爆炸相关 TBI 中的高级 MRI

背景：在创伤性脑损伤中，轴索损伤是一个主要的病理生理过程，可能是不良神经系统结果的主要原因。 然而，创伤性轴突损伤及其对大脑功能连接的影响很难在活体患者中直接检测和量化。 弥散张量成像 (DTI) 在检测轴突损伤方面似乎有很大希望。 静息态 fMRI 相关分析同样可能是一种强大且广泛适用的研究大脑功能连通性的方法。 在我们的初步研究中，这两种技术已成功地一起用于数名平民 TBI 患者。 它们似乎协同地相互验证；使用静息态 fMRI 相关分析揭示了局灶性神经功能缺陷的功能连接中断，而 DTI 显示了导致中断的轴突损伤。 传统的 MRI 和 CT 完全无法解释其中的许多缺陷。 这种交叉验证很重要，因为它增加了对结果解释的信心。 如果没有静息态 fMRI 相关性分析，DTI 上明显的轴突损伤对大脑功能连接的影响可能不清楚；轴突损伤可能发生在多余的白质束中，或者没有严重到在功能上很重要。 如果没有 DTI，使用静息态 fMRI 相关分析看到的连通性中断的原因同样不会总是为人所知；外伤性轴突损伤以外的过程可能是负责的。 这两种先进技术以及完整的传统 MRI 都可以在标准临床 MRI 扫描仪上执行，每位患者大约需要 45 分钟。 除了在我们的初步研究中，静息态 fMRI 和 DTI 还没有一起用于研究创伤性脑损伤。

目的/假设：本提案的目的是测试这两种先进的 MRI 方法，DTI 和静息态 fMRI，在现役军人爆炸相关 TBI 患者中急性受伤，并将发现与 TBI 相关临床结果相关联 6-12几个月后。 这些方法可能会在创伤性脑损伤后添加临床上有用的预测信息，这些信息可能有助于标准化 TBI 的诊断标准、做出重返工作岗位的分类决策、指导受伤后康复和开发新疗法。 指导该项目的首要假设是创伤性轴突损伤是爆炸相关 TBI 后脑功能受损的主要原因。 待检验的具体假设是：

1. DTI 和静息态 fMRI 相关性分析将无创地揭示爆炸相关 TBI 后 CT 或常规 MRI 上不存在的异常。
2. 导致脑功能连接中断（静息态 fMRI 相关分析）的急性轴索损伤（DTI）的特定模式将预测特定的神经、神经心理学和精神缺陷和障碍。
3. 急性轴突损伤和脑功能连接中断的总体负担将强烈预测 6-12 个月的总体临床结果。

具体目标：1) 在兰施图尔地区医疗中心 (LRMC) 就诊的现役军人发生爆炸相关 TBI 后，立即获得 DTI、静息态 fMRI 和常规 MRI 扫描。

2) 在受伤后 6-12 个月收集有关 TBI 相关结果的详细临床信息。

3) 广泛分析急性影像预测因子和 6-12 个月临床结果的相关性。

研究设计：我们提议对 80 名患有爆炸相关 TBI 的现役军人进行前瞻性观察研究。 初始扫描将在受伤后 4 天内在 LRMC 进行。 受伤后 6-12 个月，每月将通过电话和亲自到华盛顿大学进行随访。 收集的关于 TBI 结果的临床信息将包括全球结果评估、记忆、注意力和执行功能缺陷的神经心理学测试、运动性能测量以及临床医生管理的抑郁症和创伤后应激障碍评定量表。 控制将包括 1) 额外的一组 20 名现役军人，他们有其他受伤，但没有 TBI，以及 2) 标准化测试和评估结果的年龄、性别和基于教育的规范。 将执行重复 DTI、静息状态 fMRI 和常规 MRI 以跟踪损伤的演变。 分析方法将包括基于已知大脑解剖-临床相关性的预先设定的假设和几种探索性方法，因为许多创伤后神经和神经心理缺陷的结构基础尚不清楚。 将采用非参数相关统计方法和多重比较的严格校正。 专家合作者和后勤协调员将被或已经被招募。 保密和隐私将受到严格控制。