Нейрококогнитивная и функциональная оценка пациентов с метастазами в головной мозг

Этот исследовательский протокол предназначен для проведения нейропсихологического тестирования и фМРТ-сканирования у пациентов с метастазами в головной мозг, которые должны пройти лечение WBRT или SRS в университетской больнице Томаса Джефферсона. Подходящие пациенты будут направляться через отделение нейрохирургии и радиационной онкологии. Пациенты будут заполнять информированное согласие как до, так и после лечения (через 4 месяца после завершения WBRT или SRS), фМРТ-сканирования, а также до и после лечения (через 4 и 12 месяцев после завершения WBRT или SRS) сеансов нейропсихологического тестирования. и вам скажут, что участие как в фМРТ, так и в нейропсихологическом тестировании является добровольным. Пациентам также будет сообщено, что данные будут собираться только в целях обсервационного исследования и не будут напрямую влиять на их клиническую помощь. Пациентам и их страховщикам не будут выставляться дополнительные счета в связи с этим исследованием, кроме выставления счетов за клинические услуги, которые соответствуют текущей клинической практике.

ФМРТ-исследование будет добавлено к ранее существовавшему плану лечения и последующему МРТ-сканированию, которое было бы получено по клинической необходимости без исследования.

Чтобы иметь возможность идентифицировать и различать нормальные и аномальные паттерны активности мозга, связанные с различными задачами фМРТ и процедурами визуализации в состоянии покоя, которые являются частью этого исследования, необходимо будет сканировать подмножество здоровых (возраст, образование, пол). ) нормальный контроль над различными когнитивными и поведенческими задачами. Это единственный способ определить достоверность используемых задач с точки зрения их активационных свойств и нормальных областей мозга, задействованных в задаче. В частности, здоровый возрастной контроль имеет решающее значение для этого исследования, поскольку нет другого способа подтвердить результаты фМРТ с задачами активации гиппокампа и исполнительной функции. Нормальные согласованные элементы управления необходимы для надлежащего анализа как нейрокогнитивных данных, так и данных нейровизуализации. Для нейрокогнитивных данных необходимы обычные контрольные данные для построения индекса надежных изменений (RCI), упомянутого ниже в разделе «Статистика». Кроме того, сравнение с нормой важно для оценки величины любого изменения, наблюдаемого у пациентов, чтобы определить, имеет ли оно клиническое значение. Для данных нейровизуализации необходимы нормальные контроли, чтобы обеспечить контрольную точку или точку сравнения для количественной оценки степени, в которой карта визуализации мозга (называемая статистической параметрической картой, SPM) в каждый момент времени (базовый уровень, после лечения). ) отличается от нормы. При сравнении групп пациентов с нормальными, активация фМРТ, связанная со вспомогательными или идиосинкразическими факторами во время сканирования, компенсируется, остается только активация, непосредственно связанная с когнитивной задачей. Кроме того, определение наличия новых, атипичных участков активации мозга, потерянных участков активации или дезактивации может быть достигнуто только при наличии нормальной карты мозга СЗМ для сравнения. Это в равной степени относится к фМРТ, управляемой задачами, и к данным функциональной связи в состоянии покоя.

Чтобы проанализировать внутрисубъектный анализ с данными нейровизуализации, мы изучим данные нейровизуализации внутри субъекта, но это не будет основным количественным подходом к данным визуализации, поскольку такие сравнения внутри субъекта могут быть подвержены методологическим проблемам. В литературе по нейровизуализации существует явление, известное как «двойное погружение», которое касается способности различать реальные и случайные изменения во времени. Двойное погружение относится к использованию результатов тестирования в один момент времени для ограничения или смещения результатов данных и изменений, зарегистрированных во второй момент времени. Более конкретно, различия, наблюдаемые в данных визуализации, могут отражать изменения в ошибке, артефактные активации, а не изменения в активации, связанной с реальным заданием. Чтобы избежать этой проблемы, мы операционализируем изменения, сравнивая данные визуализации каждого пациента с индексом их отклонения от здоровых норм в каждый момент времени (до операции/базовый уровень и после операции). Эта процедура обеспечивает систематические средства количественной оценки, а затем сравнения типичности как до, так и послеоперационных нейрокогнитивных активаций и сетевой организации, процедура, которая снимает опасения по поводу «двойного погружения». Это явление «двойного погружения» и предлагаемое нами средство в равной степени применимы к управляемой задаче фМРТ, данным функциональной связи в состоянии покоя и данным DTI.

По сути, предлагаемая методология сводит к минимуму зависимость от случайных колебаний, характерных для сеанса, как части эталона или точки сравнения для определения изменений. Наш метод количественно определяет отклонение наших пациентов от нормы, рассматривая относительную разницу в этих отклонениях как наш показатель изменения. При этом мы избегаем использования наших результатов нейровизуализации до лечения в качестве шаблона для сравнения и определения изменений, сводя к минимуму проблемы двойного погружения.

Процедура сканирования не представляет риска, если в теле нет металла. Исследование нормальных добровольцев также позволяет определить стабильность результатов активации во времени; это позволяет проверять надежность задач фМРТ и других процедур с течением времени. Без понимания потенциальных нормальных изменений, которые могут произойти в активации и структуре мозга с течением времени, невозможно определить, произошли ли патологические изменения. Эта группа нормальных субъектов будет изучена заранее, чтобы проверить задачи фМРТ. Кроме того, нормальные контрольные субъекты будут соединены или связаны с соответствующими пациентами и вернутся для дополнительных сеансов сканирования в те же моменты времени, что и их согласованный пациент.