Kombinert strukturell og funksjonell MR for hele hjernen for prediksjon av nevrologisk utvinning etter hjertestans (ARISE)

Det er et stort behov for rettidige, pålitelige og generaliserbare metoder for å forutsi utfall hos pasienter med anokso-iskemisk koma. Standard prediktorer for dårlig utfall etter hjertestans (CA) inkluderer data fra kliniske, elektrofysiologiske og serumbiomarkører. Alle har betydelige begrensninger når det gjelder pålitelighet og generaliserbarhet. Ved å tilby strukturelle og funksjonelle tilkoblingskart for hele hjernen, eller koblinger, har avanserte MR-teknikker presist avslørt hjernenettverksskadene indusert av CA. Fordi disse individualiserte koblingsprofilene inneholder kritisk informasjon om bevissthetsgjenopprettingspotensiale etter CA, kan det antas at disse kvantitative dataene i hele hjernen kan brukes til å utarbeide svært effektive prediktive algoritmer for anokso-iskemiske komapasienter.

Når det gjelder avansert strukturell MR (sMRI), har to nyere studier, inkludert en fra etterforskergruppen, vist høy sensitivitet og spesifisitet av disse avanserte teknikkene (diffusjonstensoravbildning -DTI; voxel-basert morfometri -VBM) for å forutsi dårlig nevrologisk utvinning i anokso-iskemiske pasienter. Disse to studiene samlet imidlertid inn data ved bruk av dårlig definert tidsvindu for MR, over lange datainnsamlingsperioder (> 8 år) og brukte ikke en streng protokoll for tilbaketrekning eller behandlingsbegrensning for å kontrollere fra feilklassifisering av utfall på grunn av -kalt selvoppfyllende profetier. Når det gjelder funksjonell MR (fMRI), rapporterer en fersk studie fra etterforskergruppen at styrken til frontoparietal funksjonell tilkobling er forskjellig mellom anokso-iskemiske komapasienter som blir friske og de som til slutt scorer et ugunstig resultat etter 3 måneder.

Videre tyder konvergerende bevis på at oppgavebasert fMRI kan brukes til å oppdage aktiv, kommando-følgende modulering av kortikal aktivitet og dermed bevissthet hos pasienter som ikke reagerer på atferd. Dette oppgavebaserte fMRI-mønsteret kalt kognitiv motorisk dissosiasjon (CMD) viser løftet om radikalt forbedring av godt resultat nevroprognose etter CA. Til slutt, med sikte på å maksimere ytelsen til MR-avledede prediktive modeller, har etterforskergruppen nylig rapportert i en "proof-of-concept"-studie at en kombinert sMRI/fMRI-forbindelser og kontrastforsterket MR-dataanalyse, synergistisk overgår alternative prediktive modeller. basert på sMRI- eller fMRI-data isolert.

Som anbefalt i nyere retningslinjer for behandling av anokso-iskemiske komapasienter [7-9], vil en standard multimodal prognoseprosedyre bli fulgt, inkludert innsamling av standard prediktorer etter minst 72 timer fra fullstendig sedasjon i normotermitilstand: i) klinisk undersøkelse og atferdsdata (dag 1, 3 og 7 etter inkludering): Glasgow Coma Scale - GCS, Full Outline of UnResponsiveness - FOUR, Coma Recovery Scale Revised - CRSR; og standardisert hjernestammereflekstesting (FIRE, Glasgow-Liège-score); ii) stratifiseringsscore for alvorlighetsgrad (dag 1 etter inkludering): Prognose for hjertestanssykehus - CAHP, hjertestans utenfor sykehus - OHCA, iii) laboratoriefunn (dag 1, 3 og 7 etter inkludering): NSE-blodnivå (dag 1) ); iv) elektrofysiologiske vurderinger: standard EEG ved bruk av ACNS-klassifisering (en gang mellom dag 1 og dag 15 etter inkludering); v) standard nevroavbildning (en gang mellom dag 1 og dag 15 etter inkludering): standard hjerne-CT- eller MR-data (T1, T2*, SWI, DWI, FLAIR).

I tillegg til standard klinisk nevroprognoseprosedyre, vil en avansert helhjerne-sMRI/fMRI/kontrastforsterket MR-skanning bli oppnådd minst etter 72 timer fra fullstendig sedasjon i normotermitilstand (mellom dag 1 og dag 7 etter inkludering).

sMRI/fMRI/kontrastforsterket MR-data vil bli samlet inn i løpet av samme skanneplott som vil bli brukt for standard MR (T1, T2*, SWI, DWI, FLAIR) vil omfatte (total innsamlingstid = 45 minutter for alle sentre, unntatt for Toulouse sentrum = 60 min):

• Strukturell MR (total innhentingstid = 30 min): i) grå substans: 3D T1-veide data vil bli beregnet for å vurdere tykkelsen på hele hjernebarken og kvantitativ volumetri av dyp grå substans, ii) hvit substans, helhjerne DTI vil bli innhentet for å måle hele hjernen med materiefraksjonell anisotropi (WWM-FA) og gjennomsnittlig gjennomsnittlig diffusjonskoeffisient (WB-aDC). En normaliseringsprosedyre vil bli brukt (sunne kontrolldata fra hvert nevrobildeanlegg).
• Funksjonell MR (total innsamlingstid = 10 min for alle sentre, bortsett fra Toulouse sentrum = 25 min): i) passiv oppgave: multislice T2*-vektet for hviletilstand fMRI-analysebilder, innsamlingstid = 10 min; ii) aktive oppgaver: fMRI vil bli brukt til å undersøke etter viljetanke uten selvuttrykk (motoriske bilder og motorisk handling), innsamlingstid = 15 minutter (kun for Toulouse sentrum).
• Kontrastforsterket MR (innhentingstid = 5 min) for vurdering av blod-hjernebarrierens permeabilitet. Som utforskende mål og søker å: i) studere de potensielle endringene over tid av avansert hjerne sMRI/fMRI/kontrastforsterket MR-data, vil en andre identisk avansert sMRI/fMRI/kontrastenforbedret MR utføres i minimum 7 dager (med en kvote på + 3 dager) etter den første MR-vurderingen hos pasienter registrert i Toulouse-senteret (N = 30); ii) For å undersøke nytten for pasientens nevroprognose av nye hjerneskadevæskeavledede biomarkører (ref), vil tre perifere blodprøver tas to ganger (hver prøveblodvolum = 5 ml), en første umiddelbart ved pasientens inkludering og andre. 7 dager senere (N = 30, kun for Toulouse sentrum).

For å måle den kliniske betydningen av disse funnene, planlegger etterforskerne å bruke stort sett validert nevrologisk funksjonell score (mRS, CPC). I tillegg planlegger etterforskeren å utforske som sekundære evalueringskriterier pasienters bevissthetsnivå (CRS-R) og restaurering av den helserelaterte livskvaliteten før arrestasjonen (HRQOL). Disse vurderingene vil bli utført ved utskrivning fra sykehus (mRS, CPC) og ved 3 (mRS, CPC) og 6 måneder (mRS, CPC, CRS-R, HRQOL) etter CA av spesifikt trente etterforskere, under det planlagte oppfølgingsbesøket. Pasientens medisinske behandling vil ikke bli påvirket av pasientens deltakelse i studien fordi behandlende team vil være fullstendig blindet for avanserte sMRI/fMRI/kontrastforsterkede MR-data (figur 3). Pasientbehandling vil bli utført i samsvar med internasjonale retningslinjer. En streng og homogen WLST-protokoll vil bli brukt i alle rekrutteringssentrene.