MTBI 후 뇌의 병리학 - 다중 모드 MRI 연구

덴마크에서 매년 25,000명 이상이 두부 외상의 결과로 뇌진탕 진단을 받고(National Patient Registry, 1996), 해외 연구에 따르면 이들 중 최대 5~15%가 3개월 이상 지속되는 증상을 보입니다(5 ). 퇴원 후 증상(PCS)은 일반적으로 신체적, 인지적, 정서적 증상으로 구분되며 두통, 피로, 기억력 상실, 스트레스 등이 포함됩니다. 외상성 뇌손상에 대한 이전 연구에서 장애 과정의 비용과 장기적 개입 실패가 매우 비용이 많이 든다는 것이 알려져 있습니다(11). 덴마크에서는 현재까지 뇌진탕 후 3개월 동안 증상이 지속되는 사람들을 위한 체계적이거나 일관된 치료가 없으며 병리학에 대한 일반 지식과 진단 및 예후에 대한 표준화도 부족합니다.

경미한 외상성 뇌 손상(mTBI)으로도 알려진 Commotio cerebri는 종종 뇌 기능의 생리적 중단을 유발하는 외인성 외상성 자극으로 정의됩니다(American Congress of Rehabilitation Medicine). 여기에는 생화학적 캐스케이드, 부종, 미세 출혈, 미만성 축삭 손상(DAI) 및 뇌의 내부 네트워크 간의 활동 변화가 포함됩니다(12, 13).

중증 외상의 경우 컴퓨터단층촬영(CT), 자기공명영상(MRI) 등의 기존 스캐닝 방법으로는 골파열, 부종, 미세출혈 등을 감지할 수 있지만 mTBI에서는 부종이나 미세출혈을 감지하기 어려운 경우가 많고, 기존의 방법은 종종 환자가 인지 및 정서적 문제뿐만 아니라 신체적 증상을 계속 가지고 있지만 특히 급성기 이후 병리를 보여줄 만큼 충분히 민감하지 않습니다(6, 12).

클리닉에서 일상적으로 사용되지 않는 더 많은 MRI 기술은 건강한 대조군과 비교하여 DAI와 피질 네트워크의 변화를 모두 확인했습니다(12). 그 중 하나는 백질(WM)에서 DAI를 검출하는 데 사용할 수 있는 확산 텐서 이미징(DTI) 방법입니다. DTI 연구는 mTBI 후 여러 WM 영역에서 DAI를 확인합니다(12). 다른 연구에서는 WM의 여러 위치에서 DTI에 의해 감지된 DAI가 mTBI 후 인지 문제와 관련이 있음을 보여주었습니다(1,2,6,13).

보다 최근에 덜 연구된 MRI 방법은 DKI(Diffusional Kurtosis Imaging)로, WM에서 DAI를 표시할 수 있고 회백질(GM)의 손상 감지에 DTI보다 더 민감한 것으로 입증되었습니다(3, 4). 인간에 대한 연구는 시상 및 여러 WM 영역에서 mTBI를 가진 개인과 건강한 대조군 사이에 상당한 차이가 있음을 보여주었습니다(3). 이 연구는 또한 mTBI 후 여러 영역에서 인지 문제가 있는 시상과 내피막의 DKI 마커 사이의 상관관계를 보여주었습니다. 따라서 DKI는 WM과 GM 모두에서 조직 손상을 감지하는 것과 관련하여 DTI와 함께 사용하는 것이 좋습니다.

mTBI와 관련하여 유망한 결과를 보여준 또 다른 MRI 방법은 휴식 상태 기능 MRI(fMRI-rs)입니다. Rs-fMRI는 건강한 대조군과 비교하여 mTBI 환자의 뇌 네트워크 연결성 사이의 차이를 보여주었습니다(9). DMN(Default Mode Network) 이론에 기반한 연구에서도 아급성 단계의 환자 분류에서 높은 수준의 민감도와 특이성을 보여주었습니다(8).

일반적으로 더 많은 종적 연구, 더 많은 참가자가 있는 더 큰 간행물 및 MRI 확인 병리와 관련된 영역에 대한 합의가 아직 누락되었습니다. 또한 MRI 마커와 신체적, 인지적, 정서적 문제 사이의 상관관계는 여전히 해결되어야 합니다.

세 가지 연구 기반 스캔 방법을 사용하여 뇌진탕 후 급성 및 사고 후 3개월의 뇌 조직 손상을 감지하는 것이 목적입니다. 또한 MRI 제작자와 뇌진탕 후 등록된 신체적, 인지적, 정서적 증상 사이의 상관관계를 조사해야 합니다.

기준선에서 후속 조치까지 시상, 뇌량 및 하마 캠퍼스의 평균 첨도에 변화가 있을 것이라는 가설이 있습니다. 이차적으로 기준선에서 후속 조치까지 시상, 뇌량 및 하마 캠퍼스의 평균 확산도 및 분수 이방성의 변화를 조사하고 DKI 및 DTI 모두에 대해 급성기 및 후속 조치에서 mTBI 대상과 건강한 대조군 간의 차이를 조사합니다. 위로. 또한 우리는 PCS의 중증도와 MRI 마커의 상관관계를 예리하게 그리고 후속 조치에서 조사합니다. 마지막으로 rs-fMRI 및 기본 모드 네트워크는 두 그룹 간에 다를 것으로 예상됩니다.

재료 및 방법

연구 설계는 후속 조치가 있는 통제된 관찰 시험입니다. mTBI를 가진 35명의 개인과 35명의 일치하는 건강한 대조군(연령 및 성별)을 검사합니다. mTBI를 가진 사람은 mTBI 후 처음 14일 이내에 스캔하고 3개월 후 후속 조치를 취합니다. 컨트롤은 한 번만 스캔됩니다.

MRI 스캔은 오르후스 대학 병원, Noerrebrogade 44, 8000 Aarhus C, 덴마크의 CE 승인 MRI 스캐너에서 수행됩니다. 해부학, 미세 출혈 및 부종을 시각화하기 위한 목적으로 구조적 T1, 감수성 가중 이미지(SWI) 및 T2 FLAIR 시퀀스를 포함하는 MRI의 표준 프로토콜이 사용됩니다. 표준 프로토콜의 결과는 급성기에는 나타나지만 후속 조치에서는 일부에만 나타날 것으로 예상됩니다.

현재 연구의 참신함은 최적화되고 새로 개발된 더 빠른 DKI 스캔 시퀀스를 사용하여 임상 설정에서 DKI를 사용할 수 있다는 것입니다. 또한, 지금까지 DKI를 사용한 mTBI 후 3개월(9개월 Grossman 연구)에 후속 조치가 제공되지 않았습니다.

증상 설문지:

기준선 및 3개월 후속 조치 모두에서 "리버미드 뇌진탕 후 증상 설문지", "증상 체크리스트"(SCL-8AD) 및 간략한 질병 인식 설문지"(BIPQ)를 작성해야 합니다. 제어 담당자도 이 설문지를 작성합니다.

통계적 고려 사항:

다가오는 연구의 검정력 계산은 Grossman 등의 이전 연구를 기반으로 합니다. al.(3) 베이스라인에서 THA의 MK: 35 mTBI 피험자(평균 0.74, sd 0.08), 35명의 건강한 대조군(평균 0.89, sd 0.04), 파워 = 추적 조사에서 THA의 100% MK: 25 mTBI(평균 0.78, sd 0.06), 25개의 건강한 대조군(평균 0.89, sd 0.12) 검정력 = 96% ANOVA를 사용하여 2회(mTBI 후 <14일 및 3개월) 신호의 차이를 테스트합니다.

또한 mTBI 개인 간에 쌍을 이루는 비교가 이루어집니다. 1차 및 2차 결과 모두 교정되지 않은 상태와 Bonferroni 교정된 상태로 표시됩니다.

상당한 차이를 보이는 영역 및 매개변수는 연령 및 성별에 대해 통제된 Spearman 순위 상관관계를 사용하여 증상 점수와 비교됩니다.

위험, 부작용 및 단점:

MRI:

모든 프로젝트 참가자는 금기 사항과 비교한 체크리스트를 검토합니다. 이러한 예방 조치를 따른다면 MRI의 유해한 영향에 대한 증거는 없습니다. 또한 스캐너의 소음으로부터 보호하기 위해 피험자에게 귀마개가 제공됩니다.

임상 스캔은 신경 방사선 전문의가 볼 것이며 이상이 의심되는 경우 사진을 추가로 평가합니다. 이상이 실제인 경우 피험자는 추가 검사를 받고 관련 신경 방사선 전문의가 적절한 지침을 수행합니다.

연구 부분의 이미지는 주로 임상 용도로 사용되지 않지만 이러한 뇌 스캔에서 임상 진단 평가가 이루어지지 않으며 임상 방사선 자격이 있는 사람에 의해 반드시 평가되는 것은 아닙니다.

연구 윤리 선언문:

사용되는 기술은 비침습적이며 혈관 내 카테터, 조영제 주입 또는 약물과 같은 방법을 포함하지 않습니다. 방사선 위험이 없으며 연구는 참가자에 대한 심각한 부작용, 위험 또는 불이익과 관련이 없습니다.

이 프로젝트는 충분한 구두 및 서면 정보와 서면 동의를 거친 후 자발적으로 참여하는 유능한 피험자만을 대상으로 합니다. 참여는 정당화할 필요 없이 언제든지 연구 및 조사에서 벗어날 수 있습니다. 연구 자체는 치료를 포함하지 않으며 피험자가 동의를 철회하더라도 현재 또는 미래의 치료에 대한 권리에 영향을 미치지 않습니다.

신병 모집:

오르후스 대학 병원의 방사선과에서 뇌진탕 환자를 모집합니다. 컨트롤은 모집 시스템 Sona Systems 및 연락처 정보가 있는 포스터를 통해 모집됩니다.

데이터 보호 기관에 대한 통지:

이 프로젝트는 "덴마크 중부 지역의 건강 과학 연구" 지역 Midtjylland의 데이터 검사관에 등록되어 있습니다. 개인정보는 비밀이 보장되며 연구 종료 후 파기됩니다. 본 프로젝트는 개인정보 처리에 관한 법률(http://www.datatilsynet.dk/borger/forskningsprojekter/)에 따라 진행되고 있습니다.

결과 발표:

프로젝트 결과의 출판은 "Good Scientific Practice 지침"(Committee on Scientific Dishonesty, 1998)에 명시된 지침에 따라 프로젝트 관리자가 조정합니다.

긍정적인 것과 부정적인 것, 결론을 내릴 수 없는 결과가 국제 과학 저널에 게재될 것입니다.

경제적 지원:

이 프로젝트는 하멜 신경 센터 병원에서 시작되었습니다. 프로젝트와 관련된 후원이나 이차적인 경제적 이익이 없습니다.