Kombineret helhjernestrukturel og funktionel MR til forudsigelse af neurologisk bedring efter hjertestop (ARISE)

Der er et stort behov for rettidige, pålidelige og generaliserbare metoder til at forudsige resultater hos anoxo-iskæmiske komapatienter. Standardprædiktorer for dårligt resultat efter hjertestop (CA) inkluderer kliniske, elektrofysiologiske og serum biomarkører data. Alle har væsentlige begrænsninger med hensyn til pålidelighed og generaliserbarhed. Ved at levere hele hjernens strukturelle og funktionelle forbindelseskort, eller connectomer, har avancerede MR-teknikker præcist afsløret hjernenetværksskader induceret af CA. Fordi disse individualiserede connectomiske profiler indeholder kritisk information om bevidsthedsgendannelsespotentiale efter CA, kan det antages, at disse kvantitative helhjerne-data kan bruges til at udarbejde meget effektive prædiktive algoritmer for anoxo-iskæmiske komapatienter.

Med hensyn til avanceret strukturel MRI (sMRI) har to nyere undersøgelser, inklusive en fra efterforskergruppen, vist en høj sensitivitet og specificitet af disse avancerede teknikker (diffusionstensor-billeddannelse -DTI; voxel-baseret morfometri -VBM) til at forudsige dårlig neurologisk genopretning i anoxo-iskæmiske patienter. Disse to undersøgelser indsamlede imidlertid data ved hjælp af et dårligt defineret tidsvindue for MRI på tværs af lange dataindsamlingsperioder (> 8 år) og anvendte ikke en streng protokol for tilbagetrækning eller begrænsning af plejebeslutningen for at kontrollere fra fejlklassificering af resultatet på grund af -kaldet selvopfyldende profetier. Med hensyn til funktionel MR (fMRI) rapporterer en nylig undersøgelse fra forskergruppen, at styrken af ​​frontoparietal funktionel forbindelse er forskellig mellem anoxo-iskæmiske komapatienter, der kommer sig, og dem, der til sidst opnår et ugunstigt resultat efter 3 måneder.

Endvidere tyder konvergerende beviser på, at opgavebaseret fMRI kan bruges til at detektere aktiv, kommando-følgende modulering af kortikal aktivitet og dermed bevidsthed hos patienter, der ikke reagerer på adfærd. Dette opgavebaserede fMRI-mønster kaldet Cognitive Motor Dissociation (CMD) viser løfte om radikalt at forbedre neuroprognosen for et godt resultat efter CA. Endelig, med det formål at maksimere ydeevnen af ​​MR-afledte prædiktive modeller, har efterforskergruppen for nylig rapporteret i en "proof-of-concept" undersøgelse, at en kombineret sMRI/fMRI-forbindelse og kontrastforstærket MR-dataanalyse synergistisk udkonkurrerer alternative prædiktive modeller. baseret på sMRI- eller fMRI-data isoleret.

Som anbefalet i de seneste retningslinjer for håndtering af anoxo-iskæmiske komapatienter[7-9], vil en standard multimodal prognosticeringsprocedure blive fulgt, herunder indsamling af standardprædiktorer efter mindst 72 timer efter fuldstændig ophør af sedation i normotermitilstand: i) klinisk undersøgelse og adfærdsdata (dag 1, 3 og 7 efter inklusion): Glasgow Coma Scale - GCS, Full Outline of UnResponsiveness - FIRE, Coma Recovery Scale Revised - CRSR; og standardiseret hjernestamme-reflekstest (FIRE, Glasgow-Liège-score); ii) stratifikationsscore for sværhedsgrad (dag 1 efter inklusion): Prognose for hjertestophospital - CAHP, hjertestop uden for hospitalet - OHCA, iii) laboratoriefund (dag 1, 3 og 7 efter inklusion): NSE-blodniveau (dag 1) ); iv) elektrofysiologiske vurderinger: standard EEG ved hjælp af ACNS-klassificering (én gang mellem dag 1 og dag 15 efter inklusion); v) standard neuroimaging (én gang mellem dag 1 og dag 15 efter inklusion): standard hjerne-CT- eller MR-data (T1, T2*, SWI, DWI, FLAIR).

Ud over standard klinisk neuroprognosticeringsprocedure vil en avanceret helhjerne sMRI/fMRI/kontrastforstærket MR-scanning blive erhvervet mindst efter 72 timer fra fuldstændig ophør af sedation i normotermitilstand (mellem dag 1 og dag 7 efter inklusion).

sMRI/fMRI/kontrastforstærkede MR-data vil blive indsamlet under det samme scanningplot, som vil blive brugt til standard MR (T1, T2*, SWI, DWI, FLAIR) vil omfatte (samlet optagelsestid = 45 minutter for alle centre, undtagen for Toulouse centrum = 60 min):

• Strukturel MR (samlet optagelsestid = 30 min): i) gråt stof: 3D T1-vejede data vil blive beregnet for at vurdere tykkelsen af ​​hele hjernebarken og kvantitativ volumetri af dyb grå substans, ii) hvidt stof, helhjerne DTI vil blive erhvervet til måle hele hjernen med stoffraktionel anisotropi (WWM-FA) og gennemsnitlig diffusionskoefficient (WB-aDC). En normaliseringsprocedure vil blive anvendt (sunde kontroldata fra hver neuroimaging-facilitet).
• Funktionel MRI (samlet optagelsestid = 10 minutter for alle centre, undtagen Toulouse-center = 25 minutter): i) passiv-opgave: multislice T2*-vægtet for hviletilstand fMRI-analysebilleder, optagelsestid = 10 minutter; ii) aktive opgaver: fMRI vil blive brugt til at sondere for viljetanke uden selvekspressionsoutput (motorisk billedsprog og motorisk handling), optagelsestid = 15 minutter (kun for Toulouse center).
• Kontrastforstærket MR (optagelsestid = 5 min) til vurdering af blod-hjernebarriere-permeabilitet. Som udforskende mål og søger at: i) studere de potentielle ændringer over tid af avanceret hjerne sMRI/fMRI/kontrastforstærket MR-data, vil en anden identisk avanceret sMRI/fMRI/kontrastenforstærket MR blive udført i minimum 7 dage (med et tillæg på + 3 dage) efter den første MR-vurdering hos patienter indskrevet i Toulouse center (N = 30); ii) For at undersøge anvendeligheden for patientens neuroprognosticering af nye hjerneskadevæske-afledte biomarkører (ref), vil tre perifere blodprøver blive indsamlet to gange (hver prøveblodvolumen = 5 ml), en første umiddelbart ved patientens inklusion og den anden. 7 dage senere (N = 30, kun for Toulouse centrum).

For at måle den kliniske betydning af disse resultater planlægger efterforskerne at bruge stort set valideret neurologisk funktionel score (mRS, CPC'er). Derudover planlægger investigator at udforske patienternes bevidsthedsniveau (CRS-R) som sekundære evalueringskriterier og genoprettelsen af ​​den sundhedsrelaterede livskvalitet før arrestation (HRQOL). Disse vurderinger vil blive udført ved hospitalsudskrivning (mRS, CPC) og 3 (mRS, CPC) og 6 måneder (mRS, CPC, CRS-R, HRQOL) efter CA af specifikt uddannede investigatorer under det planlagte opfølgningsbesøg. Patientens medicinske behandling vil ikke blive påvirket af patientens deltagelse i undersøgelsen, fordi de behandlende teams vil være fuldstændigt blindet for avancerede sMRI/fMRI/kontrastforstærkede MRI-data (figur 3). Patientbehandlingen vil blive udført i overensstemmelse med internationale retningslinjer. En streng og homogen WLST-protokol vil blive brugt i alle rekrutteringscentre.