Yhdistetty kokoaivojen rakenteellinen ja toiminnallinen MRI neurologisen toipumisen ennustamiseksi sydänpysähdyksen jälkeen (ARISE)

On olemassa suuri tarve oikea-aikaisille, luotettaville ja yleistettävissä oleville menetelmille, joilla voidaan ennustaa tuloksia anoksoiskeemisestä koomapotilaista. Sydämenpysähdyksen (CA) jälkeisen huonon lopputuloksen tavanomaiset ennustajat sisältävät kliiniset, elektrofysiologiset ja seerumin biomarkkeritiedot. Kaikilla on merkittäviä rajoituksia luotettavuuden ja yleistettävyyden suhteen. Kehittyneet MRI-tekniikat ovat paljastaneet tarkasti CA:n aiheuttamat aivoverkon vauriot tarjoamalla koko aivojen rakenteellisia ja toiminnallisia yhteyskarttoja tai konnektomia. Koska nämä yksilölliset konnekomiprofiilit sisältävät kriittistä tietoa tajunnan palautumismahdollisuuksista CA:n jälkeen, voidaan olettaa, että näitä kokoaivojen kvantitatiivisia tietoja voidaan käyttää erittäin tehokkaiden ennustusalgoritmien kehittämiseen anoksoiskeemisestä koomasta kärsiville potilaille.

Edistyneen rakenteellisen MRI:n (sMRI) osalta kaksi viimeaikaista tutkimusta, joista yksi tutkijaryhmästä, ovat osoittaneet näiden kehittyneiden tekniikoiden (diffuusiotensorikuvaus -DTI; vokselipohjainen morfometria -VBM) korkean herkkyyden ja spesifisyyden huonon neurologisen toipumisen ennustamisessa. anoksoiskeemiset potilaat. Nämä kaksi tutkimusta kuitenkin keräsivät tietoja käyttämällä huonosti määriteltyä aikaikkunaa MRI:lle pitkien tiedonkeruujaksojen ajalta (> 8 vuotta), eivätkä ne soveltaneet tiukkaa peruutus- tai hoidonrajoituspäätöskäytäntöä estääkseen tulosten virheellisen luokittelun. - kutsutaan itsensä toteuttaviksi profetioiksi. Mitä tulee toiminnalliseen magneettikuvaukseen (fMRI), tutkijaryhmän äskettäinen tutkimus raportoi, että frontoparietaalisen funktionaalisen yhteyden vahvuus vaihtelee anokso-iskeemisen kooman potilaiden välillä, jotka toipuvat, ja niillä, jotka lopulta saavat epäsuotuisan tuloksen 3 kuukauden kuluttua.

Lisäksi yhtenevät todisteet viittaavat siihen, että tehtäväpohjaista fMRI:tä voidaan käyttää aivokuoren aktiivisuuden ja näin ollen tajunnan aktiivisen, komentoja seuraavan modulaation havaitsemiseen käyttäytymishäiriöisillä potilailla. Tämä tehtäväpohjainen fMRI-kuvio nimeltä kognitiivinen motorinen dissosiaatio (CMD) lupaa radikaalisti parantaa hyvän tuloksen neuroprognostiikkaa CA:n jälkeen. Lopuksi, tavoitteenaan maksimoida MRI-peräisten ennustavien mallien suorituskyky, tutkijaryhmä on äskettäin raportoinut "proof-of-concept" -tutkimuksessa, että yhdistetty sMRI/fMRI-yhteys ja kontrastitehostettu MRI-dataanalyysi ylittävät synergistisesti vaihtoehtoiset ennustavat mallit. perustuu sMRI- tai fMRI-tietoihin erikseen.

Kuten viimeaikaisissa anoksoiskeemisen kooman hoitoa koskevissa ohjeissa[7–9] suositellaan, noudatetaan standardia multimodaalista ennustemenettelyä, mukaan lukien standardien ennustajien kerääminen vähintään 72 tunnin kuluttua rauhoitteen täydellisestä lopettamisesta normotermiassa: i) kliiniset tutkimukset ja käyttäytymistiedot (päivät 1, 3 ja 7 sisällyttämisen jälkeen): Glasgow Coma Scale - GCS, Full Outline of Responsiveness - FOUR, Coma Recovery Scale Revised - CRSR; ja standardoitu aivorungon refleksitestaus (FOUR, Glasgow-Liègen pisteet); ii) vakavuusasteisuuspisteytys (päivä 1 sisällyttämisen jälkeen): Sydänpysähdyssairaalan ennuste - CAHP, sairaalan ulkopuolinen sydänpysähdys - OHCA, iii) laboratoriolöydökset (päivät 1, 3 ja 7 sisällyttämisen jälkeen): NSE-veren taso (päivä 1) ); iv) sähköfysiologiset arvioinnit: standardi EEG käyttäen ACNS-luokitusta (kerran päivän 1 ja 15 välillä sisällyttämisen jälkeen); v) standardi hermokuvaus (kerran päivän 1 ja 15 välillä sisällyttämisen jälkeen): aivojen CT- tai MRI-standarditiedot (T1, T2*, SWI, DWI, FLAIR).

Tavanomaisen kliinisen neuroprognostiikkamenettelyn lisäksi hankitaan edistynyt kokoaivojen sMRI/fMRI/kontrastilla tehostettu MRI-skannaus vähintään 72 tunnin kuluttua rauhoitteen täydellisestä lopettamisesta normotermiassa (päivän 1 ja 7 välillä sisällyttämisen jälkeen).

sMRI/fMRI/kontrastilla tehostetut MRI-tiedot kerätään saman skannauskuvaajan aikana, jota käytetään tavallisessa MRI:ssä (T1, T2*, SWI, DWI, FLAIR) (kokonaishankintaaika = 45 min kaikissa keskuksissa, paitsi Toulousen keskusta = 60 min):

• Rakenteellinen MRI (kokonaiskuvausaika = 30 min): i) harmaa aine: 3D T1-punnitustiedot lasketaan koko aivokuoren paksuuden ja syvän harmaan aineen kvantitatiivisen tilavuuden arvioimiseksi, ii) valkoista ainetta, kokoaivojen DTI:tä hankitaan mittaa koko aivot aineen murto-anisotropialla (WWM-FA) ja keskimääräisellä diffuusiokertoimella (WB-aDC). Normalisointimenettelyä sovelletaan (terveellisten kontrollien tiedot kustakin hermokuvauslaitoksesta).
• Funktionaalinen MRI (kokonaishankinta-aika = 10 min kaikille keskuksille, paitsi Toulousen keskusta = 25 min): i) passiivinen tehtävä: multislice T2*-painotettu lepotilan fMRI-analyysikuville, hankintaaika = 10 min; ii) aktiiviset tehtävät: fMRI:tä käytetään tahdonvoimaisen ajattelun tutkimiseen ilman itseilmaisua (motorinen kuva ja motorinen toiminta), hankintaaika = 15 min (vain Toulousen keskustassa).
• Kontrastinen MRI (hankintaaika = 5 min) veri-aivoesteen läpäisevyyden arviointiin. Tutkimustavoitteina ja pyrkimyksissä: i) tutkia kehittyneiden aivojen sMRI-/fMRI-/kontrastilla tehostettujen MRI-tietojen mahdollisia muutoksia ajan kuluessa, toinen identtinen edistynyt sMRI-/fMRI-/kontrastentoitu MRI-tutkimus suoritetaan vähintään 7 päivän ajan (+ 3 päivää) ensimmäisen MRI-arvioinnin jälkeen potilailla, jotka oli otettu mukaan Toulousen keskustaan ​​(N = 30); ii) Uusien aivovaurionesteperäisten biomarkkerien (viite) hyödyllisyyden tutkimiseksi potilaan neuroprognostikassa otetaan kolme ääreisverenäytettä kahdesti (kukin näytteen veritilavuus = 5 ml), ensimmäinen heti potilaan sisällyttämisen yhteydessä ja toinen. 7 päivää myöhemmin (N = 30, vain Toulousen keskustassa).

Tämän löydön kliinisen merkityksen arvioimiseksi tutkijat aikovat käyttää suurelta osin validoituja neurologisia toiminnallisia pistemääriä (mRS, CPC). Lisäksi tutkija suunnittelee tutkivansa toissijaisina arviointikriteereinä potilaiden tajunnan tasoa (CRS-R) ja pidätystä edeltävän terveyteen liittyvän elämänlaadun (HRQOL) palauttamista. Erityiskoulutuksen saaneet tutkijat tekevät nämä arvioinnit sairaalasta poistuttaessa (mRS, CPC) ja kolmena (mRS, CPC) ja kuuden kuukauden (mRS, CPC, CRS-R, HRQOL) CA:n jälkeen suunnitellun seurantakäynnin aikana. Potilaan tutkimukseen osallistuminen ei vaikuta potilaan sairaanhoitoon, koska hoitoryhmät ovat täysin sokeutuneet edistyneille sMRI-/fMRI-/kontrastilla tehostetuille MRI-tiedoille (kuva 3). Potilaiden hoito toteutetaan kansainvälisten ohjeiden mukaisesti. Kaikissa rekrytointikeskuksissa käytetään tiukkaa ja homogeenista WLST-protokollaa.