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Article de méthode
Voici un protocole d’imagerie et de mesure de la réactivité cérébrovasculaire chez l’homme avec la spectroscopie proche infrarouge fonctionnelle (fNIRS). La fNIRS est une nouvelle modalité d’imagerie qui capture les changements de concentration des espèces d’hémoglobine dans le cortex le plus externe du cerveau sous des stimuli spécifiques.
La réactivité cérébrovasculaire (RVC) est la capacité des vaisseaux sanguins du cerveau à modifier le flux sanguin cérébral (avec dilatation ou constriction) en réponse à des stimuli chimiques ou physiques. La quantité de réactivité dans la microvascularisation cérébrale dépend de l’intégrité de la capacité vasculaire et constitue la fonction principale des cellules endothéliales. La CVR est donc un indicateur de la physiologie et de la santé globale de la microvascularisation. Des méthodes d’imagerie capables de mesurer le CVR sont disponibles, mais peuvent être coûteuses et nécessitent des centres d’imagerie par résonance magnétique et une expertise technique. Dans cette étude, nous avons utilisé la technologie fNIRS pour surveiller les changements d’oxyhémoglobine (HbO) et de désoxyhémoglobine (HbR) dans la microvascularisation cérébrale afin d’évaluer le CVR de 15 témoins sains (HC) en réponse à un stimulus vasoactif (dioxyde de carbone inhalé à 5 % ou CO2). Nos résultats suggèrent qu’il s’agit d’une technologie d’imagerie prometteuse qui offre une méthode non invasive, précise, portable et rentable de cartographie du CVR cortical et de la fonction microvasculaire associée, résultant d’une lésion cérébrale traumatique ou d’autres conditions associées à la microvasculopathie cérébrale.
La santé vasculaire du cortex cérébral peut être mesurée par la capacité des vaisseaux à se contracter ou à se dilater dans des conditions physiologiques variables. La mesure de la réactivité vasculaire peut être utile dans le diagnostic et la prise en charge des affections neurologiques associées à un dysfonctionnement microvasculaire cérébral, comme la démence, les lésions cérébrales traumatiques (TCC) et même le vieillissement 1,2,3,4. De plus, la CVR peut être utilisée comme biomarqueur prédictif et/ou p....
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Les participants ont été recrutés selon un protocole approuvé par un comité d’examen institutionnel (ClinicalTrials.gov NCT01789164). L’équipement décrit dans le protocole est approuvé éthiquement par notre institution.
1. Préparer les matériaux utilisés pour le défi de l’hypercapnie (figure 2)
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La fNIRS a été réalisée avec un défi d’hypercapnie sur 15 participants en bonne santé. Les critères d’exclusion étaient les antécédents de traumatisme crânien, les troubles neurologiques ou psychiatriques invalidants préexistants ou la grossesse. Les participants avaient un âge moyen de 37,7 ± 16 ans (fourchette de 20 à 55 ans) et 20 % étaient des femmes. Comme l’a montré une étude IRMf similaire28, une inhalation de 5 % de CO2 pendant 60 s s’accompagnait d’une augmentation de la pressi.......
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Nous avons pu mesurer le CVR à l’aide de la fNIRS et d’une technique d’inhalation de gazCO2 chez 15 volontaires en bonne santé. La valeur CVR mesurée est la corrélation entre le signal fNIRS acquis et l’EtCO2. Le défi consiste à aligner avec précision le tracé temporel d’EtCO2 avec le signal fNIRS, c’est-à-dire à tenir compte du temps nécessaire au sang pour se déplacer du système vasculaire pulmonaire au cœur, puis au système vasculaire cérébral. La vari.......
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Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à divulguer.
Les travaux dans le laboratoire des auteurs ont été soutenus par le Center for Neuroscience and Regenerative Medicine (CNRM), Uniformed Services University of the Health Sciences (USUHS), Bethesda, MD, par le Military Clinical Neuroscience Center of Excellence (MCNCoE), Department of Neurology, USUHS, et par le programme de recherche intra-muros des National Institutes of Health. Les opinions exprimées dans cet article sont celles de l’auteur et ne reflètent pas la politique officielle du ministère de l’Armée, de la Marine et de l’armée de l’air, du ministère de la Défense ou du gouvernement américain.
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Brassard bleu | 22254 | Mélange gazeux CO2-Air Vacumed | |
| Taille 200 | R012000 2003 | Diaphragme à oxygène | |
| (Taille : moyen, Type : spirale) | 602021-2608 | Sac Hans Rudolph | |
| Douglas (capacité de 200 litres) | 500942 | Harvard Apparatus | |
| Tube de distribution de gaz | 1011-108 | Vacumed | |
| Tube d’échantillonnage de gaz | T4305 | QoSINA | |
| Filtre hydrophobe | 9906-00 | Philips Medical Systems | |
| Luer | mâle 11547 | QoSINA | |
| Embout buccal (Silicone, Modèle #9061) | 602076 | Hans Rudolph | |
| Pince-nez (Mousse plastique, Modèle #9014) | 201413 | Hans Rudolph | |
| Valve à trois voies (100 % plastique) | CR1207 | Hans Rudolph | |
| Valve non respiratoire à deux voies (22mm/ 15mm ID) | CR1480 | Hans Rudolph |
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