הדמיה תפקודית של זרימת הדם במוח באמצעות אולטרסאונד דופלר טרנס-גולגולתי

תקציר

מקור: Hage, B. D. et. al., אולטרסאונד דופלר טרנס-גולגולתי פונקציונלי לניטור זרימת הדם במוח. J. Vis. exp. (2021)
}

} סרטון זה מדגים את השימוש באולטרסאונד דופלר כפונקציונאלי כלי הדמיה למדידת מהירות זרימת הדם במוח, או CBFV בזמן אמת. הוא מדגיש כיצד שינויים בתדירות בעורק המוח האמצעי במהלך משימות כמו עצירת נשימה חושפים שינויים ב-CBFV, ומציעים תובנות לגבי פעילות המוח ודינמיקה של כלי הדם.

פרוטוקול

כל ההליכים הכוללים משתתפים אנושיים בוצעו בהתאם להנחיות המוסדיות, הלאומיות והבינלאומיות לרווחת האדם ונבדקו על ידי מועצת הביקורת המוסדית המקומית.

1. איתור אות עורק המוח האמצעי (MCA) על ידי אולטרסאונד דופלר טרנס-גולגולתי ביד חופשית (TCD)

הערה: "חופשי" TCD מתייחס לפעולה של TCD עם מתמר כף יד למציאת אות מהירות זרימת דם מוחית (CBFV) לפני תחילת ניסוי אולטרסאונד דופלר טרנס-גולגולתי תפקודי (fTCD).

1. הגדרת פרמטרים של TCD
   1. שמור על הספק גבוה למדי (למשל, 400 mW) במהלך החיפוש הראשוני אחר ה-MCA. לאחר איתור אות ה-MCA, הפחת את העוצמה ככל האפשר תוך שמירה על אות "טוב" (ראה שלב 2.2.7).
      הערה: שימוש בעוצמה גבוהה למדי במהלך החיפוש הראשוני אינו מפר את העיקרון של חשיפה לקרינה אקוסטית (ALARA) מכיוון שעוצמה גבוהה יותר תאפשר גילוי מהיר יותר של אות ה-MCA.
   2. הגדר את עוצמת הקול לדוגמה ל-8-12 מ"מ במהלך החיפוש הראשוני אחר אות ה-MCA. אם קשה למצוא את האות, הגדל את גודל השער כדי להגביר את עוצמת האות, אך שים לב שזה עשוי לשלב את האות מעורק סמוך אחד או יותר לאות מה-MCA.
   3. הגדירו את הרווח ברמה בינונית, במטרה "לשמור על רעשי רקע מינימליים, אך נוכחים".
   4. {{}}הגדר את סף המסנן הגבוה (המכונה בדרך כלל "סף") ל-50–150 הרץ.
   5. אם הנבדק הוא מבוגר, הגדר את העומק ל-50 מ"מ, שהוא העומק הממוצע של נקודת האמצע של קטע M1 של ה-MCA (} איור 1).
      } הערה: הגדרה זו תידון ביתר פירוט בשלבים הבאים. הגדרות עומק לילדים ניתנות ב טבלה 1.

2. איתור החלון הטמפורלי
} הערה: החלון הטמפורלי, הנקרא גם החלון האקוסטי הטרנס-טמפורלי, הוא חלק מהגולגולת שבו העצם דקה ביותר, ובכך מאפשר העברה של אנרגיית אולטרסאונד בתדר נמוך דרך הגולגולת (איור 2).

1. עבור תינוקות וילדים קטנים, מקם את החלון הטמפורלי ממש לפני האוזן ("החלל הבין-טרגאלי") ומעל הקצה הרוסטרלי של הקשת הזיגומטית, שניתן לחוש בקלות מתחת לעור.
2. } עבור בני נוער ומבוגרים צעירים, אתר את החלון הזמני דרך כל אחד מחלונות המשנה.
   {{ TAG_136}}הערה: החלון האחורי בדרך כלל מספק את האות הטוב ביותר ().
3. למבוגרים מגיל 30 ומעלה, מקמו את החלון הטמפורלי ממש מול האוזן.
   הערה: החלון האקוסטי הולך ופוחת ככל שאנשים מתבגרים עקב נקבוביות הולכת וגוברת של עצם הגולגולת, מה שגורם לחלק מהאנשים המבוגרים להיות בעלי חלון זמן מוגבל מאוד. אצל אנשים כאלה, אינסונציה דו-צדדית של MCA היא לפעמים בלתי אפשרית.
   

3. מריחת המתמר

1. יש למרוח מספיק ג'ל אולטרסאונד כדי לכסות את פני השטח של המתמר.
   } הערה: כאשר הוא מונח על הראש, הג'ל צריך לכסות מספיק מקום כדי לשמור על אטימה בין הקרקפת לפני השטח של בדיקת הדופלר, ובכך מונע הפרעה לאות מצימוד אוויר מתחת לפני השטח של הגשושית.
2. התריע לנבדק שהג'ל עלול להרגיש קר (אם בטמפרטורת החדר).
3. הנח את המתמר על החלון הזמני, שהיה ממוקם בסעיף 1.2.
   

4. חיפוש ה-MCA

1. } לאחר הנחת המתמר על הקרקפת, חפש את אות ה-MCA, שבדרך כלל ימוקם מעט קדמי (קדימה) ורוסטרלי (לכיוון הראש) ממיקום מיקום הקרקפת הראשוני של המתמר.
2. אם האות הספקטרלי של TCD אינו ברור מיד, כוונן את זווית המתמר תוך שמירה עליו באותו מיקום ביחס לקרקפת. זווית איטית של הגשושית מרוסטרל לזנב (לכיוון כפות הרגליים) ואחורית לקדמית.
   } הערה: }איור 3} מציג שני ספקטרומים שנלקחו מאותו מיקום, אבל בזוויות שונות.
3. אם אות עדיין נעדר לאחר ביצוע שלב 1.4.2, בדוק את תצוגת מצב M הצבעונית לאיתור זרימה ב-MCA בעומקים שונים (מסומן בצבע אדום). הגדל או הקטן את עומק האות בשלבים של 5 מ"מ וחפש כמתואר בשלב 1.4.2. אם הזרימה נראית במצב M אך לא בספקטרום דופלר, הגדל או הקטן את העומק עד שאות הזרימה נראה בספקטרום דופלר.
4. אם עדיין לא מתקבל אות משביע רצון, הזיזו את המתמר למיקום קרוב בקרקפת, שהוא מעט יותר קדמי, וחזרו על שלבים 1.4.1–1.4.3.
5. כאשר מתקבל אות MCA אופטימלי, שימו לב לעומק ולמהירות המקסימלית.
6. בעזרת עט איפור רחיץ, הניחו סימן על הקרקפת (עקבות של חלק מקצה המתמר) במקום שבו נמצא האות האופטימלי.
   
   }

5. חיפוש ההסתעפות
הערה: מציאת ההסתעפות של עורק הצוואר הפנימי (ICA) חשובה כדי לעזור לאשר שה-MCA הוא העורק המנוטר. שלב זה צריך להתבצע משני הצדדים אם יבוצע ניטור דו-צדדי, מכיוון שהפיצול עשוי שלא להיות באותו עומק משני הצדדים.

1. הגדל את העומק עד לציון האות מהתפצלות ה-ICA ל-MCA ו-} עורק המוח הקדמי (ACA) (}איור 4), בדרך כלל בעומק של 51-65 מ"מ.
2. חיפוש עבור האות הספקטרלי האופטימלי של התפצלות באמצעות ההליך המתואר בשלב 1.4.2. שאפו תמיד לאות הספקטרלי בעל המהירות הגבוהה ביותר האפשרית.
3. } כאשר מתקבל אות התפצלות אופטימלי, שימו לב לעומק ההסתעפות.
4. לניטור דו-צדדי, חזור על סעיפים 1.1-1.4 ושלבים 1.5.1-1.5.3 בצד השני של הראש.

2. העברת ה-MCA לאחר הצבת התקן קיבוע

הערה: עבור ניסויי fTCD, יש צורך לנטר CBFV במשך 10-90 דקות או יותר. לכן, התקן קיבוע (איור 5) הוא חיוני כדי לספק יציבות.

1. הצבת התקן הקיבוע
   1. על ידי בדיקה חזותית, התאם את התקן הקיבוע ({{}}{{TAG_356 TAG_357}}) לגודל הראש המשוער של הנבדק.
   2. התריע בפני הנבדק לפני הנחת האוזניות על ראשו. הנח את האוזניות על ראשו של הנושא.
      הערה: אם לנבדק יש שיער ארוך או עבה, ייתכן שיהיה צורך לקשור את שיערו של הנבדק לאחור, בהתאם למכשיר הקיבוע שבו נעשה שימוש.
   3. התאם את התאמת התקן הקיבוע, ושאל את הנבדק אם המכשיר הדוק מדי.
      הערה: המכשיר צריך להיות הדוק מספיק כדי שלא יזוז כשהוא נחבט מעט, אבל רופף מספיק כדי שהנושא לא יהיה לא נוח.

2. } איתור אות MCA
   1. } שחרר את המנגנון של התקן הקיבוע המחזיק את המתמר במקומו (למשל, שחרר את המנגנון, המוצג ב } איור 5, על ידי סיבוב כפתור נגד כיוון השעון) כך שהמתמר יוכל לנוע בחופשיות.
   2. התריע לנבדק לפני מריחת ג'ל על המתמרים (שכבר אמור להיות במקום מסעיף 2.1), וכי הג'ל עלול להיות קר (אם הוא אוחסן בטמפרטורת החדר).
   3. מרחו מספיק ג'ל אולטרסאונד על המתמר כדי לכסות את פני המתמר.
   4. כוונן את התקן הקיבוע כך שהמתמר ימוקם מעל החלק העליון של הסימן שנעשה בשלב 1.4.6.
   5. חפש את האות הספקטרלי האופטימלי של MCA באמצעות ההליך המתואר בשלבים 1.4.1-1.4.3. שאפו תמיד לאות הספקטרלי בעל המהירות הגבוהה ביותר האפשרית.
      הערה: בהשוואה ל-TCD ביד חופשית, העומק האופטימלי שבו ממוקם ה-MCA באמצעות התקן הקיבוע עשוי להיות שונה במקצת (לכל היותר 1-2 מ"מ) מהעומק של מכשיר הקיבוע ביד חופשית. הסיבה לכך היא שמכשיר הקיבוע עשוי להחזיק את המתמר מעט רחוק יותר מהקרקפת תוך שמירה על איטום ג'ל צימוד.
   6. כאשר נמצא האות הספקטרלי האופטימלי של MCA, הדק את המנגנון של התקן הקיבוע כדי לנעול את המתמר במקומו. שימו לב לעומק ולכל שאר ההגדרות.
   7. הקטינו את העוצמה (ראו שלב 1.1.1) ככל האפשר תוך שמירה על מעטפת ספקטרלית שעוקבת אחר המהירות המקסימלית במדויק.
   8. עבור ניטור דו-צדדי, חזור על שלבים 2.2.1–2.2.7 בצד השני.

3. ביצוע תמרון עצירת נשימה

} הערה: סעיף זה ניתן כדוגמה לניסוי פונקציונלי שניתן לבצע באמצעות מערך הניסוי המתואר בסעיף 1 ובסעיף 2.

1. בצע את כל השלבים המתוארים בסעיף 1 ובסעיף 2.
2. התחל להקליט בתוכנת TCD.
3. נשמו כרגיל במשך 3 דקות כדי להשיג הקלטה בסיסית טובה, ואפשרו ל-CBFV להתייצב מכל ניסויים או גירויים קודמים.
4. ספרו לאט לאט משלוש. בספירה של אחד, בקשו מהנבדק להתחיל לעצור נשימה בעקבות השראה רגילה.
   } הערה: הנבדק לא צריך לשאוף עמוק, מכיוון שזה יפחית את הפחמן הדו-חמצני בריאות ויפחית את הסבירות לצפות בעלייה ב-CBFV עקב תגובתיות כלי דם במוח. הנבדק צריך גם להימנע מביצוע תמרון ולסלבה, שבו הלחץ התוך-חזה מוגבר באופן משמעותי כנגד השראה מוחזקת.
5. {{}}מקם סמן בהקלטת TCD כדי לציין את תחילתה של עצירת נשימה.
6. בקשו מהנבדק לעצור את נשימתו במשך 30 שניות, או עד שהוא כבר לא מרגיש בנוח לעצור את נשימתו.
7. }כאשר הנבדק שואף סמן בהקלטת TCD כדי לסמן את סיום עצירת הנשימה.
8. המשך לעקוב אחר CBFV באמצעות TCD ולהקליט לפחות 30 שניות לאחר סיום עצירת הנשימה כדי להבטיח ש-CBFV יחזור לערכי הבסיס.

טבלה 1: עומק MCA בגילאים שונים.

{{TAG_ 631}}

{{}}{{}}{TAG_575{}}{{ }}גיל	עומק עורק המוח האמצעי (מ"מ)
0–3 חודשים	25
{{TAG_615 {}}3–12 חודשים	30
{3 שנים	35–45 {{}} {}}
{{}}3–6 שנים	40– 45
6–10 שנים	{{}}{{{}}{{}}{{}}{{}}{{ TAG_678}}45–50
{{}} {{TAG_ 693}}	45–50
>18 שנים{{TAG_708 {}}	50

תוצאות

חומרים