Efectos de la acupuntura en vigilancia por fMRI del cerebro humano

Hola, soy Kathleen Hay del Centro Mateo en el Departamento de Radiología del Hospital General de Massachusetts y la Escuela Médica de Harvard. Hoy les mostraremos un procedimiento de imágenes por resonancia magnética funcional durante la estimulación de acupuntura. Cuando comenzamos a aplicar la IRMf para visualizar los efectos de la acupuntura en el cerebro, no teníamos idea de cómo se verían los datos.

A lo largo de los años, hemos construido una base de datos de acupuntura con monitoreo mediante resonancia magnética funcional (FMRI), que incluye varios puntos principales de acupuntura en aproximadamente 200 sujetos sanos y enfermos, proporcionando una base sólida para estudios futuros. El Dr. Kenneth Qua, físico especialista en MRI del Centro Martin, dirigió las imágenes de FMRI. En estos estudios, él presentará las conclusiones, siendo principalmente acupunturista clínico e investigador.

El acupunturista del centro realizará los procedimientos de acupuntura. El Dr. Vitali Napal, experto en acupuntura y resonancia magnética funcional en el centro, demostrará el proceso de adquisición de datos con monitorización fisiológica. Así que comencemos.

Durante la sesión de escaneo, se registran parámetros fisiológicos del sujeto, como el electrocardiograma o ECG, la respuesta dérmica galvánica o SCR, y la respiración. Las señales se registran mediante un laboratorio de potencia conectado a una computadora equipada con software de registro de 80 instrumentos, que amplifica, digitaliza y graba las señales provenientes del sujeto. Para configurar el sistema de cinta respiratoria utilizado para registrar la respiración, conecte el transductor a un enchufe eléctrico en la sala de control del escáner y pase la cinta a través de la entrada hacia la sala del escáner.

Para sincronizar los datos fisiológicos con los datos de FMRI, conecte un cable BNC desde la caja de disparo del escáner FMRI al laboratorio de energía en la sala de control. Luego, el software de registro puede configurarse para comenzar la grabación cuando se reciba una señal del escáner. Ahora reúna los dispositivos de monitoreo de ECG; necesitará cuatro electrodos de ECG y un cable de ECG conectado a un carro portátil rodante compatible con MRI para medir la conductancia cutánea, conecte dos conectores SER a la caja de distribución en la sala de escaneo y tenga gel de conductancia cutánea.

Listo, ahora comencemos a preparar al sujeto para la exploración. Antes de empezar, asegúrese de que el sujeto no esté ansioso ni fatigado y de que haya ingerido una comida ligera previa a la exploración, ya que esto puede afectar la respuesta cerebral a la estimulación de acupuntura. Lleve al sujeto a la sala del escáner y pídale que se inserte tapones para los oídos a fin de proteger sus oídos del ruido del escáner.

Ahora, coloque al sujeto sobre la camilla del escáner y utilice soportes acolchados para inmovilizar su cabeza. Las exploraciones de acupuntura son especialmente susceptibles a los artefactos por movimiento de la cabeza debido a su baja relación señal-ruido. Para reducir el movimiento corporal, coloque un soporte bajo las rodillas del sujeto para que los talones no toquen la superficie de la camilla, asegure la bobina de cabeza y realice ajustes finales en los cojines de soporte para garantizar que el sujeto esté cómodo.

Dado que una sesión promedio dura dos horas, la comodidad es fundamental para obtener un escaneo ininterrumpido. Compatible con MRI. La monitorización fisiológica puede realizarse durante el escaneo si se desea.

La calidad de la señal de ECG debe verificarse antes de la grabación. En esta demostración, estamos utilizando un sistema de MRI Siemens Avanto de 1,5 Tesla equipado para imágenes de eco de planos con una bobina estándar cuadrática para cabeza. Para estudios con estimulación de acupuntura, deben adquirirse cortes cerebrales más delgados.

Para reducir los artefactos de susceptibilidad, utilice cortes de tres milímetros de grosor con un intervalo de 0.6 milímetros o 0.75 milímetros en la orientación sagital o axial para cubrir todo el cerebro, incluyendo el tronco encefálico y el cerebelo. Adquiera escáneres funcionales con una secuencia de eco de gradiente ponderada en T2 con un tiempo de repetición (TR) de cuatro segundos y un tiempo de eco (TE) de 30 milisegundos, campo de visión (FOV) de 200 milímetros, matriz de 64 por 64 y ángulo de giro de 90. El TE más corto ayuda a reducir los artefactos de susceptibilidad, mientras que el TR relativamente largo permite una cobertura completa del cerebro con alta resolución espacial.

La amígdala, el hipocampo, la corteza prefrontal medial ventral y las áreas subgenuales localizadas en la base del cerebro son particularmente susceptibles a la pérdida de señal. Revise las imágenes de eco plano para asegurar una buena cobertura en estas regiones. Utilizar un imán de 1,5 Tesla en lugar de imanes de mayor intensidad de campo para la recopilación de datos ayudará a minimizar estos artefactos en estudios especializados.

Asegúrese de realizar al menos cuatro escaneos simulados antes de comenzar la recopilación de imágenes, para permitir la equilibración de la señal de FMRI. Ahora veamos cómo realizar la acupuntura durante un experimento de FMRI: comience instruyendo al sujeto a relajarse, mantener los ojos cerrados y abstenerse de moverse durante el escaneo. Para evitar la estimulación nociva, indique al sujeto que levante un dedo.

Si alguna de las sensaciones provocadas por la acupuntura alcanza una puntuación de ocho sobre 10 en la escala de dolor, o si se presenta cualquier grado de dolor punzante, levantar dos dedos antes de que comience la exploración. Insertar una aguja de acupuntura estéril, desechable y de alta calidad, completamente de plata, en el punto de acupuntura en posición vertical. La aguja puede manipularse mediante rotación suave o mediante movimientos de elevación e impulsión.

La técnica de rotación se utiliza con mayor frecuencia. Evalúe la sensibilidad del sujeto a la manipulación de la aguja para estimar la profundidad de inserción y la fuerza de manipulación necesaria para provocar una respuesta, logrando esto sin causar molestias excesivas ni dolor nocivo. Durante la exploración de 10 minutos, gire la aguja en un punto doloroso durante dos bloques de dos minutos separados por un período de descanso en el que se deja la aguja en su lugar.

Asegúrese de no acercarse ni alejarse directamente del sujeto inmediatamente antes o después del período de estimulación, ya que ese movimiento podría afectar los resultados. Repita el procedimiento en los demás puntos de acupuntura. Para el control sensorial o la acupuntura simulada, aplicamos una estimulación táctil superficial en el punto de acupuntura con un monofilamento von Frey tamaño 5.88 y un paradigma pareado.

Esto se realiza antes de la estimulación real con acupuntura en el punto de acupuntura. Puede hacerse golpeando libremente el filamento o insertando el filamento a través de un tubo guía utilizado para las agujas de acupuntura. Tras completar la estimulación con acupuntura, registre la fuerza con la que la aguja resiste la manipulación.

Al final de cada exploración, un investigador distinto al acupuntor debe pedir al sujeto que califique las sensaciones experimentadas en una escala de cero a 10. La lista de sensaciones de acupuntura se deriva de la comunidad de acupuntura, y no de los cuestionarios típicos de dolor en la literatura.

Los datos de FMRI se categorizan luego según la respuesta psicológica al chi, al chi mezclado con dolor punzante, sin sensaciones de acupuntura y solo dolor punzante. Es extremadamente raro encontrar solo dolor punzante. A continuación, se muestra un análisis de algunos datos representativos de FMRI, que procesamos con A FNI.

Otro software como FS LO free surfer también puede utilizarse. Las imágenes funcionales se superponen sobre los mapas anatómicos de alta resolución de la cohorte. Todos los mapas de grupo mostrados aquí tienen un umbral de P menor que 0.0001 sin corregir.

Primero, veamos cómo difiere la desactivación inducida por la acupuntura de la estimulación táctil. Estos son datos de un grupo de 37 sujetos sometidos a acupuntura. Los agrupamientos Deci de estructuras desactivadas aparecieron en la corteza prefrontal medial, la corteza parietal medial y el lóbulo temporal medial en ambos hemisferios.

Dichos cambios fueron escasos en la estimulación táctil. El lóbulo temporal lateral derecho también mostró una desactivación más marcada durante la acupuntura. En contraste con la desactivación, la estimulación táctil mostró una mayor activación de la corteza motora sensorial BA 43 y de la corteza de asociación BA 22.

La ínsula anterior derecha se activó paradójicamente durante la acupuntura, pero no durante la estimulación táctil. Aquí observamos la correlación entre la respuesta psicofísica y la respuesta hemodinámica. Esta gráfica representa la acupuntura deci en comparación con DEI más dolor punzante.

La desactivación notable del cortex prefrontal medial, el cortex parietal medial y el temporal medial observada en ausencia de dolor se atenuó en presencia de dolor. La activación del motor sensorial y de las cortezas de asociación se volvió más notable, y un subconjunto de regiones límbicas, como el área motora suplementaria del cíngulo medio, el cíngulo posterior, la amígdala BA 23 y el vermis cerebeloso, se activaron.

La activación de la ínsula en deci se localizó en la división anterior derecha, mientras que la activación en el dolor no mostró localizaciones específicas. Aquí observamos la superposición de las redes limbicas neocorticales paralímbicas o LP NN de 48 sujetos durante la estimulación con acupuntura con la red en modo predeterminado o DMN, los grupos de regiones desactivadas durante la estimulación con acupuntura en la corteza prefrontal medial, la corteza parietal medial y el lóbulo temporal de la LP NN mediante análisis del modelo lineal general, y el análisis de agrupamiento difuso independiente del modelo mostró una marcada similitud con las regiones centrales de la DMN. Acabamos de mostrarle cómo monitorear el efecto dinámico de la acupuntura sobre el cerebro humano.

Al utilizar IRMf durante este procedimiento, es importante recordar prestar atención a la comodidad del sujeto y a su respuesta psicofísica, con el objetivo de generar su CHI y evitar la estimulación nociva. Eso es todo. Gracias por ver este video y buena suerte con el experimento.