Мониторинг Акупунктура Влияние на Мозга человека на МРТ

Здравствуйте, я Кэтлин Хэй из Центра Матео отделения радиологии Массачусетского общего госпиталя и Гарвардской медицинской школы. Сегодня мы продемонстрируем процедуру функциональной магнитно-резонансной томографии во время стимуляции акупунктурой. Когда мы только начинали применять ФМРТ для визуализации воздействия акупунктуры на мозг, мы не имели представления о том, как будут выглядеть полученные данные.

За прошедшие годы мы создали базу данных по иглоукалыванию с фМРТ-мониторингом нескольких основных акупунктурных точек примерно у 200 испытуемых, как здоровых, так и с различными заболеваниями, что обеспечило прочный фундамент для будущих исследований. Руководителем фМРТ-визуализации был доктор Кеннет Куа, физик по МРТ из Центра Мартина. В данных исследованиях он выступит с заключительным словом, опираясь в основном на практику иглоукалывания и исследовательскую деятельность.

Процедуры иглоукалывания будет проводить специалист по акупунктуре центра. Доктор Vitali Napal, эксперт центра по функциональной МРТ при иглоукалывании, продемонстрирует процесс сбора данных с физиологическим мониторингом. Итак, приступим.

Во время сеанса сканирования у испытуемого регистрируются такие физиологические параметры, как электрокардиограмма или ЭКГ, кожно-гальваническая реакция или КГР и дыхание. Сигналы регистрируются с помощью системы PowerLab, подключенной к компьютеру с установленным программным обеспечением Chart от компании ADInstruments, которая усиливает, оцифровывает и записывает сигналы, поступающие от испытуемого. Для настройки системы дыхательного пояса, используемой для записи дыхания, подключите преобразователь к розетке в комнате управления сканером и пропустите пояс через ввод в помещение сканера.

Для синхронизации физиологических данных с данными фМРТ подключите BNC-кабель от блока триггера сканера фМРТ к системе PowerLab в пультовой. После этого в программном обеспечении для построения графиков можно настроить начало записи при получении сигнала от сканера. Теперь подготовьте устройства для мониторинга ЭКГ: вам понадобятся четыре электрода ЭКГ и кабель ЭКГ, подключенный к совместимой с МРТ мобильной тележке; для измерения проводимости кожи подключите два разъема SER к распределительной коробке в процедурной комнате и подготовьте гель для измерения проводимости кожи.

Теперь приступим к подготовке испытуемого к сканированию. Перед началом убедитесь, что испытуемый не испытывает тревоги или утомления и что перед сканированием он съел легкий прием пищи. Поскольку эти факторы могут повлиять на реакцию мозга на иглоукалывание, сопроводите испытуемого в помещение со сканером и попросите его вставить беруши для защиты ушей от шума сканера.

Теперь поместите испытуемого на стол сканера и используйте мягкие фиксаторы для иммобилизации головы. Снимки при иглоукалывании особенно подвержены артефактам движения головы из-за низкого соотношения сигнал/шум. Чтобы уменьшить движение тела, поместите поддержку под колени испытуемого, чтобы пятки не касались поверхности стола, закрепите катушку для головы и внесите окончательные коррективы в положение мягких фиксаторов, чтобы обеспечить комфорт испытуемого.

Поскольку средняя сессия длится два часа, комфорт имеет решающее значение для непрерывного сканирования. Совместимо с МРТ. При необходимости во время сканирования может проводиться физиологический мониторинг.

Перед началом записи необходимо проверить качество сигнала ЭКГ. В данной демонстрации используется МРТ-система Siemens Avanto с индукцией магнитного поля 1.5 Tesla, оснащенная стандартной квадратичной головной катушкой для эхо-планарной томографии. При проведении исследований со стимуляцией иглоукалыванием следует получать более тонкие срезы головного мозга.

Для уменьшения артефактов магнитной восприимчивости используйте срезы толщиной 3 mm с зазором 0,6 mm или 0,75 mm в сагиттальной или аксиальной ориентации, чтобы охватить весь мозг, включая ствол мозга и мозжечок. Выполняйте функциональное сканирование с использованием Т2-взвешенной градиент-эхо-последовательности с временем повторения (TR) 4 s, временем эха (TE) 30 ms, полем обзора (FOV) 200 mm, матрицей 64×64 и углом отклонения 90°. Более короткое TE помогает уменьшить артефакты восприимчивости, в то время как относительно длительное TR позволяет обеспечить охват всего мозга с высоким пространственным разрешением.

Миндалевидное тело, гиппокамп, вентромедиальная префронтальная кора и субгенуальные области, расположенные в основании мозга, особенно подвержены потере сигнала. Проверьте эхо-планарные изображения, чтобы убедиться в достаточном охвате этих областей. Для минимизации подобных артефактов в специализированных исследованиях при сборе данных рекомендуется использовать магниты с индукцией 1,5 Tesla вместо систем с более высокой напряженностью поля.

Обязательно выполните не менее четырех холостых сканирований перед началом сбора изображений, чтобы обеспечить стабилизацию сигнала фМРТ. Теперь рассмотрим, как проводить иглоукалывание во время эксперимента с фМРТ: сначала попросите испытуемого расслабиться, закрыть глаза и не двигаться во время сканирования. Чтобы испытуемый мог сообщить о возникновении болезненных ощущений, попросите его поднять один палец.

Если любое из ощущений при иглоукалывании приблизится к оценке боли 8 из 10, или в случае возникновения резкой боли любой степени до начала сканирования, пациенту следует поднять два пальца. Введите стерильную одноразовую высококачественную серебряную иглу для акупунктуры вертикально в акупунктурную точку. Манипуляции с иглой могут выполняться путем осторожного вращения или методом подъема и введения.

Чаще используется техника ротации. Проверьте чувствительность субъекта к манипуляциям с иглой, чтобы оценить глубину введения и силу воздействия, необходимую для достижения эффекта без возникновения чрезмерного дискомфорта или выраженной боли. В течение 10-минутного сканирования вращайте иглу в одной точке в течение двух двухминутных блоков с перерывами, во время которых игла остается на месте.

Следите за тем, чтобы не приближаться к объекту и не удаляться от него непосредственно до или после периода стимуляции, так как эти движения могут повлиять на результаты. Повторите процедуру на других акупунктурных точках. Для сенсорного контроля или имитации иглоукалывания (плацебо-акупунктуры) мы осуществляем поверхностную тактильную стимуляцию акупунктурной точки с помощью монофиламента von Frey размера 5.88 и соответствующей парадигмы.

Это выполняется перед непосредственной акупунктурной стимуляцией акупунктурной точки. Процедуру можно провести путем свободного постукивания по нити или путем введения нити через направляющую трубку, используемую для акупунктурных игл. По завершении акупунктурной стимуляции зафиксируйте силу, с которой игла сопротивляется манипуляции.

В конце каждого сканирования исследователь, не являющийся специалистом по иглоукалыванию, должен попросить испытуемого оценить возникшие ощущения по шкале от 0 до 10. Список ощущений при иглоукалывании основан на данных сообщества специалистов по акупунктуре, а не на типичных опросниках по боли, представленных в литературе.

Затем данные ФМРТ категоризируются в соответствии с психологической реакцией: ощущение ци, ощущение ци в сочетании с резкой болью, отсутствие акупунктурных ощущений и только резкая боль. Случаи возникновения исключительно резкой боли встречаются крайне редко. Рассмотрим некоторые репрезентативные данные ФМРТ, которые мы обработали с помощью A FNI.

Также может быть использовано другое программное обеспечение, например FS LO free surfer. Функциональные сканы накладываются на анатомические карты высокого разрешения всей когорты. Для всех представленных здесь групповых карт установлен порог P менее 0.0001 без коррекции.

Для начала рассмотрим, чем отличается эффект игольчатого воздействия в акупунктуре от тактильной стимуляции. Представлены данные группы из 37 испытуемых, прошедших сеансы акупунктуры. Кластеры деактивированных структур в анализе deci наблюдались в медиальной префронтальной коре, медиальной теменной коре и медиальной височной доле в обоих полушариях.

Подобные изменения были редко выражены при тактильной стимуляции. В правой латеральной височной доле также наблюдалась более выраженная деактивация во время иглоукалывания. В отличие от деактивации, тактильная стимуляция вызвала более сильную активацию сенсомоторной области Бродмана BA 43 и ассоциативной коры BA 22.

Правая передняя часть островковой доли парадоксальным образом активировалась при иглоукалывании, но не при тактильной стимуляции. Здесь мы видим корреляцию между психофизическим и гемодинамическим ответом. Этот график представляет собой сравнение воздействия иглоукалывания (deci) с воздействием DEI плюс острая боль.

Выраженное снижение активности медиальной префронтальной коры, медиальной теменной коры и медиальной височной доли, наблюдавшееся при отсутствии боли, ослабевало при наличии боли. Активация сенсомоторной и ассоциативных корковых зон становилась более выраженной, а также активировался ряд лимбических областей, таких как средний пояс, дополнительная моторная область, задний пояс, BA 23, миндалевидное тело и червь мозжечка.

Активация островковой доли при воздействии deci была локализована в правом переднем отделе, тогда как при болевых ощущениях специфическая локализация отсутствовала. Здесь мы наблюдаем перекрытие лимбических паралимбических неокортикальных сетей (LP NN) 48 испытуемых во время стимуляции иглоукалыванием с сетью пассивного режима работы мозга (DMN); кластеры деактивированных областей в медиальной префронтальной коре, медиальной теменной коре и височной доле LP NN, выявленные с помощью общего линейного анализа и свободного от модели нечеткого кластерного анализа, продемонстрировали выраженное сходство с основными областями DMN. Мы продемонстрировали способ мониторинга динамического воздействия иглоукалывания на человеческий мозг.

При использовании ФМРТ в ходе данной процедуры важно помнить о необходимости следить за комфортом испытуемого и его психофизической реакцией, стремясь вызвать у него CHI и избегая болезненной стимуляции. На этом все. Спасибо за просмотр и удачи в проведении эксперимента.