Количественное автоматизированное обнаружение повреждений черепно-мозговой травмы (QALD)

Из-за их неочагового характера поражения головного мозга, связанные с ЧМТ, трудно обнаружить и количественно оценить с помощью традиционной МРТ. В текущей исследовательской программе исследователи предлагают разработать процедуры количественного автоматизированного обнаружения поражений (QALD) для (1) уточнения характера и распределения повреждения тканей после легкой, средней и тяжелой ЧМТ (2) улучшения возможностей обнаружения, количественной оценки и локализации Повреждение головного мозга при ЧМТ у отдельных пациентов и (3) коррелировать количественные показатели повреждения головного мозга у отдельных пациентов с ЧМТ с нейропсихологическим дефицитом внимания, памяти и исполнительной функции.

QALD обнаруживает аномальные параметры ткани в больном мозге посредством статистического сравнения с нормативной базой данных. Предварительные результаты показывают, что QALD способна выявлять весьма значимые аномалии в головном мозге пациентов с ЧМТ при нормальных клинических МРТ. QALD будет дополнительно расширен и протестирован с использованием более крупной базы данных, включая изображения мозга, полученные с помощью четырех различных последовательностей визуализации (T1, T2, DTI и восстановление инверсии с ослаблением жидкости или FLAIR) от 100 контрольных субъектов. Анализ данных будет включать передовые методы картирования поверхности коры для количественной оценки параметров и толщины ткани серого вещества в 34 различных областях коры в каждом полушарии. Кроме того, проекции корковых волокон будут количественно определены с помощью DTI и анализа FLAIR белого вещества, лежащего ниже поверхности коры. Тракты подкорковых волокон, важные для сложных когнитивных операций, будут проанализированы с помощью морфометрии на основе вокселей и улучшенных алгоритмов области интереса для определения границ трактов волокон. Свойства тканей в критических подкорковых структурах (например, гиппокампе) будут количественно определены после автоматической парцелляции этих областей мозга. Исследователи также протестируют участников контрольной группы с помощью набора нейропсихологических тестов (NPT) и сопоставят различия в размере, миелинизации и тканевых свойствах нормальных корковых и подкорковых структур с когнитивными характеристиками. Затем исследователи соберут идентичные данные визуализации у 99 пациентов с ЧМТ, разделенных на три группы (легкая, средняя и тяжелая ЧМТ), чтобы охарактеризовать средний характер повреждений, вызванных ЧМТ различной степени тяжести. Затем исследователи будут количественно оценивать поражения у отдельных пациентов с ЧМТ и описывать вариабельность характера поражений в группах различной степени тяжести. Параллельно исследователи разработают дополнительные методы мультимодального анализа для объединения статистической информации из различных последовательностей изображений, чтобы повысить чувствительность обнаружения поражений к совместно локализованным аномалиям, очевидным при использовании различных протоколов визуализации. Кроме того, исследователи будут тестировать пациентов с НПТ и анализировать взаимосвязь между повреждением головного мозга, когнитивными характеристиками и самооценкой исхода, чтобы повысить прогностическую ценность нейрорадиологических исследований ЧМТ.