The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
This translation into Arabic was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages
1Graduate Department of Rehabilitation Science, University of Toronto, 2Occupational Science and Occupational Therapy, University of Toronto, 3Department of Psychology, University of Toronto, 4Bloorview Kids Rehab, 5Toronto Rehab, 6Cognitive Neurology, Sunnybrook Health Sciences Centre, 7Faculty of Medicine, University of Toronto
This article is a part of JoVE Clinical and Translational Medicine. If you think this article would be useful for your research, please recommend JoVE to your institution's librarian.
Recommend JoVE to Your LibrarianCurrent Access Through Your IP Address
Current Access Through Your Registered Email Address
Keightley, M., Green, S., Reed, N., Agnihotri, S., Wilkinson, A., Lobaugh, N. An Investigation of the Effects of Sports-related Concussion in Youth Using Functional Magnetic Resonance Imaging and the Head Impact Telemetry System. J. Vis. Exp. (47), e2226, doi:10.3791/2226 (2011).
واحدة من الإصابات الأكثر شيوعا في الأطفال الذين يشاركون في الألعاب الرياضية وارتجاج خفيف أو إصابات في الدماغ (mTBI) 1. الأطفال والشباب المشاركين في الألعاب الرياضية المنظمة مثل الهوكي تنافسية ما يقرب من ست مرات أكثر عرضة للإصابة بارتجاج شديد بالمقارنة مع الأطفال المشاركين في الأنشطة الترفيهية الأخرى المادية 2. في حين أن عقابيل المعرفية الأكثر شيوعا من mTBI تظهر مشابهة للأطفال والكبار ، وملف استرداد وعرض النتائج في الأطفال ما زال مجهولا الى حد بعيد 2 ، وكذلك تأثير في مرحلة ما قبل الاصابة الخصائص (مثل الجنس) وتفاصيل الإصابات (مثل حجم واتجاه التأثير) على المدى الطويل النتائج. الرياضات التنافسية ، مثل الهوكي ، والسماح للفرصة نادرة للاستفادة من التصميم المسبق للحصول على آخر ما قبل الاصابة البيانات قبل حدوث ارتجاج الشباب على خصائص وأداء وربط هذا الضرر نتيجة ليلي. أهدافنا الأساسية هي لتحسين تشخيص الأطفال ارتجاج وإدارة البحوث على أساس أدلة غير خاصة للأطفال والشباب. للقيام بذلك نستخدم جديدة ، ونهج متعدد الوسائط والتكاملية التي من شأنها أن :
1.Evaluate التأثيرات المباشرة للصدمات الرأس في الشباب
2.Monitor القرار في مرحلة ما بعد الارتجاج الأعراض (PCS) ، والأداء الإدراكي أثناء الاسترداد
3.Utilize أساليب جديدة للتحقق من إصابات الدماغ والإنعاش
لتحقيق أهدافنا ، قمنا بتنفيذ القياس الأثر الرئيسي (HIT) النظام. (Simbex ؛ لبنان ، ونيو هامبشاير ، الولايات المتحدة). يزود هذا النظام متاحة تجاريا ايستون الهوكي S9 خوذات (ايستون بيل الرياضة ؛ فان نويس ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية) مع محور واحد التسارع المصممة لقياس تسارع الرأس في الوقت الحقيقي خلال مشاركتها الرياضة الاتصال 3-5. باستخدام تكنولوجيا القياس عن بعد ، يمكن لحجم التسارع ومكان كل الآثار الرأس خلال الكشف عن المشاركة الرياضية بموضوعية وتسجيلها. ونحن أيضا استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (الرنين المغناطيسي الوظيفي) لتوطين وتقييم التغيرات في النشاط العصبي وتحديدا في الفص الجبهي الإنسي الزمنية وأثناء أداء المهام المعرفية ، لأن تلك هي المناطق الأكثر حساسية المخ لاصابة في الرأس concussive 6. أخيرا ، ونحن الحصول على بيانات حساسة التصوير الهيكلي للتلف في المادة البيضاء في الدماغ.
1. الحصول على ما قبل الاصابة العصبية على الأساس الشخصي بالموضوع
2. الحصول على الهيكلية والوظيفية صور الرنين المغناطيسي على خط الأساس بالموضوع
3. تسجيل قوة واتجاه الفعالية لرئيس باستخدام القياس الأثر الرئيسي (HIT) النظام
4. بعد أداء mTBI العصبية متابعة الفحوصات
5. الحصول على الهيكلية والوظيفية في مرحلة ما بعد التصوير بالرنين المغناطيسي mTBI متابعة الصور
6. أداء بالموضوع التحكم متطابق العصبية متابعة الفحوصات
7. الحصول على الهيكلية والوظيفية MRI بالموضوع التحكم متطابق صور
8. بيانات التحاليل
9. ممثل النتائج
نظام القياس رئيس الأثر
يصور الجدول 3 البيانات الكمية المقابلة المسجلة للآثار هو موضح في الشكل 2. ذروة التسارع الخطي هو أقصى تسارع خطي من رئيس لاعب خلال الأثر. وحدات هي وز. أ ز هو تسارع الجاذبية عند مستوى سطح البحر (9.8 متر مربع لكل ثانية). تسارع دوران الذروة هو أقصى تسارع دوران رأس اللاعب خلال الأثر. وحدات مربعة هي راديان في الثانية. السمت هو قياس تأثير الموقع. يتم تعريف السمت من -180 درجة إلى 180 درجة مع 0 درجة في الجزء الخلفي من الرأس والسمت الإيجابي إلى الجانب الأيمن من الرأس. الارتفاع هو تدبير آخر من موقع التأثير. يتم تعريف الارتفاع من 0 درجة (أفقيا الطائرة التي تمر عبر مركز رئيس الجاذبية) إلى 90 درجة (تاج الرأس).
التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي
الشكل 3 يصور المسلسل نتائج الرنين المغناطيسي الوظيفي من الرياضيين) concussed مع الأعراض والقرار ب) مع عدم وجود أعراض القرار. ملاحظة : المهمة ذات الصلة لوحظ بشكل واضح أنشطة الدماغ في المنطقة الأمامية فقط في القرار مع الرياضيين الأعراض.

الشكل 1. رسم تخطيطي لأمر المهمة خارجيا الذاكرة العاملة.

الشكل 2. مثال على بيانات تظهر واجهة النظام HIT ناقلات الاتجاه يشير إلى مكان لمشاهدة six موضح في الجدول رقم 3. Simbex 2006.

الشكل 3. نتائج الرنين المغناطيسي الوظيفي المسلسل من الرياضيين) concussed مع الأعراض والقرار ب) مع عدم وجود أعراض القرار. PCS = أعراض ما بعد الارتجاج ، ن = عدد من الموضوعات ؛ ▲ = تغيير جريء في مستوى الأوكسجين في الدم مؤشرا يعتمد ؛ DLPC = قشرة الفص الجبهي ظهراني.
| نوع الفحص | تسلسل | TE/TR/TI/FA1 | المصفوفة / FOV (سم) 2 | NEX3 | SLICالسماكة ه / # شرائح | آخر | مسح الوقت |
| T1 المرجحة | 3D صدى التدرج مدلل مع إعداد انقلاب (SPGR - IRprep) | 5.9/1.3/300/20 | 256 160/22 | 2 | 1.4/128 | 07:30 | |
| PD/T2 الموزون | المزدوج صدى صدى تدور بسرعة (FSE) | 20102 / 2.9s / | 256 192/22 | 2 | 3 / 48 | معشق | 12:00 |
| FLAIR | FSE - IRprep | 140/9.3s/2.2s / | 256 192/22 | 1 | 3 / 48 | 04:12 | |
| نشر العضلة الشادة | احد بالرصاص صدى مستو والتصوير ، وتدور مع صدى المزدوجة | دقيقة / ~ 9S / | 128 128/33 | 2 | 2.6/50 + | ب القيمة : 1000 s/mm2 التوجهات الانحدار : 23 B0 : 2 الطرفية المعزولة | 06:30 |
| * T2 | التدرج الصدى | 20/350 / / 20 | 256 192/22 | 1 | 3 / 48 | معشق | 04:30 |
| الرنين المغناطيسي الوظيفي | احد بالرصاص T2 * ، مع تصاعد في / إلى قراءات | 30/2s / / 70 | 64 64/20 | 5 / 26 | الطرفية الرصد : التنفس وهبوط القلب | 12:00 حتي 15:00 | |
| qT2 | بون وHenkleman | 10/2500 / | 128 128/24 | 4 | 01/04 | 21:00 | |
| TOTAL | 70:42 |
الجدول 1. تفاصيل المسح الضوئي للحصول على معلمات متواليات MR السريرية وظيفية في 3T.
1 TE (صدى الوقت) ؛ TR (الوقت التكرار) ؛ TI (انعكاس الوقت) ؛ FA (زاوية الوجه)
2 FOV (مجال الرؤية)
3 NEX (عدد جثذائةضأترؤ)
| مرة | بعد ارتجاج مقياس العرض (PCS) | عامل ذاكرة مهمة | توازن | تنسيق | العصبية تقدير |
| سنة الأساس 1 | X | X | X | X | X |
| بعد ارتجاج (PC) يوم 1 | X | X | X | X | |
| PC يوم 2 | X | ||||
| يوم 04/03 PC | X | ||||
| PC يوم 5-6 | X | X | X | X | |
| PC يوم 7 | X | ||||
| بعد يوم واحد 7 الأسبوعية | X | ||||
| PCS القرار | X | X | X | X | X |
| سنة الأساس 2 | X | X | X | X | X |
الجدول 2. الإدارة تدابير العصبية للجميع المواد الدراسية.
ملاحظة : سوف يتم مطابقة كل موضوع الفردية concussed مع العظام وليس الضابطة الاصابة. وسيتم إدارة الضابطة التدابير للإطار نفس الوقت الذي تخضع concussed تقارن بها. على سبيل المثال ، اذا كان موضوع قرار concussed من ذوي الخبرة من أعراض PCS يوم 14 ، وهو موضوع مكافحة العظام فضلا عن اصابة عنصر تحكم لا تخضع أيضا أن تدار تقييم كامل العصبية في 14 يوما (أي تعامل كما لو أعراضهم "PCS" حل في يوم 14) في مباراة من أجل نقاط البيانات.
| تاريخ الحدث | الحدث الزمن | تسريع الخطي الذروة | تسريع الدوران الذروة | السمت | ارتفاع |
| 2006/10/29 | 15:39:01:410 | 22.45 | 2842،32 | -67.30 | 29.05 |
| 2006/10/29 | 15:47:02:120 | 7.09 | 478.66 | -116.53 | -61.24 |
| 2006/10/29 | 16:21:40:190 | 15.25 | 1288،01 | -83.96 | -52.09 |
| 2006/10/29 | 16:48:31:910 | 8.91 | 603.32 | -134.04 | 16.33 |
| 2006/10/29 | 16:48:32:060 | 18.18 | 1256،09 | 60.36 | 10.36 |
| 2006/10/29 | 17:04:50:110 | 20.18 | 1093،22 | -4.47 | 50.31 |
الجدول 3. عينة من البيانات التي تم جمعها من لاعب واحد مع واحد الخوذة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
نتوقع أن أولئك الشبان الذين يظهرون له أكبر الأثر على المسألة سوف تظهر بيضاء الدماغ أكبر إعادة تنظيم نشاط الدماغ ، وأطول فترات الانتعاش والسلوكية والعصبية. وسوف توفر هذه الدراسة إلى فهم أفضل للأحداث ما بعد ارتجاج للأطفال ويكون لها تأثير كبير على الرعاية الطبية ، كما أنها ستمكننا من وضع بروتوكول انتعاش يستند إلى الأدلة البحثية التي تقتصر على الأطفال والشباب. ويمكن بعد مثل هذا البروتوكول يمكن ترجمته إلى الجهات المعنية ، بما في ذلك المدربين والأهل والأطباء. لتحقيق هذه الأهداف ، فإننا سوف توصيف وتحديد المزيد من عقابيل العصبية والعصبية للأطفال في concussed الرياضيين. ونحن أيضا قياس التحسن المعرفية والتغيرات في بنية الدماغ وأنماط النشاط التي تصاحب الانتعاش السلوكي. بالإضافة إلى ذلك ، سوف توفر هذه الدراسة نظرة جديدة على أثر ارتجاج وكرر رئيس التأثيرات غير concussive على لدونة المخ على المدى الطويل والتنمية في الشباب.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
نود أن نشكر المعاهد الكندية للأبحاث الصحية (CIHR) ومؤسسة Neurotrauma أونتاريو (ONF) الذين قدموا التمويل لهذا البحث.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| AccuGait Portable Gait and Balance Platform (Balance Assessment) | AMTI | www.amti.biz | |
| NetForce Balance Data Acquisition Software | AMTI | www.amti.biz | |
| Visual Conflict Dome | Fabricated by researchers; modeled after: Lovell MR, Collins MW. Neuropsychological assessment of the college football player. J Head Trauma Rehabil. 1998;13(2):9-26. | ||
| Airex Balance Pad | Airex | www.bebalanced.net | |
| Smedlay’s Dynamometer, 100 kg(Grip Strength) | TTM, Tokyo | ||
| Grooved Pegboard Test | Lafayette Instruments | www.lafayetteinstrument.com | |
| Axon Jump Mat | Vacumed | www.vacumed.com | |
| Strength Bar | Fabricated by researchers:
|
||
| Head Impact Telemetry (HIT) System | Simbex | www.simbex.com | |
| Post-Concussion Symptoms Scale Revised (PCS-R) | Adapted from: Lovell MR, Collins MW. Neuropsychological assessment of the college football player. J Head Trauma Rehabil. 1998;13(2):9-26. |
||
| GE Discovery MR750 3.0T MRI Scanner | GE Healthcare | www.gehealthcare.com | |
| GE 8 channel head coil | GE Healthcare | www.gehealthcare.com | |
| Lumitouch Reply System | Lightwave Medical Industries | Vancouver, BC 1-(604)-875-4529 | |
| Back projection screen (for presenting fMRI stimuli) | Unknown | ||
| Disposable foam ear plugs | PAR Inc. | www.parinc.com | |
| Neuropsychological Tests | Pearson Assessments | www.pearsonassessments.com |