脳転移患者の神経認知的および機能的評価

この研究プロトコルは、トーマス・ジェファーソン大学病院で WBRT または SRS 治療を受ける予定の脳転移患者に対して神経心理学的検査と fMRI スキャンを実施するように設計されています。 対象となる患者様は、脳神経外科および放射線腫瘍科を通じて紹介されます。 患者は、治療前および治療後（WBRTまたはSRSの完了後4か月後）fMRIスキャンおよび治療前および治療後（WBRTまたはSRSの完了後4か月および12か月後）の神経心理学的検査セッションの両方についてインフォームド・コンセントを完了します。 fMRIスキャンと神経心理学的検査への参加は任意であると告げられます。 また、患者には、データは観察研究のみを目的として収集され、臨床ケアに直接影響を与えるものではないことも伝えられます。 患者とその保険会社は、現在の臨床業務と一致する臨床請求以外に、この研究の結果として追加請求されることはありません。

fMRI 研究は、既存の治療計画に追加され、研究なしで臨床上の必要性から取得される MRI スキャンの追跡調査に追加されます。

この研究の一部であるさまざまな fMRI タスクおよび安静状態イメージング手順に関連する正常な脳活動パターンと異常な脳活動パターンを特定して区別できるようにするには、健康な人々 (年齢、学歴、性別が一致する) のサブセットをスキャンする必要があります。 ) さまざまな認知的および行動的タスクの正常な制御。 これは、タスクの活性化特性とタスクに関与する正常な脳領域の観点から、使用されるタスクの有効性を判断する唯一の方法です。 特に、海馬および実行機能活性化タスクによる fMRI 所見を検証する他の方法がないため、健康な年齢に一致した対照がこの研究にとって重要です。 神経認知データと神経画像データの両方を適切に分析するには、正常に一致したコントロールが必要です。 神経認知データの場合、以下の統計セクションで参照される信頼性変化指数 (RCI) を構築するには、正常な対照データが必要です。 また、正常との比較は、患者に観察された変化の大きさを推定し、それが臨床的関連性があるかどうかを判断するために重要です。 神経画像データの場合、各時点（ベースライン、治療後）での脳画像マップ（統計パラメトリック マップ、SPM と呼ばれる）の程度を定量化するための参照点または比較点を提供するために、正常なコントロールが必要です。 ）正常から逸脱しています。 患者グループを正常者と比較すると、スキャン中の補助的または特異な要因に関連する fMRI の活性化が相殺され、認知タスクに直接関連する活性化のみが残ります。 また、新しい非定型脳活性化部位、失われた活性化部位、または非活性化の存在を判断するには、比較用の正常な SPM 脳マップを用意する必要があります。 これは、タスク駆動型 fMRI と安静状態の機能的接続データにも同様に当てはまります。

神経画像データを使用して被験者内分析を行うために、被験者内の神経画像データを検査しますが、被験者内での比較は方法論上の問題が発生しやすいため、これは画像データに対する主要な定量的アプローチではありません。 神経画像学の文献では、経時的な実際の変動とランダムな変動を区別する能力に関係する「二重浸漬」として知られる現象があります。 ダブルディッピングとは、ある時点でのテスト結果を使用して、2 番目の時点で登録されたデータの結果や変更を制約またはバイアスすることを指します。 より具体的には、イメージング データに見られる差異は、真のタスク関連のアクティベーションの変化ではなく、エラー、アーティファクトのアクティベーションの変化を反映している可能性があります。 この問題を回避するために、私たちは各患者の画像データを各時点（手術前/ベースライン、および手術後）での健康な正常値からの逸脱の指標と比較することによって変更を操作します。 この手順は、術前と術後の両方の神経認知活性化とネットワーク組織化の典型性を定量化して比較する体系的な手段を提供し、「二重浸漬」に関する懸念を軽減する手順です。 この「二重底」現象と私たちが提案する解決策は、タスク駆動型 fMRI、安静状態の機能的接続データ、および DTI データに同様に適用されます。

本質的に、提案された方法論は、変化を判断するための参照点または比較点の一部として、ランダムなセッション固有の変動への依存を最小限に抑えます。 私たちの方法では、患者の正常からの逸脱を定量化し、それらの逸脱の相対的な差を変化の指標として調べます。 そうすることで、治療前の神経画像診断結果を変化を比較および判断するためのテンプレートとして使用することを回避し、二重浸漬の懸念を最小限に抑えます。

体内に金属がない限り、スキャン手順に伴うリスクはありません。 正常なボランティアの研究により、活性化所見の経時的安定性を判断することもできます。これにより、fMRI タスクやその他の手順の信頼性を長期にわたって検証することができます。 時間の経過とともに脳の活性化と構造に起こり得る正常な変化の可能性を理解していなければ、病理学的変化が起こったかどうかを判断することは不可能です。 この健常被験者のグループは、fMRI タスクを検証するために事前に研究されます。 さらに、正常な対照被験者は、適合する患者にくびきを付けられるかリンクされ、適合する患者と同じ時点で追加のスキャンセッションに戻ります。