Mikrostrukturní zobrazování u pacientů s mrtvicí

Pozadí:

Pacienti s mrtvicí a tranzitorní ischemickou atakou (TIA) jsou často subakutně zatíženi únavou a sníženou pozorností. Frekvence únavy po cévní mozkové příhodě se odhaduje u 29–77 % všech pacientů, přičemž nejvyšší zátěž se často uvádí 3 měsíce po cévní mozkové příhodě. Mikrostruktury, které tvoří mozkové spojení, tj. bílá hmota (WM), nízký průtok krve a malé kolaterální krevní zásobení činí WM vysoce náchylným k ischemickým poraněním. V případě mrtvice nebo TIA u WM začnou okolní mikrostruktury postižených ztrácet životně důležité živiny, tj. kyslík a glukózu, což iniciuje kaskádu buněčné dysfunkce v důsledku excitotoxicity. V důsledku toho se některé mikrostruktury zhoršují a degenerují, což vede k poškození neuronů a snížení vedení signálu. Diagnostika cévní mozkové příhody a TIA se opírá o klinické nálezy a zobrazovací metody, kde se MRI stala zvolenou zobrazovací modalitou kvůli citlivosti k detekci mozkových lézí. V pozdějších subakutních fázích mrtvice a TIA však standardní klinické MRI sekvence postrádají specifitu pro mapování mikrostrukturální degenerace/regenerace mozkových spojení, které procházejí ischemickou oblastí nebo v její blízkosti. V posledních letech se objevily nové technologie pro strukturní kvantitativní MRI, které jsou citlivé na různé mikrostrukturální rysy a jejich organizaci anizotropie, tj. demyelinizaci a velikosti a hustoty axonů. Použití těchto nových metod MRI má potenciál kvantitativněji rozložit některé patologické procesy, které jsou základem fází menších cévních mozkových příhod. Dříve byla podobná MRI studie budoucích směrů klinických MRI technologií aplikována na roztroušenou sklerózu (RS). Onemocnění MS následuje některé ze systémových patologických degeneračních účinků, jako je menší mrtvice, tj. axonální degenerace a de-/remyelinizace. Předběžné výsledky této studie silně naznačují např. že nově zavedená modalita MRI zlepšuje diagnostickou hodnotu lepší korelací s klinickým hodnocením. Navíc kombinace MRI modalit poskytuje nový pohled na patologii, kterou lze vidět pouze v histologii.

Cíle:

1. Zkoumat, zda nové metody MRI mohou detekovat dopad mikrostrukturních ischemických změn podél mozkových spojení, např. neuronální degenerace.
2. Testovat hypotézu, že kombinace unikátních strukturálních MRI opatření synergicky poskytne vzory změněné struktury mozku, které vedou k nadměrné únavě u pacientů s menší mrtvicí nebo TIA.
3. Vyhodnotit schopnost nových kvantitativních metod MRI objektivně posoudit přítomnost a závažnost únavy určením relevantních strukturálních změn mozku, které přispívají k únavě.

Hypotéza:

Ústřední hypotézou studie je, že kombinace unikátních měření MRI synergicky poskytne silnější nástroj k popisu únavy a kognitivních deficitů po cévní mozkové příhodě a TIA za účelem predikce funkčních deficitů u malých cévních mozkových příhod a TIA. Předpokládá se, že se očekává, že jak Wallerova degenerace, tak demyelinizace ovlivní anizotropii mikrostrukturálních opatření podél mozkové sítě, jak jsou odvozeny z difúzních procesů na mikrometrovém délkovém měřítku.

Metody:

• Účastníci: Očekává se, že do této studie bude zapsáno 90 účastníků. Účastníci jsou rozděleni metodou případ-kontrola, aby vytvořili celkem 3 třídní skupinu: 30 pacientů s lehkým mrtvicí, 30 pacientů s TIA a 30 zdravých subjektů stejného věku a pohlaví pro kontrolní skupinu.
• Sekvence MRI: strukturní MRI (FLAIR, T1-W, T2* a přenos magnetizace), kvantitativní MRI (multiparametrické mapování) a difúzně vážené zobrazování (difúzní tenzorové zobrazování, traktografie, rozptyl orientace neuritů a zobrazení hustoty (NODDI), model, a mikroskopická frakční anizotropie).
• Neuropsychologická měření: Skóre únavy, odhadnuté pomocí Multidimenzionálního inventáře únavy; Skóre deprese, odhadnuté pomocí inventáře velké deprese; Stupnice únavy pro motorické a kognitivní funkce; Opakovatelná baterie pro hodnocení neuropsychologického stavu; Wechslerova škála paměti-III; Úlohy verbální plynulosti měření sémantické plynulosti; a Zkouška tvorby stezek A a B.

Experimentální design:

• Část 1. Klinické a kognitivní hodnocení Klinické a kognitivní hodnocení bude prováděno na Neurologickém oddělení nemocnice Bispebjerg. Hodnocení kognitivního hodnocení bude provedeno prostřednictvím řady úkolů a dotazníků, které určí, zda je pacient způsobilý pro studii.
• Část 2. MRI sezení Druhá část se uskuteční do 3 týdnů po klinickém posouzení pacientů a bude sestávat pouze z 1 skenování. Zdravé kontrolní subjekty budou zahrnuty pouze pro tuto druhou část s cílem vytvořit referenční rámec výsledků zobrazování o tom, jak vypadá normální mozek. Délka skenování je maximálně 90 minut.

Etická hlediska:

Se všemi pacienty je zacházeno podle nejlepší klinické praxe a v souladu s dánskými a evropskými směrnicemi. Není známo žádné riziko související s MRI u osob bez magnetického kovu v těle (např. kardiostimulátor); toto je vyloučeno použitím specifického dotazníku pro screening subjektů před MRI. Omezený prostor a hluk MRI skeneru mohou u některých vyvolávat úzkost; proto budou všem subjektům poskytnuty špunty do uší a nesmějí trpět klaustrofobií. Vyšetřovatelé nejsou zodpovědní za to, že se při vyšetřeních magnetickou rezonancí nepodařilo nalézt existující patologii. Někdy si však vyšetřovatel může všimnout náhodného nálezu na vyšetření magnetickou rezonancí, který se zdá být abnormální, bude radiolog konzultován, zda si nález zaslouží další zkoumání, v takovém případě bude vyšetřovatel kontaktovat účastníka a/nebo lékaře primární péče. účastníka informovat o nálezu. Rozhodnutí, zda přistoupit k dalšímu vyšetření nebo léčbě, je výhradně na účastníkovi a případně na lékaři účastníka.

Ekonomika:

Projekt získal finanční prostředky z programu Evropské unie pro výzkum a inovace Horizont 2020 v rámci grantové smlouvy Marie Skłodowska-Curie č. 765148, program European Innovative Training Network (ITN) s názvem TRABIT – „Translational Brain Imaging Training Network“.

Důležitost nebo význam pro studii:

Pokud se hypotézy studie potvrdí, zobrazení únavy založené na MRI poskytne důležitý doplněk klinického hodnocení založeného na klinických skóre subjektivního vnímání únavy. Takové metody založené na MRI by připravily cestu pro kvantitativní měření invalidizující únavy a podpořily by tak vývoj a hodnocení individualizovaných terapií.