel kalt anfühlen kann (bei Raumtemperatur).</li>
		<li>Platzieren Sie den Wandler auf dem Zeitfenster, das sich in Abschnitt 1.2 befand.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Suche nach dem MCA<ol>
<li>Nachdem Sie den Wandler auf die Kopfhaut gelegt haben, suchen Sie nach dem MCA-Signal, das sich im Allgemeinen leicht anterior (vorwärts) und rostral (in Richtung Kopf) von der Position der anfänglichen Platzierung der Kopfhaut des Wandlersbefindet 10.</li>
		<li>Wenn das TCD-Spektralsignal nicht sofort offensichtlich ist, passen Sie den Winkel des Wandlers an, während Sie ihn an der gleichen Stelle relativ zur Kopfhaut halten. Winkeln Sie die Sonde langsam von rostral zu kaudal (in Richtung Füße) und nach vorne nach vorne. HINWEIS: Abbildung 3 zeigt zwei Spektren, die aus derselben Position, aber in unterschiedlichen Winkeln aufgenommen wurden.</li>
		<li>Wenn nach Schritt 1.4.2 immer noch ein Signal fehlt, überprüfen Sie die Farbanzeige im M-Modus auf Durchfluss im MCA in verschiedenen Tiefen (gekennzeichnet durch rote Färbung). Erhöhen oder verringern Sie die Signaltiefe in 5 mm Schritten und suchen Sie wie in Schritt 1.4.2 beschrieben. Wenn der Fluss im M-Modus, aber nicht im Dopplerspektrum sichtbar ist, erhöhen oder verringern Sie die Tiefe, bis das Strömungssignal im Dopplerspektrum sichtbar ist.</li>
		<li>Wenn immer noch kein zufriedenstellendes Signal erhalten wird, bewegen Sie den Wandler an eine nahe gelegene Position auf der Kopfhaut, die etwas vorderer ist, und wiederholen Sie die Schritte 1.4.1–1.4.3.</li>
		<li>Wenn ein optimales MCA-Signal erhalten wird, notieren Sie sich die Tiefe und die maximale Geschwindigkeit.</li>
		<li>Platzieren Sie mit einem waschbaren Make-up-Stift eine Markierung auf der Kopfhaut (Spurenteil des Wandlerrandes), wo das optimale Signal gefunden wurde.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62048/62048fig3.jpg"> Abbildung 3: Proben-Dopplerspektren und M-Mode-Bilder vom Mittelpunkt des M1-Segments der MCA. (A) Spektrum, das direkt nach dem Auftragen des Wandlers auf das Temporalfenster direkt vor dem Ohr aufgenommen wurde. (B) Proben-Doppler-Spektrum an derselben Stelle und Tiefe wie (A). Die einzige Änderung ist, dass der Wandler leicht nach oben (überlegen) geneigt wurde. Sowohl in (A) als auch (B) Tiefe = 50 mm, Verstärkung = 50, Probenvolumen = 12 mm, Leistung = 420 mW/cm2und Filter = 100 Hz. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62048/62048fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<ol start="5"><li>Suche nach der Verzweigung HINWEIS: Das Finden der Verzweigung der Arteria carotis interna (ICA) ist wichtig, um zu bestätigen, dass die MCA die zu überwachende Arterie ist. Dieser Schritt sollte auf beiden Seiten durchgeführt werden, wenn eine bilaterale Überwachung durchgeführt wird, da die Verzweigung möglicherweise nicht auf beiden Seiten in der gleichen Tiefe liegt.<ol>
<li>Erhöhen Sie die Tiefe, bis das Signal von der Verzweigung des ICA in mcA und ACA notiert wird (Abbildung 4), typischerweise in einer Tiefe von 51–65 mm10.</li>
		<li>Suchen Sie nach dem optimalen Bifurkationsspektralsignal mit dem in Schritt 1.4.2 beschriebenen Verfahren. Streben Sie immer nach dem spektralen Signal mit der höchsten Geschwindigkeit, das möglich ist10.</li>
		<li>Wenn ein optimales Verzweigungssignal erhalten wird, notieren Sie sich die Tiefe der Verzweigung.</li>
		<li>Für die bilaterale Überwachung wiederholen Sie die Abschnitte 1.1–1.4 und die Schritte 1.5.1–1.5.3 auf der anderen Seite des Kopfes.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62048/62048fig4.jpg"> Abbildung 4: Spektrales Doppler- (oben) und M-Mode-Bild (unten) der Verzweigung des ICA in MCA und ACA. Tiefe = 65 mm, Verstärkung = 50, Probenvolumen = 12 mm, Leistung = 420 mW/cm2und Filter = 100 Hz. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62048/62048fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
2. Verschieben des MCA nach dem Einsetzen einer Fixiervorrichtung
HINWEIS: Für fTCD-Experimente ist es notwendig, CBFV für 10-90 min oder länger zu überwachen. Daher ist eine Fixiervorrichtung (Abbildung 5) entscheidend, um Stabilität zu gewährleisten.
<ol><li>Platzieren der Fixiervorrichtung<ol>
<li>Passen Sie die Fixiervorrichtung (Abbildung 5) durch visuelle Inspektion an die ungefähre Kopfgröße des Probanden an.</li>
		<li>Alarmieren Sie das Subjekt, bevor Sie das Headset auf seinen Kopf setzen. Setzen Sie das Headset auf den Kopf des Motivs. HINWEIS: Wenn das Subjekt langes oder dickes Haar hat, kann es notwendig sein, die Haare des Probanden zurückzubinden, abhängig von der verwendeten Fixierungsvorrichtung.</li>
		<li>Passen Sie die Passform des Fixiergeräts an und fragen Sie das Motiv, ob das Gerät zu fest ist. HINWEIS: Das Gerät sollte fest genug sein, dass es sich nicht bewegt, wenn es leicht gestoßen wird, sondern locker genug, dass das Motiv nicht unangenehm ist.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62048/62048fig5.jpg"> Abbildung 5: Subjekt mit benutzerdefinierter Fixiervorrichtung. Bitte klicken Sie <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62048/62048fig5large.jpg" target="_blank">hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.</a>
<ol start="2"><li>Lokalisieren des MCA-Signals<ol>
<li>Lösen Sie den Mechanismus der Fixiervorrichtung, die den Wandler an Ort und Stelle hält (z. B. lösen Sie den Mechanismus, wie in Abbildung 5gezeigt, indem Sie einen Knopf gegen den Uhrzeigersinn drehen), damit sich der Wandler frei bewegen kann.</li>
		<li>Warnen Sie das Subjekt, bevor Sie Gel auf die Wandler auftragen (die bereits ab Abschnitt 2.1 vorhanden sein sollten) und dass das Gel kalt sein kann (wenn es bei Raumtemperatur gelagert wurde).</li>
		<li>Tragen Sie genügend Ultraschallgel auf den Schallkopf auf, um die Fläche des Wandlers zu bedecken.</li>
		<li>Stellen Sie die Fixiervorrichtung so ein, dass sich der Wandler über der Oberseite der markierung in Schritt 1.4.6 befindet.</li>
		<li>Suchen Sie nach dem optimalen MCA-Spektralsignal mit dem in den Schritten 1.4.1–1.4.3 beschriebenen Verfahren. Streben Sie immer nach dem spektralen Signal mit der höchsten Geschwindigkeit, das möglich ist10. HINWEIS: Im Vergleich zu Freihand-TCD kann die optimale Tiefe, in der sich der MCA mit der Fixiervorrichtung befindet, geringfügig (höchstens 1–2 mm) von der Tiefe des Freihandgeräts abweichen. Dies liegt daran, dass die Fixierungsvorrichtung den Wandler etwas weiter von der Kopfhaut entfernt halten kann, während gleichzeitig eine Kopplungsgeldichtung erhalten bleibt.</li>
		<li>Wenn das optimale MCA-Spektralsignal gefunden ist, ziehen Sie den Mechanismus der Fixierungsvorrichtung fest, um den Wandler an Ort und Stelle zu verriegeln. Beachten Sie die Tiefe und alle anderen Einstellungen.</li>
		<li>Verringern Sie die Leistung (siehe Schritt 1.1.1) so weit wie möglich, während Sie gleichzeitig eine spektrale Hülle beibehalten, die die maximale Geschwindigkeit genau verfolgt.</li>
		<li>Für die bilaterale Überwachungwiederholen Sie auf der anderen Seite die Schritte 2.2.1–2.2.7.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. Durchführen eines Atemzugmanövers
HINWEIS: Dieser Abschnitt ist als Beispiel für ein funktionelles Experiment angegeben, das mit dem in Abschnitt 1 und Abschnitt 2 beschriebenen Versuchsaufbau durchgeführt werden kann.
<ol><li>Führen Sie alle in Abschnitt 1 und Abschnitt 2 beschriebenen Schritte aus.</li>
	<li>Beginnen Sie mit der Aufnahme in der TCD-Software.</li>
	<li>Atmen Sie 3 Minuten lang normal, um eine gute Baseline-Aufnahme zu erreichen, und lassen Sie CBFV sich von früheren Experimenten oder Reizen stabilisieren.</li>
	<li>Countdown langsam von drei. Bitten Sie das Subjekt, nach einer normalen Inspiration mit dem Atem zu beginnen13. HINWEIS: Der Probanden sollte nicht tief einatmen, da dies kohlendioxid in der Lunge verringern und die Wahrscheinlichkeit verringern würde, den Anstieg von CBFV aufgrund zerebrovaskulärer Reaktivität zu beobachten. Das Subjekt sollte auch vermeiden, ein Valsalva-Manöver durchzuführen, bei dem der intrathorakische Druck gegen eine gehaltene Inspiration erheblich erhöht wird14.</li>
	<li>Platzieren Sie einen Marker in der TCD-Aufzeichnung, um den Beginn des Atmungspauses anzuzeigen.</li>
	<li>Lassen Sie das Subjekt den Atem für 30 s anhalten oder bis es sich nicht mehr wohl fühlt, den Atem anzuhalten.</li>
	<li>Wenn das Subjekt einatmet, platzieren Sie einen Marker in der TCD-Aufnahme, um das Ende des Atmungs haltend anzuzeigen.</li>
	<li>Setzen Sie die Überwachung von CBFV mit TCD fort und nehmen Sie mindestens 30 s nach dem Ende des Atmungspauses auf, um sicherzustellen, dass CBFV zu den Ausgangswerten zurückkehrt.</li>
</ol>

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</ol>

Die Autoren erklären keine Interessenkonflikte.

Zu den kritischen Schritten im Protokoll gehören 1) das Finden des MCA, 2) das Platzieren des Stirnbandes und 3) das Ausführen des atmungsaktiven Manövers.
Je nach Den Probanden in der Studie können Modifikationen erforderlich sein. Zum Beispiel können Probanden mit Alzheimer-Krankheit Schwierigkeiten haben, Anweisungen zu befolgen, was die Verwendung eines Kapnographen erfordert, um die Einhaltung der atemhaltenden Anweisungen zu gewährleisten<sup class="xref...

In der neurowissenschaftlichen Forschung ist es oft wünschenswert, die Gehirnaktivität in Echtzeit nichtinvasiv in einer Vielzahl von Umgebungen zu überwachen. Herkömmliche funktionelle Neuroimaging-Modalitäten haben jedoch Einschränkungen, die die Fähigkeit behindern, lokalisierte und / oder schnelle Aktivitätsänderungen zu erfassen. Die wahre (nicht gejitterte, nicht retrospektive) zeitliche Auflösung der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) liegt derzeit in der Größenordnung von wenigen Sekunden1, die möglicherweise keine vorübergehenden hämodynamischen Veränderungen im Zusammenhang mit einer vorübergehenden neuronalen Aktivierung erfasst. In einem anderen Beispiel kann die funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) zwar eine hohe zeitliche Auflösung (Millisekunden) und eine angemessene räumliche Auflösung aufweisen, aber nur hämodynamische Veränderungen innerhalb der Großhirnrinde untersuchen und keine Informationen über Veränderungen liefern, die in den größeren Arterien stattfinden, die das Gehirn versorgen.
Im Gegensatz dazu bezieht sich fTCD - klassifiziert als Neuroimaging-Modalität - "Bildgebung" auf die Dimensionen von Zeit und Raum und nicht auf zwei orthogonale Raumrichtungen, die in einem "Bild" vertrauter sind. fTCD liefert komplementäre Informationen zu anderen Neuroimaging-Modalitäten, indem es hämodynamische Veränderungen mit hoher zeitlicher Auflösung (typischerweise 10 ms) an genauen Stellen innerhalb der Gefäße der basalen Hirnzirkulation misst. Wie bei anderen Neuroimaging-Modalitäten kann fTCD für eine Vielzahl von Experimenten verwendet werden, wie z.B. die Untersuchung der Lateralisierung der zerebralen Aktivierung während sprachbezogener Aufgaben2,3,4, die Untersuchung der neuronalen Aktivierung als Reaktion auf verschiedene somatosensorische Reize5und die Erforschung der neuronalen Aktivierung in verschiedenen kognitiven Reizen wie Sehaufgaben6, mentale Aufgaben7und sogar Werkzeugproduktion8.
Obwohl fTCD mehrere Vorteile für den Einsatz in der funktionellen Bildgebung bietet, darunter niedrige Gerätekosten, Portabilität und erhöhte Sicherheit (im Vergleich zu Wada-Test3 oder Positronenemissionstomographie [PET]-Scans), erfordert der Betrieb einer TCD-Maschine Fähigkeiten, die durch die Praxis erworben wurden. Einige dieser Fähigkeiten, die von einem TCD-Bediener erlernt werden müssen, umfassen die Fähigkeit, verschiedene Hirnarterien zu identifizieren und die motorischen Fähigkeiten, die erforderlich sind, um die Ultraschallsonde während der Suche nach der entsprechenden Arterie präzise zu manipulieren. Das Ziel dieses Methodenpapiers ist es, eine Technik zur Verwendung von fTCD zur Durchführung eines funktionellen Bildgebungsexperiments vorzustellen. Zunächst werden die grundlegenden Schritte zur Identifizierung und Optimierung des Signals der MCA, die 80% der Gehirnhemisphäre9durchdringt, aufgelistet. Als nächstes wird die Platzierung einer Fixierungsvorrichtung zum Halten der TCD-Sonde während des Experiments beschrieben. Abschließend wird das atmungsaktive Experiment, das ein Beispiel für ein funktionelles Bildgebungsexperiment mit fTCD ist, beschrieben und repräsentative Ergebnisse gezeigt.

<table><tbody><tr><td>Aquasonic</td><td>Parker Laboratories, Inc., Fairfield, NJ, USA</td><td>01-50</td> Ultraschall-Gel-Doppler-Box <td></td></tr><tr><td>X</td><td>DWL Compumedics Gmbh, Singen, Deutschland</td><td>Modell "BoxX"</td> <td>Transkranieller Doppler mit 2-MHz-Überwachungssonden</td></tr><tr><td>Kimwipes</td><td>Kimberly-Clark Professional</td><td>34256</td><td>Feinschliffe</td></tr><tr><td>Transeptisch&nbsp;</td><td>Parker Laboratories, Inc., Fairfield, NJ, USA</td><td>09-25</td><td>Reinigungsspray</td></tr></tbody></table>

funktioneller transkranialer doppler-ultraschall zur Überwachung des zerebralen blutflusses

Functional Transcranial Doppler Ultrasound for Monitoring Cerebral Blood Flow

Funktioneller transkranialer Doppler-Ultraschall (fTCD) ist die Verwendung von transkraniellem Doppler-Ultraschall (TCD), um die neuronale Aktivierung zu untersuchen, die während Reizen wie körperlicher Bewegung, Aktivierung taktiler Sensoren in der Haut und Betrachtung von Bildern auftritt. Die neuronale Aktivierung wird aus einer Erhöhung der zerebralen Blutflussgeschwindigkeit (CBFV) abgeleitet, die die Region des Gehirns versorgt, die an der Verarbeitung sensorischer Eingaben beteiligt ist. Zum Beispiel verursacht die Betrachtung von hellem Licht eine erhöhte neuronale Aktivität im Okzipitallappen der Großhirnrinde, was zu einem erhöhten Blutfluss in der hinteren Hirnarterie führt, die den Okzipitallappen versorgt. Bei fTCD werden Veränderungen in CBFV verwendet, um Veränderungen des zerebralen Blutflusses (CBF) abzuschätzen.
Mit seiner hochauflösenden Messung der Blutflussgeschwindigkeiten in den wichtigsten Hirnarterien ergänzt fTCD andere etablierte funktionelle bildgebungsverfahren. Das Ziel dieses Methodenpapiers ist es, Schritt-für-Schritt-Anweisungen für die Verwendung von fTCD zur Durchführung eines funktionellen Bildgebungsexperiments zu geben. Zunächst werden die grundlegenden Schritte zur Identifizierung der mittleren Hirnarterie (MCA) und zur Optimierung des Signals beschrieben. Als nächstes wird die Platzierung einer Fixierungsvorrichtung zum Halten der TCD-Sonde während des Experiments beschrieben. Abschließend wird das atmungsaktive Experiment demonstriert, das ein konkretes Beispiel für ein funktionelles Bildgebungsexperiment mit fTCD ist.

Abbildung 3 zeigt Beispiel-Dopplerspektren und Farb-M-Modi aus der Mitte des M1-Segments des MCA. Abbildung 3A,B wurden an der gleichen Position auf der Kopfhaut, aber in unterschiedlichen Winkeln aufgenommen. Beachten Sie, wie eine sehr kleine Winkeländerung, ohne die Kontaktposition auf der Kopfhautzu ändern, die Dopplersignalstärke erheblich verbessern kann, wie die höherintensive gelbe Färbung des Spektrogramms in Abbildung <strong ...

Funktioneller transkranialer Doppler-Ultraschall ergänzt andere funktionelle Bildgebungsmodalitäten mit seiner hohen zeitlichen Auflösung der Messung von reizinduzierten Veränderungen des zerebralen Blutflusses innerhalb der basalen Hirnarterien. Dieses Methodenpapier enthält Schritt-für-Schritt-Anleitungen zur Verwendung von funktionellem transkraniellem Doppler-Ultraschall zur Durchführung eines funktionellen Bildgebungsexperiments.

Funktioneller transkranialer Doppler-Ultraschall zur Überwachung des zerebralen Blutflusses

Functional transcranial Doppler ultrasound (fTCD) is the use of transcranial Doppler ultrasound (TCD) to study neural activation occurring during stimuli ...

Dieses Protokoll bildet die Grundlage für ein funktionales TCD-Experiment, da fast alle funktionalen TCD-Experimente die Platzierung einer Fixationsvorrichtung erfordern, um ein stabiles Signal über einen längeren Zeitraum aufzuzeichnen. Der Hauptvorteil der funktionellen TCD ist ihre hohe zeitliche Auflösung, die Veränderungen des zerebralen Blutflusses gemessen. Die mittlere Hirnarterie mit TCD zu finden, erfordert Übung.Es ist wichtig, den Wandler stabil zu halten und sich sehr langsam zu bewegen. Die feinmotorische Steuerung, die für kleine Anpassungen in der Position und Richtung des Wandlers erforderlich ist, braucht Zeit, um sich zu entwickeln. Üben Sie mit so vielen Freiwilligen, wie Sie finden können.Visuelle Demonstration ist aus zwei Gründen wichtig. Zunächst ist es hilfreich, genau zu sehen, wo der Wandler zu platzieren ist. Zweitens ist ein entscheidender Teil des Lernens von funktioneller TCD das Erlernen der Geräusche, die mit den verschiedenen Arterien verbunden sind.Beginnen Sie mit der Einstellung der Parameter für einen transkraniellen Doppler-Ultraschall oder TCD. Halten Sie die Leistung während der ersten Suche nach der mittleren Hirnarterie oder MCA auf einem

functional-transcranial-doppler-ultrasound-for-monitoring-cerebral

Research

Forschung

JoVE Journal

Bioengineering

Biotechnik

Funktionelle transkranielle Doppler-Sonographie (fTCD) ist eine einfache und nicht-invasive Ultraschall-Technik, die verwendet werden, um die Lateralisierung der kognitiven Funktionen, insbesondere Sprache beurteilen kann, und ist geeignet für den Einsatz mit Kindern.

Beurteilung der zerebralen Lateralisation bei Kindern mit Hilfe der funktionellen transkraniellen Doppler-Sonographie (fTCD)

Wir kombinierten Frequenz-Domain-Nahinfrarot-Spektroskopie Maßnahmen der zerebralen Oxygenierung des Hämoglobins mit diffuser Korrelations-Spektroskopie Maßnahmen des zerebralen Blutflusses Index einen Index der Sauerstoff-Stoffwechsel zu schätzen. Wir testeten den Nutzen dieser Maßnahme als Nachttisch Screening-Tool, um die Gesundheit und Entwicklung des Neugeborenen Gehirns zu beurteilen.

Non-invasive optische Messung des zerebralen Metabolismus und Hämodynamik bei Säuglingen

Quelle: Hage, B. D. et. al., Funktioneller transkranieller Doppler-Ultraschall zur Überwachung des zerebralen Blutflusses. J. Vis. Exp. (2021) Dieses Video zeigt die Verwendung von Doppler-Ultraschall als funktionelles Bildgebungswerkzeug zur Messung der zerebralen Blutflussgeschwindigkeit (CBFV) in Echtzeit. Es wird hervorgehoben, wie Frequenzverschiebungen in der mittleren Hirnarterie bei Aufgaben wie dem Anhalten des Atems Veränderungen der CBFV aufdecken, und bietet Einblicke in die...

Funktionelle Bildgebung des zerebralen Blutflusses mittels transkraniellem Doppler-Ultraschall

Quelle: Menezes Forti, R. et al. Echtzeit-Monitoring von neurokritischen Patienten mit diffuser optischer Spektroskopie. J. Vis. Exp. (2020)Dieses Video zeigt den Einsatz der diffusen Korrelationsspektroskopie (DCS) zur Messung des zerebralen Blutflusses beim Menschen. Es beschreibt die Schritte zur Vorbereitung des Systems, zur Kalibrierung der Sonde, zur Positionierung auf der Stirn des Teilnehmers, zur Erfassung von Streulichtdaten und zur Analyse von Intensitätsschwankungen, um die Dynamik...

Diffuse Korrelationsspektroskopie zur Messung des zerebralen Blutflusses bei einem menschlichen Probanden

Zerebrale Perfusion Überwachung wurde gezeigt, dass die Genauigkeit des ischämischen Schlaganfalls Modelle zu verbessern. Technische Schwierigkeiten oft die Begrenzung der Verwendung dieses unverzichtbares Werkzeug für zerebrovaskuläre Forschung. In diesem Video wird ein optimiertes System gezeigt, dass eine Einzel-oder Multi-Site hämodynamische Monitoring bei intraluminalen Mitte Zerebralarterie bei Ratten zu erhalten.

Optimierte System for Cerebral Perfusion Überwachung im Rat Stroke Modell Intraluminal Middle Cerebral Artery Occlusion

Transkranielle Gleichstrom-Stimulation (tDCS) ist eine nicht-invasive Hirnstimulation Technik, die anfängliche therapeutische Effekte in verschiedenen neurologischen Erkrankungen gezeigt hat. Der wichtigste Mechanismus zugrunde liegenden therapeutischen Wirkungen ist die Modulation der kortikalen Erregbarkeit. Daher würde Online-Überwachung der kortikalen Erregbarkeit Hilfefunktion Stimulationsparametern und Optimierung seiner therapeutischen Wirkungen. Im vorliegenden Artikel werden wir...

Simultane EEG Überwachung Während transkranielle Gleichstrom-Stimulation

Die zerebrale Perfusion wird über einen Bereich von Drücken durch zerebrale Autoregulation aufrechterhalten. Die Charakterisierung der Autoregulation erfordert jedoch ausgeprägte Druckschwankungen bei geregelten Frequenzen. Das beschriebene Protokoll wird zeigen, wie oszillatorischer Unterdruck des Unterkörpers Druckschwankungen erzeugen kann, um Daten für die Projektionsverfolgungsregression zur Quantifizierung der autoregulatorischen Kurve zu liefern.

Die Beurteilung der zerebralen Autoregulation über Oszillierende Lower Body Negative Pressure und Projection Pursuit Regression

Hier wird ein Protokoll zur nicht-invasiven Überwachung der zerebralen Hämodynamik neurokritischer Patienten in Echtzeit und am Krankenbett mittels diffuser Optik vorgestellt. Insbesondere verwendet das vorgeschlagene Protokoll ein hybrides diffuses optisches System, um Echtzeitinformationen über die zerebrale Sauerstoffversorgung, den zerebralen Blutfluss und den zerebralen Stoffwechsel zu erkennen und anzuzeigen.

Echtzeit-Monitoring neurokritischer Patienten mit diffuser optischer Spektroskopie

Ziel dieses Manuskripts ist es, eine sonographiebasierte Methode vorzustellen, die eine in vivo Abbildung des Blutflusses in Hirnarterien bei Mäusen ermöglicht. Wir demonstrieren seine Anwendung zur Bestimmung von Veränderungen der Blutflussgeschwindigkeiten im Zusammenhang mit Vasospasmus in murinen Modellen von Subarachnoidalblutungen (SAH).

Analyse des zerebralen Vasospasmus in einem murinen Modell der Subarachnoidalblutung mit hochfrequenten transkraniellen Duplex-Ultraschall

Wir beschreiben ein Protokoll zur Beurteilung von Dosis-Wirkungs-Kurven für extrakranielle Stimulation in Bezug auf elektrische Feldmessungen des Gehirns und einen relevanten Biomarker-zerebralen Blutfluss. Da bei diesem Protokoll eine invasive Elektrode in das Gehirn eingeführt wird, ist eine Vollnarkose erforderlich, wobei die Spontanatmung der kontrollierten Atmung vorgezogen wird.

[Platzierung von extrakraniellen Stimulationselektroden und Messung des zerebralen Blutflusses und intrakranieller elektrischer Felder bei anästhesierten Mäusen

Transkranieller Ultraschall ist ein unverzichtbares Instrument zur Überwachung von Patienten mit verschiedenen neurologischen Erkrankungen. Obwohl es in beratenden Studien häufig protokollarisch verwendet wird, wurde das Gehirn in vielen Protokollen mit Point-of-Care-Ultraschall (PoCUS) übersehen. In dieser Studie wird ein PoCUS-Bilderfassungsprotokoll vorgeschlagen.

Point-of-Care Transkranieller farbcodierter Duplex-Ultraschall der Arteria cebraralis media

Lernen Sie die funktionelle transkranielle Doppler-Ultraschallmethode zur Überwachung des zerebralen Blutflusses. Dieses Protokoll demonstriert die präzise Lokalisation der Arteria cerebri media und die Optimierung der Signalerfassung.

Funktioneller transkranialer Doppler-Ultraschall zur Überwachung des zerebralen Blutflusses

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