fMRI-tutkimus toiminnallisesta uudelleenjärjestelystä glioomapotilailla

Glioblastooma on yleisin keskushermoston pahanlaatuinen kasvain aikuisilla. Se on erittäin invasiivinen, kasvaa nopeasti ja sen ennuste on huono. Aivokasvaimet, olivatpa ne hyvän- tai pahanlaatuisia, vievät tilaa kallossa ja seuraavat kasvainta. Pahanlaatuinen kasvuaste, jolloin kallonsisäinen paine kasvaa, jolloin aivokudoksen puristuminen tai tuhoutuminen johtaa keskushermoston vaurioihin, se vaarantaa potilaan hengen.

Tällä hetkellä neurokirurgia on edelleen pääasiallinen aivo-aivokasvaimien hoitomuoto. Kirurgisen resektion kurssin tutkinto on potilaan eloonjäämisen määräävä tekijä. Yksilöllisistä eroista ja patologisista muutoksista johtuen aivojen toiminnallisten alueiden anatomisen sijainnin vaihtelua aiheuttava vaikutus ja intraoperatiivisen aivokudoksen siirtymän syntyminen vaikeuttavat oikeiden toiminta-alueiden määrittämistä, mikä on tärkein syy, joka vaikuttaa tarkkuuteen ja leikkauksen jälkeinen vaikutus.

Rutiininomaisissa magneettikuvauksissa on kuitenkin vaikeuksia tunnistaa kasvainten aiheuttamia muutoksia vierekkäisillä toiminnallisilla alueilla, ja myös invasiivisten kasvainten rajojen määrittäminen on vaikeaa. Toiminnallisen magneettikuvauksen ja diffuusiotensorikuvauksen soveltaminen mahdollistaa sen, että neurokirurgit pystyvät paitsi paikantamaan tarkasti toiminnalliset alueet, myös tuntemaan kasvaimen aiheuttamat toiminta-alueet ennen neurokirurgiaa, jotta kasvaimen poisto voidaan maksimoida ja tärkeitä toiminta-alueita suojata paremmin.

Aivohalvauksen jälkeen kieli ja motoriset toiminnot käyvät läpi plastisuutta, jolloin kieli ja motoriset alueet korjaavat hitaasti vaurioituneen aivotoiminnan. Toisin kuin halvaus, matala-asteinen gliooma kasvaa hitaammin, mikä antaa aivoille enemmän aikaa sopeutua kasvaimen kasvun aiheuttamiin vaurioihin, se voi aiheuttaa enemmän toiminnallisia uudelleenjärjestelyjä. Professori Hugues Duffaun tutkimus, joka julkaistiin Brain-lehdessä, osoittaa myös, että aivojen plastisuus voi tehokkaasti selittää potilaita, joilla on matala-asteinen gliooma, edes kielen ja motoristen alueiden osalta, jotka eivät näyttäneet ilmeisiltä toimintahäiriöiltä. Siksi matala-asteisen gliooman aivojen toiminnallisen plastisuuden tutkiminen ei ainoastaan ​​helpota kasvaimen maksimaalista resektiota, vaan auttaa myös ennakoimaan leikkauksen jälkeistä kuntoutusta.

Sen vuoksi, ottaen tämän projektin kohteena aivojen glioomapotilaat, yhdistettynä intraoperatiiviseen aivokuoren sähköstimulaatioon ja monimuotoiseen magneettikuvaukseen, suunniteltiin monikertainen pitkittäistutkimus, joka tutkii motorisen ja kielen plastisuuden muutosten kuvantamispiirteitä matalassa tilassa. -luokan glioomat.

Kaikki kuvat on saatu käyttämällä GE3.0T magneettiresonanssiskanneria. 3D-T1FSPGR (nopeasti spoiled gradient echo) skannattiin anatomisten kuvien saamiseksi, T2-painotettu yhden laukauksen gradientti-kaiku-tasokuvaussekvenssi toiminnallisia kuvia varten. Tak-pohjainen fMRI käytti lohkosuunnittelutilaa (esim. ABAB-tila), jossa 30s lepotila (A) ja 30s käden liiketehtävä (B) vuorottelevat, koko tehtäväprosessissa on yhteensä 6 lepotilaa, 5 tehtävän tilan koostumus. Kaikkia potilaita ja terveitä kontrolleja neuvottiin toistamaan toistuvasti jokaista visuaalista ärsykettä avoimella ja suljetulla kädellä. Kaikki koehenkilöt koulutettiin tiettyyn harjoitustehtävään ennen skannauksia, jotta varmistetaan, että tehtävä ymmärretään täysin ja että pystyt tekemään huolellista yhteistyötä skannauksen suorittamiseksi. Kielitehtävät käyttävät lohkosuunnittelun paradigmaa. Yhtälö on ohjaus-tehtävä-ohjaus kesto 5min30s 30s välillä.

Tässä tutkimuksessa koehenkilöt katsoivat "+"-symbolia näytöllä ja makasivat hiljaa tutkimussängyllä suorittaen kolme kielitehtävää. Kaikki potilaat koulutettiin parempaan yhteistyöhön koehenkilöiden kanssa. Jotta vältetään pään liikkeen siirtyminen skannauksen aikana, potilaiden on puhuttava mahdollisimman pehmeästi, mikä on kuiskausta. Lisäksi jokaiselle potilaalle suoritettiin suora sähköinen ärsyke. Jos funktionaalisten alueiden ja sähköisen stimulaation positiivisen kohteen välinen etäisyys oli alle 1 cm, fMRI- ja sähkötutkimuksen tulosten katsottiin olevan yhdenmukaisia. Toiminnallisen luokitusasteikon osalta käytettiin Quality of Life Inventory EORTC QLQ-C30 (3.0) -standardin kiinalaista versiota aivokasvainpotilaiden elämänlaadun arvioimiseen ennen leikkausta. KPS (Karnofsky Performance Status Scale) käytettiin arvioimaan fysiologista toimintaa; Mini-Mental State Examination (MMSE) -tutkimusta käytettiin kognitiivisten heikentymien kliiniseen seulomiseen, potilaan tulkinnan, spatiaalisen suuntautumisen, muistin ja laskennan, kielellisen nimeämisen ja lukukyvyn arvioimiseen.

FMRI-tiedonkäsittelytulosten ja toiminnallisen asteikon pistemäärän välillä tehtiin korrelaatioanalyysi aivojen rakenteen ja toiminnan korrelaatiomallien rakentamiseksi ja toiminnallisten alueiden matala-asteisen gliooman rekombinaatiotilan eri vaiheiden tutkimiseksi.