Neuroimaging und Neurovision Rehabilitation der okulomotorischen Dysfunktion bei leichten traumatischen Hirnverletzungen

Die Hauptziele sind: 1) Lokalisierung von Veränderungen nach leichten traumatischen Hirnverletzungen (mTBI) bei Patienten mit Sehstörungen unter Verwendung von funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRI) und Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI). 2) Nachweis der Wirksamkeit von Neurovisionsrehabilitation (NVR) bei Sehstörungen, die innerhalb von neun Monaten nach mTBI eingeleitet wurden, durch Normalisierung objektiver visueller Messungen sowie Änderungen bei fMRI und DTI.

Mild (TBI) macht 80 % der 3,65 Millionen Hirnverletzungen in den Vereinigten Staaten aus und kostet jährlich schätzungsweise 17 Milliarden Dollar. Ein leichtes SHT ist eine herausfordernde Diagnose und kann genauso beeinträchtigend sein wie ein schweres SHT, wenn sich chronische Symptome entwickeln. In den letzten Jahren haben Forscher herausgefunden, dass eine etwas schweigende Mehrheit der mTBI-Patienten, die anhaltende Symptome entwickeln, gleichzeitig an Sehstörungen leidet. Diese Kohorte von Patienten mit posttraumatischen Sehschwierigkeiten scheint unabhängig vom Verletzungsmechanismus eine signifikantere und dauerhaftere Behinderung und ein schlechteres Gesamtergebnis zu zeigen als andere SHT-Kohorten, doch diese Korrelationen wurden nicht ausreichend untersucht. Die durchgeführten Studien haben ergeben, dass sich Sehstörungen ohne direkte Diagnose und Behandlung möglicherweise nicht spontan bessern und chronisch werden. In Studien wurde gezeigt, dass die Zeit nach der Verletzung keinen Einfluss auf das Auftreten oder die Häufigkeit von Sehschwierigkeiten hat, aber sobald sie identifiziert sind, verbessern sich diese allgegenwärtigen visuellen Dysfunktionen als Reaktion auf Interventionen wie verschreibungspflichtige Brillen und NVR signifikant.

In den vergangenen 16 Monaten haben das Center for Magnetic Resonance Research (CMRR) an der University of Minnesota (U of M) und das TBI Center am Hennepin County Medical Center (HCMC) in einer Pilotstudie eng zusammengearbeitet. Das Ziel dieser Studie war es, den Ort im Gehirn von posttraumatischen visuellen Veränderungen bei Patienten mit akutem mTBI (< 9 Monate nach dem Verletzungsdatum, Alter 18-55) unter Verwendung von fMRI und DTI im Ruhezustand und bei Aufgaben zu identifizieren. Probanden mit leichtem TBI und Sehstörungen (Sehgruppe) wurden mit Probanden mit mTBI verglichen, die keine Sehschwierigkeiten hatten (Kontrollen). Aufgabe fMRI-Bildgebung zeigte eine signifikant verringerte Gehirnaktivität bei den Probanden mit Sehstörungen im Vergleich zu den Kontrollen in bestimmten Schlüsselbereichen des Sehvermögens. Die Diffusions-Tensor-Bildgebung zeigte signifikante Veränderungen in bestimmten Bereichen des Corpus Callosum.

Diese Studie ist als klinische Längsschnittstudie konzipiert. Fünfzehn mTBI-Patienten mit Sehstörungen (Sehgruppe), die die Einschluss-/Ausschlusskriterien erfüllen, und 15 Patienten mit mTBI, aber ohne Befunde auf dem visuellen Bildschirm (Kontrollgruppe) innerhalb von 9 Monaten nach ihrer Verletzung, werden in die Studie aufgenommen. Kein Thema wird aufgrund von Geschlecht, Rasse oder ethnischer Zugehörigkeit ausgeschlossen. Diese Patienten mit mTBI werden zunächst von Ärzten in der HCMC-TBI-Klinik identifiziert. Wenn einverstanden, wird die Zustimmung sowohl bei HCMC als auch vor ihren Basis-MRT-Scans bei CMRR eingeholt. Die Probanden werden dann von einem spezialisierten Augenarzt bei HCMC objektiven Tests unterzogen, um zu bestätigen, ob sie eine Sehstörung im Zusammenhang mit dem mTBI haben oder nicht. Bei CMRR wird innerhalb von 2 Wochen nach dem visuellen Test das gesamte Gehirn mittels fMRI im Ruhezustand und Aufgaben-fMRT und DTI mit einem 3T-MRT-Gerät abgebildet. Die Probanden erhalten dann etwa 3 Monate lang eine Neurovisionsrehabilitation bei HCMC, wenn sie in der Visionsgruppe sind. Diese Behandlung ist die Standardversorgung für diese Patientengruppe. Beide Gruppen werden dann nach 3 und 6 Monaten erneuten objektiven Sehtests durch den spezialisierten Augenarzt unterzogen, um zu bestätigen, dass die Sehstörung behoben ist. Ruhezustand und Aufgaben-fMRI und DTI werden gleichzeitig durchgeführt, um funktionelle und strukturelle Konnektivitätsänderungen zwischen den beiden Gruppen zu vergleichen.

Ein leichtes SHT ist eine bedeutende Ursache für Behinderungen, insbesondere wenn die Symptome chronisch werden. Nach der klinischen Erfahrung von HCMC ist diese Chronifizierung oft mit Sehstörungen verbunden. Die Sehstörung wird andauern, bis sie richtig erkannt und behandelt wird, insbesondere bei der Rehabilitation des Sehvermögens. Die Ziele dieser Forschungsstudie sind ein besseres Verständnis der zerebralen strukturellen und metabolischen Veränderungen im Zusammenhang mit sowie der Wirksamkeit der Neurovisionsrehabilitation bei posttraumatischen Sehstörungen durch die Verwendung von fMRI und DTI im Ruhezustand und bei Aufgaben. Ein positives Ergebnis wird einen erheblichen Einfluss auf die Diagnose und Versorgung der beträchtlichen Anzahl von mTBI-Patienten haben, die an Sehstörungen leiden, insbesondere weil die Neurovisionsrehabilitation von der medizinischen Gemeinschaft stärker genutzt wird. Im Gegenzug verbessern sich die funktionellen Gesamtergebnisse nach mTBI, wodurch das Leiden und die Behinderung dieser Patienten erheblich gelindert werden.