Automatic Translation

This translation into Turkish was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages

 JoVE Medicine

3D-nöronavigasyon

*1,2,3, *1, *3, 1, 1,3, 3, 1, 1, 1, 4, 5, 5, 5, 6, 3

1Headache & Orofacial Pain Effort (H.O.P.E.), Biological & Materials Sciences Department, University of Michigan School of Dentistry, 2Michigan Center for Oral Health Research (MCOHR), University of Michigan School of Dentistry, 3Translational Neuroimaging Laboratory, Molecular & Behavioral Neuroscience Institute, University of Michigan, 4PET Physics Section, Division of Nuclear Medicine, Radiology Department, University of Michigan, 53DLab, University of Michigan, 6Department of Obstetrics and Gynecology, University of Michigan

* These authors contributed equally

Article
    Downloads Comments Metrics Publish with JoVE
     

    Summary

    Bu çalışmada yazarlar, ilk kez, yeni bir rapor, 3D-Sürükleyici ve in vivo olarak bir hastanın beyninin μ-opioid sisteminde kendiliğinden bir migren krizi etkisinden dolayı etkileşimli nöronavigasyon (3D-IIN).

    Date Published: 6/02/2014, Issue 88; doi: 10.3791/50682

    Cite this Article

    DaSilva, A. F., Nascimento, T. D., Love, T., DosSantos, M. F., Martikainen, I. K., Cummiford, C. M., et al. 3D-Neuronavigation In Vivo Through a Patient's Brain During a Spontaneous Migraine Headache. J. Vis. Exp. (88), e50682, doi:10.3791/50682 (2014).

    Abstract

    MRI temelli çalışmalar öncelikle üretilen bir araştırma artan vücut, migren merkezi sinir sistemi içinde spesifik sinir işlemlerin değiştirilmesi için, meydana gelir ve muhtemelen tahammül göründüğünü göstermektedir. Ancak, bilgiler, özellikle migren baş ağrısı sırasında endojen opioid sisteminde, bu değişikliklerin moleküler etkileri hakkında eksik ve bu değişiklikler yoluyla nöronavigasyon yapılan olmamıştı. Bir roman sürükleyici 3D ve interaktif nöronavigasyon (3D-IIN) yaklaşımı, in vivo bir migren atağı sırasında beyinde endojen μ-opioid iletimi kullanarak, araştırılması amaçlandı. Bu acı tecrübe ve analjezi birden unsurları etkileyen, belki acı regülasyonu ile ilişkili en merkezi neuromechanisms biridir. 10 yıldır migren acı olmuştur A 36 yaşındaki kadın, tipik baş ağrısı (iktal) ve Pozitron Emiss kullanarak nonheadache (interiktal) migren aşamada tarandığıBize beyin (- μOR BP ND değiştiremeyen bağlanma potansiyeli) in μ-opioid reseptörü durumunu ölçmek için izin seçici radyo-[11C] Carfentanil, iyon Tomografi (PET). Kısa ömürlü radyotracer görüntüleme tesisi yakınında bulunan kampüsünde bir siklotron ve kimyasal sentez aparatı tarafından üretildi. PET taramaları, interiktal ve iktal, hem de hastanın adet döngüsünün ayrı orta-geç foliküler fazda planlandı. Iktal PET oturumu sırasında spontan başağrısı saldırı ağır yoğunluk seviyelere ulaştı; tarama oturumunun sonunda bulantı ve kusma ilerliyor. Singulat korteks, nükleus akumbensteki (NACC), talamus (Thal) ve periakuaduktal gri madde (PAG) dahil iktal aşamasında endojen μ-opioid sisteminin ağrı-modülatör bölgelerde μOR BP ND azalmalar vardı; μORs zaten serbest endojen opioidler tarafından işgal olduğunu belirtendevam eden ağrıya karşılık olarak. Bildiğimiz kadarıyla, bu yeni 3D yaklaşımı kullanılarak neuronavigated edilmiş bir migren atağı sırasında μOR BP ND değişiklikleri ilk kez. Bu yöntem, gerçek bir hastanın beyin görüntüleme kümesi içinde bir migren atağı etkileşimli araştırma ve eğitim keşif için izin verir.

    Introduction

    Migren Kadınların yaklaşık% 16 ve ABD'de erkekler% 6 ve dünya çapında 1-3 etkileyen kronik ağrı, trigeminal hastalıktır. Tekrarlayan migren baş ağrısı atakları cevapsız okul / iş günü ve sağlık hizmetlerinin kullanımı 4 milyarlarca dolar maliyet, yaşam ve performansın kalitesini bozan, hastanın varlığının büyük bir kısmı üzerinde bir etkiye sahip. Zayıflatıcı baş ağrısı atakları sırasında, kendi hastalarına zararlı (hiperaljezide) için belirgin bir artış hassasiyet var ve hatta nonnoxious uyaranlar (alodinya) 5.

    Μ-opioid nörotransmitter sistem beynimizdeki başlıca endojen ağrı düzenleyici mekanizmalardan biridir. Bu deneysel ve klinik ağrı algılama düzenlemesi, hem de migren atakları 10'un chronification ile ilişkilendirilmiştir opioid ilaç 6-9 analjezik harekete katılır. Pozitron Emisyon Tomo son gelişmelergrafisi (PET), moleküler görüntüleme vivo 11 'de kronik ağrı hastalarının beyninde önemli moleküler mekanizmaların çalışılması için izin verir. Bu çalışmada, şansa bağlılığı senkronize ve PET / radyotracer oturum kurulum karmaşıklığı ile epizodik saldırıların doğasını zayıflatıcı zorlu lojistik rağmen, 3D nöronavigasyon bir hastanın anahtar ağrı-matris bölgelerde μOR kullanılabilirliğini araştırmak için ilk kez kullanıldı spontan migren baş ağrısı sırasında beyin.

    Olgu Sunumu

    A 36 yaşındaki Asyalı kadın çalışmaya alındı. O görsel auralı migren, 10 yıllık geçmişi ile başvurdu. Sağ taraflı migren baş ağrısı (genellikle tedavi edilmezse veya başarısız tedavi) 72 saat sürecek şiddetli ağrı şiddeti orta ile, ayda 12 gün ortalama oluştu. Onu adet döngüsü, etrafında baş ağrısı ataklarının sıklığının artması vardı kiçalışma boyunca düzenli bir desen vardı. Ilişkili semptomlar şunlardır: bulantı, kusma, fotofobi, ve phonophobia. Düzenli baş ağrısı saldırıları sırasında o herhangi otonomik belirtileri mevcut değildi. Tedavi olarak, o non-steroid anti-inflamatuar ilaçlar dayanan sadece farmakolojik başarısız tedavi ile hastanın semptomları yönetmek, ve ilaç aşırı veya opioid alımı hiçbir belirti yoktur. Tarama ziyareti sırasında klinik muayene normaldi ve anormallikler idi, ve sistemlerin gözden normal sınırlar içinde idi. O çocukları ile tek bir oldu, ve kontraseptif ilaç kullanarak değil.

    Protocol

    Çalışma yerel Kurumsal Değerlendirme Kurulu tarafından onaylanmış, ve Radyoaktif İlaç Araştırma Komitesi tarafından yapılmalıdır. Araştırma konusu çalışmaya katılmaya yazılı bilgilendirilmiş onay verir. Protokol üç kronolojik aşamalara bölünmüştür:

    1. MRI oturumu
    2. Migrenin iktal aşamasında (baş ağrısı) esnasında PET oturumu
    3. Migrenin interiktal fazında (hiçbir baş ağrısı) esnasında PET oturumu

    Hasta, bir baş ağrısı günlüğü doldurmak için, ve araştırma grubu ile görüntüleme oturumunun günde bir migren saldırısının oluşumu teyit sorumludur. , Interiktal ve iktal hem de, PET taramaları bu durumda uzman bir jinekolog tarafından önceden izlenen ve hesaplanan (5 ila 10 gün adet kanaması ilk gün sonra) hastanın ayrı orta-geç foliküler fazlar sırasında planlanmış olmalıdır alanına (yaş).

    1.. MRG Oturum

    1. ÖnDeney için soyma
      1. Önce tarama için konuyu hazırlamak için, nedeniyle MR tarayıcı manyetik alana uygun güvenlik talimatlarını takip etmek gereklidir. Tüm çalışma personeli metal içermeyen MR prosedür odaya girmeden önce olmalıdır.
      2. MR teknolog önceden başlangıç ​​taraması sırasında araştırma gönüllü tarafından imzalanmış Bilgilendirilmiş Olur Formu bir kopyasını sağlayın.
    2. Konu Tarama için hazırlanması
      1. MRG gününde, bir MR güvenlik tarama formu doldurmak için bir araştırma konusu isteyin. FMRI laboratuvar - Bu form Michigan Üniversitesi'nde alınan MR için gereklidir. Anket konusu ayrıca metal içermeyen ve dikkatli ve özel ilgi (örneğin, metalik yabancı parçaları, implante elektrik / mekanik cihaz) gerektiren bir sağlık sorununuz yok pekiştiriyor.
      2. Katılımcı MR prosedür, riskleri ve faydaları anladığını rahatlatın.
      3. Deliver prosedüre yardımcı olacak MR teknolog için tarama formu tamamladı.
    3. 3 Tesla üzerinde hasta için bir interiktal aşamasında bir T1-ağırlıklı anatomik MRI tarama edinin.
      1. MRG edinimi için aşağıdaki dizisi parametreleri kullanın:
        • A. Aksiyal şımarık-gradyan hatırlanan (SPGR) 3D edinimi
        • B. Bant Genişliği = 15.63
        • C. Tekrarlama süresi [TR] = 9.2 milisaniye
        • D. Echo süresi [TE] 1.9 msn =
        • E. İnversiyon kurtarma hazırlığı 500 msn
        • F. Kapak açısı = 15 °
        • G. 25/26 FOV
        • Uyarılmalar H. sayısı [NEX] = 1
        • I. 144 bitişik dilimleri
        • J. 1,0 mm dilim kalınlığı
        • K. 256 x 256 matriks

    2.. İktal PET Oturum

    1. Deney için hazırlanması
      1. Önce Üniversitesi Hastanesi'nde tarama teyit etmek, hangi ph doğrulamak için konuyu başvurunadet döngüsünün ase o taramanın günü olacak. Bir PET (adet kanaması başlangıcından sonra 5 ila 10 gün), orta-geç foliküler fazda tarama gerçekleştirmek için tavsiye edilir.
      2. Tarama çevresinde bir siklotrondan kullanan [11 C] Carfentanil, μ-opioid reseptörleri için seçici bir afinite ile kısa ömürlü radyotracer üretmek için hastaneye bir istek gönderin. İzleyici taramadan önce 2 saat üretilmelidir.
      3. Potansiyel iktal PET taraması gününde, bir spontan migren atağının varlığını doğrulamak için randevu önce konu 2 saat başvurun. Bir migren atağı varsa, Baş Ağrısı Bozuklukları Uluslararası Sınıflandırması aşağıdaki migren tanısını doğrulamak. Tanı konduktan sonra, katılımcı güvenle tarama geçmesi hastaneye almak mümkün olduğunu temin ederim. Tabi rahat sürüş değilse veya belirlenmiş bir sürücü varsa ulaşım sağlayın.
    2. Su'yu hazırlanmasıTarama için bject
      1. Katılımcı hastanede geldiğinde, Baş Ağrısı Bozuklukları Uluslararası Sınıflaması dayalı tanı revalidasyon için PET paketi için ona eşlik. Tarama öncesinde, tabi alımı bir idrar gebelik testi ardından izleyici [11 C] Carfentanil, etkileşim olabilecek herhangi bir madde yoktu onaylamak için bir idrar uyuşturucu testi.
      2. Katılımcı PET prosedürü, riskleri ve faydaları anlar Tazeledi.
      3. Nükleer Tıp teknolog önceden başlangıç ​​taraması sırasında araştırma gönüllü tarafından imzalanmış Bilgilendirilmiş Olur Formu bir kopyasını, sunun.
      4. Nükleer Tıp teknoloğunun rehberlik ardından, konu tarayıcı içine yerleşmek yardımcı olur.
      5. Konu 3D modunda Siemens HR + tarayıcı kullanarak 1 90 dakika PET tarama geçmesi mı (yeniden görüntüler yarı maksimum eksenel ~ 5.5 mm-düzlem-in ve 5.0 mm (FWHM) çözünürlüğünde tam genişliğe sahip).
      6. <Her [11 C] Carfentanil doz için li> (0.03 ug / kg ≤ 555 MBq), sürekli olarak, yaklaşık 35 dakika sonra, izleme uygulama kararlı hal tracer seviyelerinin elde edilmesi için taramanın boyunca infüzyon geri kalan kısmı ile bir bolus olarak yüzde elli yönetmek .
      7. Interiktal PET oturumu.
      8. Olmayan baş ağrısı fazında 2.6 - 2.2 adımları tekrarlayın.

    3.. PET Veri İmar

    1. Görüntüsü (FOV) bir 28.8 cm çapında alanında bir 128 x 128 piksel matris içine etkileşimli algoritmalar kullanarak PET görüntüleri yeniden.
    2. Tarama sırasında hareket düzeltmek için birbirlerine 21 görüntü çerçeveleri ve co-kayıt elde edin.
    3. Önce zayıflama düzeltme amacıyla tarama PET tarama 6 dakika şanzıman (68Ge kaynak) edinin.
    4. Parametrik görüntülerin iki takım halinde bir voksel-by-voksel bazında her bir tarama için dinamik görüntü verilerini dönüştürmek (10 - 40 dk):
      1. Bir izleyici taşıma ölçü kullanın (K1 orao) coregistration ve normalleşme işlemleri için; ve
      2. Kd (reseptör afinite) tarafından bölmek için Bmaks'dan orantılı bir reseptör ile ilgili tedbir, BP ND, (reseptör konsantrasyonu) kullanın.
    5. Referans bölgesi 12 olarak oksipital korteks ile referans bölge tabanlı Logan grafiksel analizi kullanılarak bu önlemleri tahmin.

    4. PET Veri Analizi

    NOT: Anatomik aşağıdaki sırayı takip İstatistiksel Parametrik Haritalama (SPM8) yazılımını kullanarak şablon uzaya görüntüleri standardize.

    1. MR tarama ve K1 taramaları co-kayıt.
    2. Dartel kullanarak Montreal Nörolojik Enstitüsü (MNI) şablon beyin MR tarama normalleştirmek.
    3. PET görüntüleri ortaya çıkan deformasyon matrisi uygulayın.
    4. MNI atlas şablona dönüştürülmüş MR ve PET görüntüleri karşılaştırarak ortak kayıt ve normalleşme doğruluğunu onaylayın.
    5. İlgi bölgesi (ROI) analizi.

      De dahil olmak üzere ağrı işlenmesi sırasında yapan çok sayıda ikili bölgelerin aktivitesini incelemek:

      • A. Anterior / medial / singulat
      • B. Insula
      • C. Hippocampus
      • D. Amygdala
      • E. Kaudat kafa / beden
      • F. Nucleus akumbens
      • G. putamenden
      • H. Yanal / medial pallidum
      • I. Talamus çekirdekleri (ventral anterior, ventral posterior lateral / medial lateral posterior, orta hat, medial / yan dorsal)
      • J. periakuaduktal gri madde (PAG)
      1. . Sag: 4, -28, -6 ve sol: koordinatlarda 3 mm küre koyarak PAG üretin ROI PAG hariç, bu bölgelerin her biri için standart uzaydaki (MarsBaR Define -2, -28 , -6. Bu PAG konumu önceden sağlıklı kontrollere 13,14 karşılaştırıldığında migren hastalarında difüzyon ve bağlantı değişiklikler olduğu gösterilmiştir.
        NOT: [11 C Test-tekrar test çalışmaları% 5 - 15] en kortikal bölgelerinde 3 olmak üzere, iyi en az 10% BP ND önlemler tekrarlanabilirlik göstermektedir Carfentanil. Varyasyon (CoV = Std.Dev. / Ortalama) en büyük katsayıları tipik olarak düşük bir bağlanma ile bölgelerde görülen, ancak, daha düşük bağlanma BP ND CoV ait olan kortikal bölgelerinde ± 0.5 idi. Bu nedenle, tarama arasındaki ROI μOR BP ND yüzde değişim sadece% 10 yukarıda anlamlı olarak kabul edilir.

      5. 3D-nöronavigasyon

      1. Bir 3D Deneyimi IIN için hazırlık
        1. 16 bit olarak tanımlanan yoğunluk ve aktivasyon düzeyleri ile görüntüler yığını olarak Nifti hacimsel veri formatında sağlanan verileri düzenleyin.
        2. Süresi ardışık stereoskopik 3D efekti etkinleştirmek için aktif LCD shutter gözlük kullanın. Diğer göz için görüntü ekranda gösterilirken deklanşör gözlük bir göz engelleme yoluyla çalışır. Bu süreç daha sonra diğer göz için tekrarlar. Bu shuttering etki 110 Hz'de ortaya çıkar.
        3. Kullanımına ilişkin talimat sonra simülasyon ile etkileşim için bir joystick kullanın.
        4. Bir Vicon hareket yakalama sistemi ile uzayda nesnelerin hassas 6DOF izlemeyi etkinleştirmek için yansıtıcı işaretleri ile gözlükler ve joystick kıyafet.
      2. Aubject Aktivasyon Veri gösterilecek
        1. Uygulama başladığında yüklenen ve kümedeki her bilgisayarda paylaşılan yoğunluğu ve aktivasyon seviyesi renk eşlemeleri, tanımlamak için XML yapılandırma dosyaları kullanın.
        2. Jugular iç yükleme fonksiyonlarının şekilde ve "Niftilib" açık kaynak yazılım kütüphanesi tarafından belirlenen sağlanan NIfTIdata 3 boyutlu hacimsel hücreleri Edinme.
        3. Hızını artırmak için kümedeki her bilgisayar ile hacimsel hücreleri çıkan paylaşın.
        4. Ray yürüyen ve değişen renkler ve tanımlanan asetatlarda voksellerin görüntüleyen yürüten bir OpenGL shader (GLSL) tarafından Hacimsel hücreleri yorumlamakönce paylaşılan renk eşleme XML yapılandırma dosyaları.
      3. Vicon sistemi aracılığıyla konumunu elde ve her ekranda hacimsel verilerin çizilmiş perspektifleri güncellemek için kullanabilirsiniz.
      4. Tutanak etkileşimleri ve dinamik ayarlar ve sanal uzayda gezinmek için veriler üzerinden uçakları kesmek için bunları kullanın.

      6. 3D-Sürükleyici ve İnteraktif nöronavigasyon (3D-IIN)

      1. Nifti veri formatı, Niftilib kitaplığı kullanarak yorumlanır hacimsel veri türü mağaza konu aktivasyon veri.
      2. Etkileşimleri ve Vicon izleme sistemi aracılığıyla konumunu, bir joystick aygıtı, ve mimik girişi edinin. Görüntülenen görüntü veri setinin gerçek zamanlı arama sağlayan, doğru noktadan temsil sağlamak ve tanıdık hareketleri ve kontrol şemaları (Şekil 1) kullanılarak 3 keyfi kesme uçaklar için dinamik kontrolünü etkinleştirmek için bu bilgileri kullanın.

    Representative Results

    Hasta 0-10 ağrı ölçekte 6 yoğunluğu ile, sağ temporal ve oksipital titreşimli baş ağrısı ile hastaneye başvurdu. O ancak aurasız, onun tipik migren baş ağrısı başlamıştı. Bu (iktal) PET oturumundan önce 5 saat uyanış üzerine başlatılan vardı ve o herhangi bir abortif farmakoterapide olmadan tahammül başardı. Bildiği kadarıyla, baş ağrısı herhangi bir tetikleyici faktör (örneğin, alkol, uyku yoksunluğu) tarafından uyarılmış değildi. Hiçbir otonomik semptomlar bildirilmiştir, fakat fotofobi ve phonophobia mevcut idi. Iktal PET oturumunun başlangıcında takiben baş ağrısı şiddetli yoğunluk seviyelerini (0-10 ağrı ölçekte 9) Çalışmaya 60 dakika ulaşan tırmandı; tarama oturumunun sonunda bulantı ve kusma ilerliyor. Başlangıca (interiktal faz) (Şekil 2) ile karşılaştırıldığında μOR BP ND azalış, spontan migren baş ağrısı (iktal faz) sırasında hastanın beyninde fark edildi. OradaSağ lateral dorsal (11, -19, -16:% 10.2) aşağıdaki talamus çekirdekler dahil endojen μ-opioid sisteminin ana ağrı-matris bölgelerde μOR BP ND patent azalmalar re, sağ medial dorsal (6, -17, -8:% 11.1), sağ orta hat (8, -19, -16: 27%), ve ventral anterior (9, -9, -12:% 12.0). Buna ek olarak, değişiklikler sağ anterior (8, 35, 14:% 13.7) bulundu ve posterior singulat korteks (-5, -44, 23:% 11.8) sol, sol kaudat vücut (-11, 6, 15: 12.0 %), medial pallidum (sağ: 16, -4, -3:% 16.2; left: -14, -4, -3:% 22.6), sol nükleus akumbens (-9, -11, -7:% 10.5 ) ve hipokampus (sağ: 30, -22, -14:% 12.6; left: -30, -22, -14:% 11,5). Sadece sol amigdala (: 11.7% -23, -4, -19) yılında μOR BP ND bir artış vardı. 4, -28, -6: beyin sapı, μOR BP Kuzey Dakota önemli iktal azalma periakuaduktal gri madde (PAG) (sağ kaudal rostral uzanan% 15.1; left: -2, -28, -6: 14.6 %) (Şekure 3). (:% 8.5; left: sağ 8.29%) Ancak, migren atağı sırasında μOR BP ND küresel hemisferik yüzde değişim mütevazı, μOR BP ND düşüşler beyindeki ağrı-matris yapılarına özgü olduğunu belirten .

    Şekil 1
    Şekil 1.. Tam Sanal Gerçeklik bir Migrenöz Beyin 3D Veri Gezinme. İlk defa gerçek migren beyin veri beyinde μ-opioid reseptörleri (μOR BP ND) kullanılabilirliği sırasında ilgili (öğrenci, klinisyenler ve araştırmacılar tarafından) verileri üzerinden sınırsız navigasyonu içeren tamamen sürükleyici 3D sanal gerçeklik, keşfedilmeyi edildi in vivo migren baş ağrısı saldırı.

    Şekil 2, .. Şekil 2. in vivo bir Migren Baş Ağrısının μ-opioid Beyin Profili iktal fazı (alt sıra) - baş ağrısı aşaması - μ-opioid reseptör durumuna bir azalmayı göstermektedir ağrı-matris bölgelerinde (μOR BP ND) (Eşik değer, DV = 4.50). Bu sonuç, muhtemelen eden şiddetli baş ağrısı için düzenleyici bir yanıt olarak, migren atağı sırasında endojen μ-opioid serbest bir artışı temsil etmektedir. Anahtar kelimeler: talamus (Thal), nukleus akumbens (Nac), ve ön Cingular korteks (ACC).

    Şekil 3,
    Şekil 3. Midbrain / Pons / Medula μ-opioid reseptör Ulaşılabilirlik in vivo bir migren atağı sırasında. Iktal faz (sağsütun) - baş ağrısı aşaması - olmayan baş ağrısı aşaması - periakuaduktal gri madde (PAG) (Eşik değer, DV = 4.50), interiktal faz (sol sütun) ile karşılaştırıldığında olarak birlikte μ-opioid reseptör durumuna bir azalmayı göstermektedir. Anahtar kelimeler: PAG: r - rostral; m - medial; c - kaudal.

    Discussion

    Bu olgu sunumunda, gerçek migren baş ağrısı beyin görüntüleme verileri μ-opioid reseptör durumuna (μOR BP ND) bir düşüş göstermiştir tamamen sürükleyici sanal 3D gerçeklik içinde, ilk kez araştırılmıştır. ΜOR BP ND azalma daha yüksek bir doluluk ve / ya da merkezi sinir sisteminde μ-opioid reseptörlerinin bir kayıp olduğunu göstermektedir. Interiktal tarama kıyasla iktal tarama sırasında ağrı-matris bölgelerde μOR BP ND akut azalmalar, daha az μORs yapma, devam eden ağrı düzenleyici bir tepki olarak μORs ile etkileşim endojen opioidlerin serbest bir sonucu olarak meydana gelmesi bekleniyor radyoişaretleyicinin erişilebilir.

    Bizim iktal migren beyin çalışmada yenilik sanal gerçeklik içinde bir hastanın gerçek beyin verilerini araştırmak için yeni 3D nöronavigasyon yaklaşım yatıyor. PET radyotracer teknoloji μORs değişiklikleri ölçmek için kullanılan[11 C] Carfentanil ile kullanılabilirlik. Baş ağrısı olay sırasında incelendiğinde, Migrenlilerin beyinleri genellikle atak tetikleyici (örn.., Gliseroltrinitrar, photostimulation) 16,17, ya da spesifik bir uyarana (örneğin uyarılmış., Ağrı, fırça, ışık teknik talebinin altında şu taranır ve koku) 18-20. Tüm bu çalışmalar bozukluğu baş ağrısı aşamasında kortikal ve subkortikal hipereksitabilitenin ile ilişkili olduğu bilgiyi doğrulamıştır. Bununla birlikte, beyin protokollerdeki uyaranların bir bolluk, merkezi sinir sistemi üzerinde bir akut migren krizi tek etkinin anlaşılmasına bulut birden fazla faktörü getirmektedir. Eksojen stimülasyon varlığı olmadan önceki birkaç fonksiyonel çalışmalarda, bu tür hatta akut tedavisi sonra 22 sürebilen singulat korteks, hipotalamus ve beyin sapı 21, gibi alanlarda artan bölgesel serebral akışının gösterge yoktur. Şimdiye kadar, Uygulanan görüntüleme teknolojileri gibi endojen μ-opioid mekanizması, beyindeki en önemli analjezik kaynaklardan biri olarak migren krizi, katılan nörotransmiter / reseptör süreçlerin moleküler karakterizasyonu için izin vermedi. Ayrıca, bizim yöntem bu süreçler sanal ortamda 3D nöronavigasyon kullanarak keşfedilmeyi izin verdi.

    Azalan ağrı düzenleyici sistem supra-spinal alanlara spinal dahil beyin boyunca μ-opioid reseptörleri aracılığıyla büyük ölçüde ağrı işleme düzenleyen karmaşık bir ağdır. Bu alanlar, bir endojen anti-nosisepsiyon, stres kaynaklı analjezi dahil olmak üzere bilinen ve opioid ilaçların eylem yaygın, kronik ağrı ve migren tedavisi için kullanılmaktadır. Aslında, migrenle ilişkili dural nörojenik damar genişlemesi morfin ile tamamıyla inhibe edilebilir ve daha sonra, opioid antagonisti nalokson ile tersine olduğunu belirten nörojenik üzerinde morfin etkisiinflamasyon μ-opioid reseptörlerinin aktivasyonu yolu ile 23, özellikle aracılık eder. İlginçtir, insanlarda endojen opioid / μORs bölgesel aktivasyon büyüklüğü ağrı deneyiminde 24 duyusal ve duygusal unsurları bastırmak için bireyin kapasitesi ile ilişkilidir.

    Çalışmamızda, iktal aşamasında μ-opioid reseptör durumuna azalma gösterdi beyin bölgelerinin migren baş ağrısı deneyimi ve modülasyon hem elemanları sorumludur. Onlar ACC, talamus, bazal ganglionlar (örn.., NACC), hipokampus ve PAG vardır. Anormal trigeminal afferent trafik nedeniyle duyarlılık ek olarak, migren patofizyolojisi için, bir katı hipotez modülatör sisteminin işlev bozukluğudur. Bu durumda, ikinci / opioid reseptörlerinin yüksek bir ifade yoktur PAG gibi beyin sapı yapıları, çıkıntılar, verimsiz ASCE üzerindeki anti-nosiseptif etkiyi üreteceğiduyusal nöronlar nding. Buna ek olarak, diğer yapılar yüksek kortikal migrende ağrı bu hatalı-modülatör mekanizmasında yer alır. Yeni bir interiktal dinlenme-devlet çalışma ventrolateral PAG sağlıklı kontrollere karşı Migrenlilerin bağlantısındaki değişiklikleri ve modülatör ağrı sistemindeki (alt) çoğu kortikal yapıları bildirilen ve baş ağrısı ataklarının 13 frekans ile bu korelasyon. Bu çalışmada bulunan bağlantı değişikliklerle bölgeler kendi çalışma bulunan μOR BP ND değişikliklerle gibi aynıdır. Aynı PAG yeri aslen Migrenlilerde 14 mikro nöroplastisiteyi kapsayan olarak bildirilir ve burada saldırı sırasında μOR BP ND önemli bir azalma vardı.

    Daha geniş serili ile yapılacak çalışmalar, bu olgu sunumunda bulguları onaylamak ve genişletmek için gereklidir. Sistem düzgün yanıt vermiyor, neden Örneğin, şu anda bilinmemektedirSık sık migren kliniklerinde öngörülen eksojen opioidlerin uzun süreli kullanımı ile ilgilidir. Bununla birlikte, bizim çalışma μ-opioid sisteminde bir migren baş ağrısının etkisi üzerine önemli mekanik bilgi sağlar ve bir roman sürükleyici 3D ve ilk kez interaktif nöronavigasyon (3D-IIN) yaklaşım kullanır. Gelecekte, bu keşif 3D yöntem araştırma ve klinikte hastaların beyinlerini inceleyerek için çok daha sürükleyici ve etkileşimli bir bakış açısı sağlayabilir.

    Disclosures

    Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

    Acknowledgements

    - Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü - K23 NS062946, Dana Vakfın Beyin ve Immuno-Görüntüleme Ödülü ve Migren Araştırma Vakfı Araştırma Bursu Ödülü Ulusal Sağlık Enstitüsü: Bu çalışma aşağıdaki hibe (DaSilva AF) tarafından desteklenmiştir. Yazarlar PET Merkezi Nükleer Tıp TECHNOLOGISTS (Jill M. Rothley, Edward J. McKenna, Andrew R. Weeden, Paul Kison ve Caitlin Hendricks) ve Fonksiyonel MR Laboratuvarı (Scott Peltier ve Keith Newnham) personelini kabul. Dr Alexandre DaSilva, baş araştırmacı çalışmada tüm verilere tam erişim vardı ve verilerin bütünlüğü ve veri analizi doğruluğu için sorumluluk alır. Yazarlar bu çalışmada, ilgili çıkar çatışması beyan ederim.

    References

    1. Stewart, W. F., Shechter, A., Rasmussen, B. K. Migraine prevalence. A review of population-based studies. Neurology. 44, (1994).
    2. Lipton, R. B., Silberstein, S. D., Stewart, W. F. An update on the epidemiology of migraine. Headache. 34, 319-328 (1994).
    3. Lipton, R. B., Bigal, M. E. Migraine: epidemiology, impact, and risk factors for progression. Headache. (2005).
    4. Hu, X. H., Markson, L. E., Lipton, R. B., Stewart, W. F., Berger, M. L. Burden of migraine in the United States: disability and economic costs. Arch Intern Med. Arch Intern Med. 159, 813-818 (1999).
    5. Lipton, R. B. Cutaneous allodynia in the migraine population. Ann Neurol. 63, 148-158 (2008).
    6. Fields, H. L. Understanding how opioids contribute to reward and analgesia. Reg Anesth Pain Med. 32, 242-246 (2007).
    7. Opioid Therapy for Migraine. Headache: The Journal of Head and Face Pain. 47, 1371-1372 (2007).
    8. Menon, S., et al. The human mu-opioid receptor gene polymorphism (A118G) is associated with head pain severity in a clinical cohort of female migraine with aura patients. The journal of headache and pain. 13, 513-519 (2012).
    9. Drinovac, V., Bach-Rojecky, L., Matak, I., Lackovic, Z. Involvement of mu-opioid receptors in antinociceptive action of botulinum toxin type A. Neuropharmacology. 70, 331-337 (2013).
    10. Lipton, R. B., Bigal, M. E. Opioid therapy and headache: a cause and a cure. Neurology. 62, 1662-1663 (2004).
    11. Harris, R. E., et al. Decreased central mu-opioid receptor availability in fibromyalgia. J Neurosci. 27, 10000-10006 (2007).
    12. Logan, J., et al. Distribution volume ratios without blood sampling from graphical analysis of PET data. J Cereb Blood Flow Metab. 16, 834-840 (1996).
    13. Mainero, C., Boshyan, J., Hadjikhani, N. Altered functional magnetic resonance imaging resting-state connectivity in periaqueductal gray networks in migraine. Ann Neurol. 70, 838-845 (2011).
    14. DaSilva, A. F., et al. Interictal alterations of the trigeminal somatosensory pathway and periaqueductal gray matter in migraine. Neuroreport. 18, 301-305 (2007).
    15. Hirvonen, J., et al. Measurement of central mu-opioid receptor binding in vivo with PET and [11C]carfentanil: a test-retest study in healthy subjects. European journal of nuclear medicine and molecular imaging. 36, 275-286 (2009).
    16. Cao, Y., Aurora, S. K., Nagesh, V., Patel, S. C., Welch, K. M. Functional MRI-BOLD of brainstem structures during visually triggered migraine. Neurology. 59, 72-78 (2002).
    17. Afridi, S. K., et al. A PET study exploring the laterality of brainstem activation in migraine using glyceryl trinitrate. Brain. 128, 932-939 (2005).
    18. Moulton, E. A., et al. Painful heat reveals hyperexcitability of the temporal pole in interictal and ictal migraine States. Cereb Cortex. 21, 435-448 (2011).
    19. Burstein, R., et al. Thalamic sensitization transforms localized pain into widespread allodynia. Ann Neurol. 68, 81-91 (2010).
    20. Denuelle, M., et al. A PET study of photophobia during spontaneous migraine attacks. Neurology. 76, 213-218 (2011).
    21. Denuelle, M., Fabre, N., Payoux, P., Chollet, F., Geraud, G. Hypothalamic activation in spontaneous migraine attacks. Headache. 47, 1418-1426 (2007).
    22. Weiller, C., et al. Brain stem activation in spontaneous human migraine attacks. Nat Med. 1, 658-660 (1995).
    23. Williamson, D. J., et al. Role of opioid receptors in neurogenic dural vasodilation and sensitization of trigeminal neurones in anaesthetized rats. Br J Pharmacol. 133, 807-814 (2001).
    24. Zubieta, J. K., et al. Regional mu opioid receptor regulation of sensory and affective dimensions of pain. Science. 293, 311-315 (2001).

    Comments

    0 Comments

    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Metrics

    Waiting
    simple hit counter