Новые методики МРТ помогут прогнозировать последствия сотрясений головного мозга
Новое понимание механизмов восстановления мозга может помочь разработке эффективных методик лечения
С помощью передовой техники визуализации МРТ, ученые из медицинского колледжа Альберта Эйнштейна и центра здравоохранения Монтефиоре смогли прогнозировать, какие пациенты, которые недавно перенесли сотрясение мозга, смогут восстановиться полностью. Проведенное исследование позволило также лучше понять механизм компенсации и восстановления мозга после сотрясения - информация, которая может ускорить развитие новых методов лечения.
Исследование было опубликовано в онлайн журнале « Американский журнал нейрорадиологии».
"Наше исследование впервые предоставляет более точный метод использования визуализации для прогнозирования последствий сотрясения головного мозга через год после травмы ", сказал руководитель исследования Майкл Л. Липтон, профессор радиологии, а также заместитель директора научно-исследовательский центра МРТ Грусса. "В то время как у нас до сих пор не хватает методов лечения, с реальной эффективностью, мы теперь получили более глубокое понимание неврологических механизмов, лежащих в основе благоприятного исхода после сотрясение мозга, что фактически открывает новое видение методов лечения и оценки эффективности лечения."
Каждый год, в США почти у 2,5 миллионов человек возникают травматические повреждения головного мозга (ЧМТ). Сотрясения мозга составляют не менее 75 процентов от этих травм. Диагностика сотрясения головного мозга основана на оценке симптомов; и не существовало объективного биомаркера или метода диагностики подтверждающего этот диагноз. Симптомы могут варьировать в широких пределах - длиться считанные секунды, а иногда и не появляться в течение нескольких дней или недель после травмы. Общие симптомы включают: судороги, нарушение сна, ухудшение координации, повторная рвота или тошнота, невнятная речь.
"В то время как большинство людей считают, что сотрясение мозга это незначительная травма, у части пациентов (от 15 до 30 процентов) симптомы сохраняются длительное время, « сказала Сара Штраус, доктор медицинских наук, ведущий автор исследования и резидент отделения радиологии в Монтефиоре, "До сих пор мы не имели надежный способ дифференцировать заранее пациентов, у которых будут долгосрочные последствия, и тех у кого ожидается полное восстановление."
Стандартные методы визуализации, такие как компьютерная томография (КТ) и магнитно-резонансная томография (МРТ), не могут обнаружить мелкие повреждения аксонов (нервных волокон, которые образуют белое вещество мозга), связанных с сотрясением головного мозга.
В предыдущем исследовании, Липтон и его коллеги показали, что современная методика МРТ, которая называется тензорно - диффузионная томография (DTI) может обнаружить повреждения аксонов, связанных с травмой. Эта методика позволяет «увидеть» с помощью визуализации движения молекул воды вдоль аксонов, что позволило ученым измерять равномерность движения воды ( так называемую фракционную анизотропию, или ФА) по всему мозгу. Обнаружение области мозга с низкой ФА, например, указывает на то, что структурные повреждения препятствуют движению воды в этой области.
В текущем исследовании, Липтон проверил, действительно ли аномалии головного мозга, выявленные на DTI у отдельных пациентов после сотрясения мозга, позволят провести различие между теми пациентами, которые в конечном итоге полностью восстановятся и теми, у кого останутся стойкие последствия . DTI проводилось на 39 пациентах с диагнозом легкая ЧМТ в течение 16 дней после первоначальной травмы и на 40 здоровых людях. DTI изображения каждого пациента сравнивали с изображениями мозга из группы здоровых людей, чтобы увидеть, где мозг пациентов имел аномалии. Пациентам также проводили оценку трех параметров: когнитивных функций, симптомов после сотрясения и оценку качества жизни. Через год, 26 пациентам провели повторные оценки этих параметров .
Сравнение DTI изображений у пациентов после сотрясения мозга и здоровых лиц выявило два типа нарушений белого вещества у пациентов: (1) зоны аномально низких ФА, которые коррелируют с повреждением аксонов и когнитивными нарушениями и (2) другие области мозга с аномально высокой ФА, которые могут указывать, где мозг положительно среагировал на травму, возможно, более эффективно связывал аксоны или с помощью ремиелинизации пораженной ткани (т.е. формированием жировой ткани вокруг нервов, что позволяет нервным импульсам двигаться быстрее).
Количество изображений с высокой ФА в мозге предсказывало исходы у пациентов с сотрясением мозга. Наличие большого объема областей белого вещества с аномально высокой ФА (возможно, это указывают на хорошие компенсаторные возможности мозга ) было связано с лучшими результатами тестов . Это не означает, что участки с низкими ФА , показывающими повреждения белого вещества не важны – только то , что они не имеют значения для прогнозирования восстановления после сотрясения через год.
"Возможность предсказать, какие пациенты имеют хороший или плохой прогноз, имеет огромное значение для выявления и оценки методов лечения сотрясения мозга, « сказал Липтон. "Разработка эффективного терапевтического вмешательства требует сначала выявить людей, которые нуждаются в нем. 70- 85 процентов пациентов после сотрясения выздоравливают сами, и поэтому сложно понять, помогает ли лечение. Наш метод визуализации позволяет выделить пациентов с высоким риском осложнений после ЧМТ и проводить прицельное лечение этих пациентов ".
Липтон отметил, что большинство методов лечения при ЧМТ было направлено на снижение повреждений от черепно-мозговой травмы, но эти методы не доказали свою эффективность. "Наши результаты, « сказал он, "предполагают, что может быть стоит попробовать другую стратегию - а именно, пытаться усилить врожденные компенсаторные способности мозга для минимизации последствий повреждения мозга."