Evaluación longitudinal de la plasticidad estructural de la médula espinal mediante DTI en pacientes con SCI

Hoy en día, los Estándares internacionales para la clasificación neurológica de las lesiones de la médula espinal (ISNSCI), que incluyen pruebas de la función sensorial motora y cutánea, y la Medida de independencia de la médula espinal (SCIM) son los estándares de oro para la clasificación neurológica de las lesiones de la médula espinal (SCI). Estas medidas estándar tienen aplicaciones muy importantes en la rehabilitación de SCI como medidas clínicas y de resultado primarias. A pesar de la importancia y utilidad de sus aplicaciones, estas medidas estándar tienen sus limitaciones. Por ejemplo, ISNSCI, destinado a ser un sistema de clasificación clínica, es subjetivo y relativamente insensible a los cambios neurofisiológicos y funcionales incrementales durante las etapas aguda y crónica de recuperación. Además, el ISNSCI no puede evaluar la función de la médula espinal (SC) por debajo del nivel neurológico. Para algunos pacientes, como niños y pacientes con lesiones cerebrales concomitantes, no se puede completar una evaluación confiable debido a su participación cognitiva limitada en el proceso de evaluación. La resonancia magnética nuclear (RMN) se ha propuesto como una herramienta más objetiva para ayudar a los médicos a hacer un pronóstico. Sin embargo, un estudio reciente mostró que la resonancia magnética clínica convencional no se correlaciona bien con las puntuaciones medidas con ISNSCI.

Diffusion Tensor Imaging (DTI) es una herramienta de resonancia magnética avanzada capaz de sondear la información de integridad de la materia blanca a través de la medición de la difusión direccional de las moléculas de agua, proporcionando así más detalles microscópicos que la resonancia magnética convencional. Hallazgos recientes sugieren que DTI es una herramienta prometedora, no invasiva y objetiva para evaluar y monitorear cambios estructurales dentro de las vías axónicas de la materia blanca después de una SCI. Nuestros datos preliminares mostraron una desviación significativa de los índices DTI de los valores normativos de sujetos sanos en un paciente con SCI cuyas exploraciones T2 convencionales parecían ser normales (consulte la sección de datos preliminares). Una explicación probable para esta alteración observada de los índices DTI es la degeneración y desmielización en las vías axonales descendentes. Aunque DTI se ha utilizado en modelos animales para medir la evolución de la lesión en el SC y se mostró muy prometedor en la detección de cambios patológicos en SC, no hay datos de DTI longitudinales obtenidos de SC humanos que indiquen la sensibilidad de la técnica DTI para detectar la progresión de SCI. o recuperación. ¿Es DTI capaz de detectar cambios estructurales que tienen lugar en el SC durante el curso de la rehabilitación en personas con SCI? ¿Se correlacionarán estos parámetros DTI medidos con las puntuaciones basadas en ISNSCI? La hipótesis fundamental del estudio actual es que la rehabilitación puede facilitar la reparación del tracto de fibra SC junto con adaptaciones espontáneas después de la lesión para ayudar a reconectar algunas de las fibras nerviosas lesionadas con las motoneuronas que controlan los músculos y esto, a su vez, mejorará la actividad de las motoneuronas para promover la función muscular. y todos estos cambios pueden detectarse mediante los protocolos DTI longitudinales propuestos y las herramientas clínicas estándar para la evaluación de la función motora. Los resultados esperados obtenidos por este estudio longitudinal apoyarían la aplicación de DTI en el seguimiento de los cambios plásticos en el SC lesionado y las medidas derivadas de DTI podrían potencialmente ayudar a los médicos a realizar un diagnóstico más objetivo de la lesión y estimar su progresión, que son fundamentales en la planificación específica. terapias Sin embargo, está fuera del alcance de esta propuesta distinguir las contribuciones a los cambios estructurales que ocurren en el SC entre factores espontáneos y de tratamiento. Debido a que no es ético no tratar a los pacientes, esta limitación no se puede superar en el estudio humano actual. Dado que el enfoque principal del estudio es el seguimiento longitudinal de los cambios estructurales SC mediante neuroimagen en lugar de determinar las contribuciones relativas a estos cambios mediante la recuperación y el tratamiento espontáneos, la limitación no debería influir significativamente en la calidad de nuestro estudio. Para probar la hipótesis, los investigadores proponen los siguientes Objetivos Específicos.

Objetivo 1: realizar un seguimiento de los cambios estructurales de SC en pacientes con LME incompleta (iSCI) mediante DTI. Cada paciente en el estudio propuesto será escaneado cubriendo toda la región cervical del SC utilizando una secuencia DTI al inicio, 2 semanas, 1 mes, 3 meses y 6 meses después del inicio de la intervención de rehabilitación estándar. Los índices DTI (consulte los métodos para obtener detalles) se cuantificarán y compararán en todos los puntos de tiempo. Estudios longitudinales anteriores de DTI en el cerebro en humanos y en animales sugieren que la DTI es sensible para detectar cambios estructurales en la materia más blanca del cerebro 24 horas (estudio en animales) y 3 meses (resultados no publicados de DTI en humanos por el grupo de PI) después de la lesión cerebral y 6 meses después de la exploración inicial en pacientes con esclerosis lateral amiotrófica (ELA) (los datos de DTI solo estaban disponibles 6 meses después de la exploración inicial en este estudio). Los investigadores plantean la hipótesis de que el protocolo DTI propuesto podrá capturar cambios estructurales en SCI durante su curso de recuperación.

Objetivo 2: Correlacionar la plasticidad SC manifestada por cambios en los índices DTI con evaluaciones clínicas de lesión y función sensoriomotora. Los índices DTI cuantitativos se correlacionarán con los diagnósticos clínicos de SCI y las evaluaciones clínicas de la función sensoriomotora de las extremidades superiores e inferiores de los pacientes. Se plantea la hipótesis de que el índice DTI de SCI se correlacionará significativamente con el diagnóstico clínico y las puntuaciones de la función sensoriomotora superior e inferior. El parámetro DTI es muy prometedor para ser un biomarcador de SCI y se espera que tenga un valor pronóstico para predecir el resultado funcional de un programa de rehabilitación.