Kvantitativní automatizovaná detekce lézí traumatického poranění mozku (QALD)

Kvůli jejich nefokální povaze je obtížné detekovat a kvantifikovat mozkové léze související s TBI pomocí tradiční MRI. V současném výzkumném programu výzkumníci navrhují vyvinout postupy kvantitativní automatické detekce lézí (QALD), aby (1) objasnili povahu a distribuci poškození tkáně po mírném, středně těžkém a těžkém TBI (2) zlepšili schopnost detekce, kvantifikace a lokalizace Poškození mozku TBI u jednotlivých pacientů a (3) korelují kvantitativní míry poškození mozku u jednotlivých pacientů s TBI s neuropsychologickým deficitem pozornosti, paměti a exekutivních funkcí.

QALD detekuje abnormální parametry tkáně v nemocném mozku prostřednictvím statistických srovnání s normativní databází. Předběžné výsledky ukazují, že QALD je schopen detekovat vysoce významné abnormality v mozcích pacientů s TBI s normálními klinickými MRI skeny. QALD bude dále vylepšen a testován s větší databází a včetně snímků mozku pořízených pomocí čtyř různých zobrazovacích sekvencí (T1, T2, DTI a tekutinou atenuované inverzní zotavení nebo FLAIR) od 100 kontrolních subjektů. Analýza dat bude zahrnovat pokročilé techniky mapování kortikálního povrchu pro kvantifikaci parametrů a tloušťky tkáně šedé hmoty ve 34 různých kortikálních oblastech v každé hemisféře. Kromě toho budou projekce kortikálních vláken kvantifikovány pomocí DTI a FLAIR analýzy bílé hmoty ležící pod kortikálním povrchem. Subkortikální vláknité trakty kritické pro komplexní kognitivní operace budou analyzovány morfometrií založenou na voxelu a vylepšenými algoritmy pro oblast zájmu k definování hranic vláknitého traktu. Vlastnosti tkání v kritických subkortikálních strukturách (např. hippocampus) budou kvantifikovány po automatické parcelaci těchto oblastí mozku. Vyšetřovatelé budou také testovat kontrolní subjekty na sérii neuropsychologických testů (NPT) a korelovat variace ve velikosti, myelinizaci a vlastnostech tkání normálních kortikálních a subkortikálních struktur s kognitivní výkonností. Poté vyšetřovatelé shromáždí identická zobrazovací data u 99 pacientů s TBI rozdělených do tří skupin (mírné, střední a těžké TBI), aby charakterizovali průměrný vzorec poškození způsobeného TBI různé závažnosti. Dále budou vyšetřovatelé kvantifikovat léze u jednotlivých pacientů s TBI a popsat variabilitu vzorců lézí v různých skupinách závažnosti. Paralelně výzkumníci vyvinou další techniky multimodální analýzy pro kombinování statistických informací z různých zobrazovacích sekvencí pro zlepšení citlivosti detekce lézí na společně lokalizované abnormality evidentní s různými zobrazovacími protokoly. Kromě toho budou vyšetřovatelé testovat pacienty s NPT a analyzovat vztah mezi poškozením mozku, kognitivní výkonností a sebehodnocením výsledku, aby se zlepšila prognostická hodnota neuroradiologických studií TBI.