Metoda obrazowania ujawnia ukryte urazy mózgu

Zaawansowana technika obrazowania ujawniła oznaki uszkodzenia mózgu u żołnierzy rannych w eksplozjach. Urazy, które nie są widoczne w standardowych technikach obrazowania, mogą pomóc wyjaśnić, dlaczego niektórzy żołnierze mają długotrwałe problemy po takich urazach.

Obrazowanie mózgu: Czarno-białe skany mózgu u góry uzyskano przy użyciu konwencjonalnego MRI; kolorowy obraz na dole uzyskano za pomocą obrazowania tensora dyfuzji, metody, która lepiej pokazuje długotrwałe uszkodzenie mózgu.

Urazy mózgu spowodowane wybuchami improwizowanych urządzeń wybuchowych, granatów rakietowych lub min lądowych w Iraku i Afganistanie stanowią poważny problem dla armii amerykańskiej. Szacuje się, że od 10 do 20 procent wszystkich rozmieszczonych żołnierzy doznało lekkich urazów mózgu w wyniku takich wybuchów. I chociaż te urazy są powiązane z długotrwałymi problemami psychicznymi i psychicznymi, ekspertom medycznym brakuje środków, aby wykryć wszelkie wynikające z nich uszkodzenia fizyczne.

Badanie przeprowadzone przez naukowców z Washington University School of Medicine w St. Louis i wojsko USA wykazało, że uszkodzenie mózgu można wykryć za pomocą zaawansowanej formy rezonansu magnetycznego (MRI) zwanego obrazowaniem tensora dyfuzji (DTI). Ta technika śledzi ruch cząsteczek wody w mózgu, zapewniając szczegółowy obraz istoty białej mózgu – okablowania nerwowego łączącego komórki. Uszkodzenie tej tkanki od dawna jest związane z łagodnym urazowym uszkodzeniem mózgu.

Naukowcy przebadali 63 żołnierzy, u których zdiagnozowano urazowe uszkodzenie mózgu po tym, jak zostali ranni w eksplozjach w Iraku i Afganistanie. Diagnoza opierała się na takich objawach, jak utrata przytomności, splątanie i bóle głowy. Standardowe metody obrazowania, w tym MRI i CT, w większości przypadków nie wykazały uszkodzenia mózgu. Naukowcy przebadali żołnierzy w ciągu 90 dni od przyjęcia do Regionalnego Centrum Medycznego Landstuhl w Niemczech i ponownie sześć do 12 miesięcy później.

W badaniu przeprowadzonym w latach 2008-2009 i opublikowany 2 czerwca w New England Journal of Medicine , naukowcy odkryli, że 18 z 63 osób, u których zdiagnozowano urazowe uszkodzenie mózgu, miało nieprawidłowości w istocie białej w dwóch lub więcej obszarach mózgu. Kolejnych 20 osób miało nieprawidłowości w jednym obszarze, a 25 nie miało żadnych. Nieprawidłowości były również zgodne z symulacjami komputerowymi prawdopodobnego wpływu eksplozji na mózg.

Jak mówi David Moore, profesor neurologii w Tulane University School of Medicine w Luizjanie i były zastępca dyrektora Centrum Urazów Mózgu Obrony i Weteranów w Waszyngtonie Rok później odkrycia DTI wykazały, że nadal istnieją nieprawidłowości w istocie białej mózgu, co sugeruje, że ten rodzaj urazu może mieć długotrwałe skutki.

Moore przeprowadził podobne badanie w szpitalu wojskowym Waltera Reeda w 2009 roku, wykorzystując DTI do badania mózgów rannych personelu wojskowego USA, średnio około 80 dni po wybuchu. To badanie wykazało również uszkodzenie istoty białej mózgu; oczekuje się, że wyniki zostaną opublikowane w najbliższych miesiącach.

DTI jest bardzo wrażliwa na dyfuzję wody, która w zorganizowanych tkankach porusza się łatwiej wzdłuż aksonu, mówi Christine Mac Donald, wykładowca neurologii na Uniwersytecie Waszyngtońskim i kierownik badań. Wykorzystaliśmy wzorce dyfuzji wody wzdłuż tych torów, aby wywnioskować zmiany, które reprezentują uszkodzenie aksonów, mówi Mac Donald. Naukowcy przebadali również 21 osób z grupy kontrolnej — mężczyzn narażonych niedawno na wybuchy, ale bez objawów wstrząsu mózgu.

Wszyscy mężczyźni biorący udział w badaniu doświadczyli czegoś, co nazywa się wybuchem plus, co oznacza, że ​​doświadczyli gwałtownej fali ciśnieniowej wybuchu i doznali tępego urazu głowy. Badani badani byli średnio 14 dni po przyjęciu do Regionalnego Centrum Medycznego Landstuhl. Druga ocena odbyła się w USA w ciągu roku. Drugi skan wykazał utrzymujące się nieprawidłowości, które były zgodne z ewoluującymi obrażeniami.

Mac Donald, który prowadził badanie z głównym badaczem Davidem Brodym, adiunktem neurologii na Uniwersytecie Waszyngtońskim, mówi, że badanie jest pierwszym krokiem w ustaleniu patologii urazowego uszkodzenia mózgu i możliwości zdiagnozowania urazu.

Barclay Morrison , profesor nadzwyczajny inżynierii biomedycznej na Uniwersytecie Columbia, mówi, że subtelne strukturalne uszkodzenie mózgu po wybuchu jest trudne do wykrycia, ale to właśnie wpływa na funkcje poznawcze, takie jak sen, pamięć i planowanie. Jednak chociaż DTI było w stanie wykryć większość tych subtelnych zmian, jest zbyt wcześnie, aby skorelować szkody z zachowaniami. Teraz, gdy mamy sposób na zidentyfikowanie urazu, następnym krokiem jest znalezienie mechanizmu urazu – co dzieje się z istotą białą?

David Hovda , dyrektor Brain Injury Research na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles, mówi, że badanie otwiera przed wojskiem drogę do postępu w zrozumieniu i leczeniu urazowego uszkodzenia mózgu. Przez wiele lat urazowe uszkodzenie mózgu było niedocenianym problemem, cichą epidemią na całym świecie. Teraz możemy powiedzieć, że te objawy są prawdziwe i mamy technikę obrazowania, która to udowodni, mówi Hovda.

Mac Donald mówi, że DTI można dość łatwo wdrożyć w szpitalach lub placówkach medycznych. Wykorzystuje urządzenie do rezonansu magnetycznego i wymaga aktualizacji oprogramowania, ale bez dodatkowego sprzętu.

Jednak jest jeszcze więcej badań do zrobienia. Przyglądamy się większej grupie pacjentów i próbujemy rzucić światło na związek między tymi odkryciami a wynikami czynnościowymi — co to oznacza dla mnie jako pacjenta? Co mówi lekarzowi o tym, jak leczyć mnie lub moje objawy? – mówi Mac Donald.

ukryć