Połączone strukturalne i funkcjonalne MRI całego mózgu w przewidywaniu powrotu do zdrowia neurologicznego po zatrzymaniu krążenia (ARISE)

Istnieje duże zapotrzebowanie na aktualne, niezawodne i możliwe do uogólnienia metody przewidywania wyników leczenia pacjentów ze śpiączką anokso-niedokrwienną. Standardowe czynniki predykcyjne złego rokowania po zatrzymaniu krążenia (CA) obejmują dane kliniczne, elektrofizjologiczne i biomarkery w surowicy. Wszystkie mają istotne ograniczenia pod względem niezawodności i możliwości uogólniania. Dostarczając strukturalnych i funkcjonalnych map połączeń całego mózgu, czyli konektomów, zaawansowane techniki MRI precyzyjnie ujawniły uszkodzenia sieci mózgowej wywołane przez CA. Ponieważ te zindywidualizowane profile konektomiczne zawierają krytyczne informacje na temat potencjału odzyskiwania świadomości po CA, można postawić hipotezę, że te dane ilościowe z całego mózgu można wykorzystać do opracowania wysoce skutecznych algorytmów predykcyjnych dla pacjentów ze śpiączką anokso-niedokrwienną.

Jeśli chodzi o zaawansowany strukturalny rezonans magnetyczny (sMRI), dwa niedawne badania, w tym jedno przeprowadzone przez grupę badaczy, wykazały wysoką czułość i swoistość tych zaawansowanych technik (obrazowanie tensora dyfuzji – DTI; morfometria oparta na wokselach – VBM) w przewidywaniu słabego powrotu do zdrowia neurologicznego u pacjentów pacjentów z anokso-niedokrwieniem. Jednakże w tych dwóch badaniach zebrano dane przy użyciu słabo zdefiniowanego okna czasowego dla MRI, w długich okresach gromadzenia danych (> 8 lat) i nie stosowano ścisłego protokołu decyzji o wycofaniu lub ograniczeniu opieki w celu zapobiegania błędnej klasyfikacji wyniku z powodu tak -tak zwane samospełniające się proroctwa. Jeśli chodzi o funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI), z niedawnego badania przeprowadzonego przez grupę badaczy wynika, że ​​siła połączeń funkcjonalnych czołowo-ciemieniowych różni się u pacjentów ze śpiączką anokso-niedokrwienną, którzy wyzdrowieją, i u tych, u których ostatecznie wynik leczenia jest niekorzystny po 3 miesiącach.

Co więcej, zbieżne dowody sugerują, że fMRI oparte na zadaniach można wykorzystać do wykrywania aktywnej, opartej na poleceniach modulacji aktywności kory mózgowej, a tym samym świadomości u pacjentów niereagujących behawioralnie. Ten oparty na zadaniach wzorzec fMRI, zwany dysocjacją poznawczo-motoryczną (CMD), obiecuje radykalną poprawę dobrego rokowania neuroprognostycznego po CA. Wreszcie, mając na celu maksymalizację wydajności modeli predykcyjnych opartych na MRI, grupa badaczy ogłosiła niedawno w badaniu „weryfikującym koncepcję”, że połączone konektomy sMRI/fMRI i analiza danych MRI ze wzmocnionym kontrastem synergistycznie przewyższają alternatywne modele predykcyjne na podstawie izolowanych danych sMRI lub fMRI.

Zgodnie z zaleceniami najnowszych wytycznych postępowania u pacjentów ze śpiączką anokso-niedokrwienną [7-9], zostanie zastosowana standardowa multimodalna procedura prognozowania, obejmująca zbieranie standardowych czynników predykcyjnych po co najmniej 72 godzinach od całkowitego zaprzestania sedacji w stanie normotermii: i) badanie kliniczne i dane behawioralne (dzień 1, 3 i 7 po włączeniu): Skala Glasgow – GCS, Pełny zarys braku reakcji – CZTERY, Zaktualizowana skala powrotu do śpiączki – CRSR; oraz standaryzowane badanie odruchów z pnia mózgu (FOUR, wynik Glasgow-Liège); ii) punktacja stratyfikacji ciężkości (dzień 1 po włączeniu): Rokowanie w szpitalu po zatrzymaniu krążenia – CAHP, pozaszpitalne zatrzymanie krążenia – OHCA, iii) wyniki badań laboratoryjnych (dzień 1, 3 i 7 po włączeniu): poziom krwi NSE (dzień 1 ); iv) oceny elektrofizjologiczne: standardowe EEG według klasyfikacji ACNS (jednorazowo pomiędzy 1. a 15. dniem po włączeniu); v) standardowe neuroobrazowanie (raz między dniem 1 a dniem 15 po włączeniu): standardowe dane z tomografii komputerowej lub rezonansu magnetycznego mózgu (T1, T2*, SWI, DWI, FLAIR).

Oprócz standardowej procedury klinicznej neuroprognostyki, zaawansowane badanie sMRI/fMRI/MRI ze wzmocnieniem kontrastowym całego mózgu zostanie wykonane co najmniej po 72 godzinach od całkowitego zaprzestania sedacji w stanie normotermii (od 1. do 7. dnia po włączeniu).

Dane sMRI/fMRI/MRI ze wzmocnionym kontrastem będą zbierane podczas tego samego schematu skanowania, który będzie stosowany w przypadku standardowego MRI (T1, T2*, SWI, DWI, FLAIR) będzie obejmować (całkowity czas akwizycji = 45 min dla wszystkich ośrodków, z wyjątkiem dla centrum Tuluzy = 60 min):

• Strukturalny rezonans magnetyczny (całkowity czas akwizycji = 30 minut): i) istota szara: dane 3D T1 zostaną obliczone w celu oceny grubości kory mózgowej i ilościowej wolumenu głębokiej istoty szarej, ii) istoty białej, DTI całego mózgu zostanie pobrane w celu zmierzyć cały mózg za pomocą anizotropii frakcyjnej materii (WWM-FA) i średniego średniego współczynnika dyfuzji (WB-aDC). Zastosowana zostanie procedura normalizacyjna (dane zdrowych kontroli z każdego ośrodka neuroobrazowania).
• Funkcjonalny MRI (całkowity czas akwizycji = 10 min dla wszystkich ośrodków, z wyjątkiem centrum w Tuluzie = 25 min): i) zadanie pasywne: wielorzędowe T2* ważone dla obrazów analizy fMRI w stanie spoczynku, czas akwizycji = 10 min; ii) zadania aktywne: fMRI zostanie użyte do zbadania myśli wolicjonalnych bez ekspresji własnej (obrazy motoryczne i działania motoryczne), czas akwizycji = 15 min (tylko dla ośrodka w Tuluzie).
• MRI ze wzmocnieniem kontrastowym (czas akwizycji = 5 min) do oceny przepuszczalności bariery krew-mózg. W celach eksploracyjnych i mających na celu: i) zbadanie potencjalnych zmian w czasie zaawansowanych danych sMRI/fMRI mózgu/MRI ze wzmocnionym kontrastem, drugie identyczne zaawansowane sMRI/fMRI/MRI ze wzmocnieniem kontrastowym zostanie wykonane przez co najmniej 7 dni (z uwzględnieniem + 3 dni) po pierwszym badaniu MRI u pacjentów zapisanych do ośrodka w Tuluzie (N = 30); ii) W celu zbadania przydatności nowych biomarkerów pochodzących z płynu urazowego do neuroprognostyki pacjenta (ref), trzy próbki krwi obwodowej zostaną pobrane dwukrotnie (każda objętość krwi = 5 ml), pierwsza natychmiast po włączeniu pacjenta, a druga 7 dni później (N = 30, tylko dla centrum Tuluzy).

Aby ocenić znaczenie kliniczne tych odkryć, badacze planują zastosować w dużej mierze potwierdzoną neurologiczną punktację funkcjonalną (mRS, CPC). Dodatkowo badacz planuje zbadać jako drugorzędne kryteria oceny poziom świadomości pacjentów (CRS-R) i przywrócenie jakości życia związanej ze stanem zdrowia przed aresztowaniem (HRQOL). Oceny te zostaną przeprowadzone przy wypisie ze szpitala (mRS, CPC) oraz po 3 (mRS, CPC) i 6 miesiącach (mRS, CPC, CRS-R, HRQOL) po CA przez specjalnie przeszkolonych badaczy podczas zaplanowanej wizyty kontrolnej. Udział pacjenta w badaniu nie będzie miał wpływu na opiekę medyczną pacjenta, ponieważ zespoły lecznicze będą całkowicie ślepe na zaawansowane dane sMRI/fMRI/MRI ze wzmocnieniem kontrastowym (ryc. 3). Postępowanie z pacjentem będzie prowadzone zgodnie z międzynarodowymi wytycznymi. We wszystkich centrach rekrutacyjnych będzie stosowany rygorystyczny i jednolity protokół WLST.