Avaliação Longitudinal da Plasticidade Estrutural da Medula Espinhal Usando DTI em Pacientes com LME

Hoje, os Padrões Internacionais para a Classificação Neurológica da Lesão da Medula Espinhal (ISNSCI), que inclui testes de função sensorial motora e cutânea, e a Medida de Independência da Medula Espinhal (SCIM) são os padrões ouro para a classificação neurológica da lesão da medula espinhal (SCI). Essas medidas padrão têm aplicações muito importantes na reabilitação de SCI como medidas clínicas primárias e resultados. Apesar da importância e utilidade de suas aplicações, essas medidas padrão têm suas limitações. Por exemplo, o ISNSCI, destinado a ser um sistema de classificação clínica, é subjetivo e relativamente insensível a alterações neurofisiológicas e funcionais incrementais durante os estágios agudo e crônico da recuperação. Além disso, o ISNSCI não pode avaliar a função da medula espinhal (SC) abaixo do nível neurológico. Para alguns pacientes, como crianças e pacientes com lesões cerebrais concomitantes, uma avaliação confiável não pode ser concluída devido ao seu envolvimento cognitivo limitado no processo de avaliação. A ressonância magnética (MRI) foi proposta como uma ferramenta mais objetiva para ajudar os médicos a fazer prognósticos. No entanto, um estudo recente mostrou que a ressonância magnética clínica convencional não se correlaciona bem com os escores medidos com ISNSCI.

O Diffusion Tensor Imaging (DTI) é uma ferramenta de ressonância magnética avançada capaz de sondar informações de integridade da substância branca por meio da medição da difusão direcional de moléculas de água, fornecendo assim mais detalhes microscópicos do que a ressonância magnética convencional. Descobertas recentes sugerem que o DTI é uma ferramenta promissora, não invasiva e objetiva para avaliar e monitorar mudanças estruturais nas vias axônicas da substância branca após a lesão medular. Nossos dados preliminares mostraram um desvio significativo dos índices de DTI dos valores normativos de indivíduos saudáveis ​​em um paciente com LME cujas varreduras T2 convencionais pareciam normais (consulte a seção de dados preliminares). Uma provável explicação para essa alteração observada nos índices DTI é a degeneração e desmielinização nas vias axonais descendentes. Embora o DTI tenha sido usado em modelos animais para medir a evolução da lesão no SC e tenha mostrado grande promessa na detecção de alterações patológicas no SC, nenhum dado DTI longitudinal obtido do SC humano está disponível para indicar a sensibilidade da técnica DTI na detecção da progressão da SCI ou recuperação. O DTI é capaz de detectar mudanças estruturais que ocorrem no CS ao longo da reabilitação em indivíduos com LM? Esses parâmetros de DTI medidos se correlacionarão com as pontuações baseadas em ISNSCI? A hipótese fundamental do estudo atual é que a reabilitação pode facilitar o reparo do trato de fibras SC juntamente com adaptações espontâneas após a lesão para ajudar a reconectar algumas das fibras nervosas lesadas com os motoneurônios que controlam os músculos e isso, por sua vez, melhorará a atividade do motoneurônio para promover a função muscular, e todas essas alterações podem ser detectadas pelos protocolos DTI longitudinais propostos e ferramentas clínicas padrão para avaliação da função motora. Os resultados esperados obtidos por este estudo longitudinal apoiariam a aplicação de DTI no monitoramento de alterações plásticas no SC lesionado e as medidas derivadas de DTI poderiam potencialmente ajudar os médicos a fazer um diagnóstico mais objetivo da lesão e estimar sua progressão, que são essenciais no planejamento direcionado terapias. No entanto, está fora do escopo desta proposta distinguir contribuições para mudanças estruturais que ocorrem no CS entre fatores espontâneos e de tratamento. Como não é ético não tratar pacientes, essa limitação não pode ser superada no atual estudo humano. Dado que o foco principal do estudo é o rastreamento longitudinal das alterações estruturais do SC usando neuroimagem, em vez de determinar as contribuições relativas a essas alterações por recuperação espontânea e tratamento, a limitação não deve influenciar significativamente a qualidade do nosso estudo. Para testar a hipótese, os investigadores propõem os seguintes Objetivos Específicos.

Objetivo 1: Rastrear alterações estruturais da SC em pacientes com LM incompleta (iSCI) usando DTI. Cada paciente no estudo proposto será escaneado cobrindo toda a região cervical do SC usando uma sequência DTI no início, 2 semanas, 1 mês, 3 meses e 6 meses após o início da intervenção de reabilitação padrão. Os índices de DTI (consulte os métodos para obter detalhes) serão quantificados e comparados em todos os pontos no tempo. Estudos longitudinais anteriores de DTI em humanos e animais sugerem que o DTI é sensível para detectar alterações estruturais da substância branca do cérebro 24 horas (estudo em animais) e 3 meses (resultados de DTI humanos não publicados pelo grupo de PI) após lesão cerebral e 6 meses após a varredura inicial em pacientes com esclerose lateral amiotrófica (ALS) (dados DTI só estavam disponíveis 6 meses após a varredura inicial neste estudo). Os investigadores levantam a hipótese de que o protocolo DTI proposto será capaz de capturar mudanças estruturais na SCI durante seu curso de recuperação.

Objetivo 2: Correlacionar a plasticidade do SC manifestada por alterações nos índices DTI com avaliações clínicas de lesão e função sensório-motora. Índices quantitativos de DTI serão correlacionados com diagnósticos clínicos de LM e avaliações clínicas da função sensório-motora dos membros superiores e inferiores dos pacientes. Supõe-se que o índice DTI de SCI será significativamente correlacionado com diagnóstico clínico e escores de função sensório-motora superior e inferior. O parâmetro DTI tem grande promessa de ser um biomarcador de SCI e espera-se que tenha valor prognóstico na previsão do resultado funcional de um programa de reabilitação.