Diffusions-Tensor-Bildgebung bei traumatischen Hirnverletzungen

1. Teilnehmer Rekrutierung

1. 20 Teilnehmer mit mittelschwerer bis schwerer TBI und 20 Alter abgestimmten Kontrollen zu rekrutieren. Alle Teilnehmer sollten über 18 Jahre alt sein.
   1. TBI Patienten sollte eine geschlossene Kopfverletzungen erlebt haben, die vor mindestens 6 Monaten aufgetreten sind. TBI wird durch verschiedene Faktoren wie z. B. Änderungen im Bewusstsein, Verlust des Bewusstseins und Verlust des Gedächtnisses von Bewertung, vor oder nach dem Unfall diagnostiziert. Um als mäßig bis schwer eingestuft werden, muss der Patient einen Zeitraum von Bewusstlosigkeit erlebt haben, die größer als 30 min, und/oder erhalten einen Wert von weniger als 13 auf die Glasgow-Koma-Skala.
   2. Kontrolle-Teilnehmer sollten keine Geschichte der neurologische oder psychische Störungen haben.
   3. Alle Teilnehmer sollten nicht Metall in ihrem Körper haben. Dies ist eine wichtige Voraussetzung aufgrund des hohen Magnetfeldes MRI beteiligt.
   4. Alle Teilnehmer sollten nicht unter Klaustrophobie leiden, da die MRT benötigt liegt in dem kleinen Raum des Scanners trug.
2. Pre-Scan-Verfahren
   1. Prescan Schreibarbeit.
   2. Wenn Teilnehmer für ihre MRT-Untersuchung kommen, haben sie Erstbefüllung ein Metallsieb Formular zu stellen sicher, dass sie keine Kontraindikationen zur MRT, eine Zufallsbefunde Form Zustimmung für ihre Scan von einem Radiologen und eine Einverständniserklärung über die Risiken und Vorteile der Studie betrachtet werden.
   3. Bereiten Sie die Teilnehmer in den Scanner zu gehen, indem Sie ihren Körper, einschließlich Gürtel, Brieftaschen, Handys, Haarspangen, Münzen und Schmuck aus Metall entfernen.
3. Scanner-Vorbereitung
   1. Geben Sie die Teilnehmer Ohrstöpsel schützen ihre Ohren vor dem Lärm der Scanner und Ohr Handys zu tragen, so dass sie den Experimentator während des Scans hören, und Sie liegen auf dem Bett mit ihrem Kopf in der Spule.
   2. Geben Sie die Teilnehmer den Notfall Squeeze-Ball und weisen sie es im Notfall während des Scans zu quetschen.
   3. Einsatz-Schaumstoff-Pads, die Teilnehmer zu sichern den Kopf in der Spule zu vermeiden übermäßige Bewegung während des Scans, und erinnern die Teilnehmer, dass es sehr wichtig, während des Scans als auch die kleinsten Bewegungsunschärfe möglichst ruhig bleiben die Bilder.
4. Erhebung von Daten
   1. Sammeln Sie einen hochauflösenden T1-gewichteten anatomischen Scan. Dies wird für die Registrierung des Teilnehmers Gehirn auf den standard Atlas-Raum verwendet werden.
   2. Starten Sie den Scanvorgang mit einer Pulsfolge für DTI optimiert.
      1. Ein B0 Bild wird erworben, die nicht empfindlich auf Verbreitung Richtung.
      2. Diffusionsgewichtete Mehrfachbilder sind erworbene, jeweils sensibel auf eine andere Richtung der Diffusion. Die weitere Wegbeschreibung erworben, werden wir je feiner die Diffusion Tensor auflösen. Allerdings erhöht die Anzahl der Richtungen auch Erfassungszeit. In dieser Studie so erwerben wir 64 verschiedene Richtungen.
5. Aufmerksamkeit-Aufgabe
   1. Außerhalb der MRI-Scanner haben Sie alle Teilnehmer eine Version der Aufmerksamkeit Netzwerk Aufgabe (ANT)³ ihre selektive Aufmerksamkeit Fähigkeit beurteilt durchzuführen.
   2. Sitz des Teilnehmers vor einem Computerbildschirm, und weisen sie auf, wie um den Vorgang abzuschließen.
      1. Erklären Sie, dass eine Reihe von Pfeilen auf dem Bildschirm angezeigt wird. Aufgabe des Teilnehmers ist reagieren nur auf den Pfeil in der Mitte und die anderen ignorieren. Wenn der zentrale Pfeil nach links zeigt, werden sie die "F" mit der linken Hand drücken. Wenn der zentrale Pfeil rechts ist, werden sie die "J" mit der rechten Hand drücken. Sie sollte so schnell und so genau wie möglich antworten.
   3. Beginnen Sie den Vorgang.
      1. Auf jeden Versuch eine Reihe von fünf Pfeile auf dem Bildschirm zu präsentieren. Jeder Pfeil kann links oder rechts. Kongruente Studien zeigen alle Pfeile in die gleiche Richtung. Auf inkongruente Prüfungen, die Mittelpunkte der Pfeil in die entgegengesetzte Richtung von der flankierenden Pfeile. Jeder Prozess beginnt mit einer Fixierung Kreuz, das auf dem Bildschirm für eine Variable Dauer zwischen 400 und 1600 Frau bleibt dann der Pfeil Reize erscheinen und auf dem Bildschirm bleiben, bis der Teilnehmer antwortet, oder für maximal 1700 Frau die Studie schließt mit einer Fixierung Kreuz, bleibt auf dem Bildschirm bis insgesamt Testversion Dauer des 4 s erreicht wurde.
      2. 100 Studien, die Hälfte mit deckungsgleich und halb inkongruente Ziele zu präsentieren.
      3. Berechnen Sie die Differenz in Reaktionszeit inkongruent und deckungsgleiche Ziele. Reaktionszeit ist in der Regel langsamer als Reaktion auf inkongruente Ziele. Menschen, die durch die flankierenden Pfeile mehr abgelenkt sind haben eine größere Differenz in Reaktionszeit zwischen inkongruent und deckungsgleiche Ziele. Diese Maßnahme der Aufmerksamkeitskontrolle wird gegen Maßnahmen der weißen Substanz Integrität geprüft werden.
6. Nach dem Experiment Verfahren
   1. Nachbesprechung des Teilnehmers.
   2. Zahlen des Teilnehmers.
7. Datenanalyse
   1. Vor verarbeiten Sie der Verbreitung Daten.
      1. Überprüfen Sie die Daten um sicherzustellen, dass sie frei von Artefakten ist.
      2. Durchführen Sie Wirbelstrom-Korrektur mit spezialisierter Software.
      3. Registrieren Sie für jedes Thema jedes der Bilder auf das B0-Bild mithilfe einer linearen Starrkörper affinen Transformation gerichtete Diffusion. Dieser Schritt wird jede Bewegung ausgleichen, die Scan-Scan aufgetreten sind.
      4. Entfernen Sie der Schädel und andere Hirngewebe aus den Bildern, die mit automatisierten Software. Dadurch wird sichergestellt, dass wir nicht Tensoren für Voxel berechnen, die außerhalb des Gehirns sind.
      5. Unter den mehreren Richtung Bildern zur Berechnung des Diffusion Tensors in jedem Voxel kombinieren. Es gibt mehrere frei verfügbare Software-Pakete für die Verarbeitung von DTI-Daten, mit die diese Werte berechnet werden.
      6. FA in jedem Voxel, der Anteil der Tensor Größenordnung durch anisotrope Diffusion zu berechnen.
      7. Registrieren Sie die Verbreitung Bilder auf das hochauflösende anatomische T1-Bild und dann auf den standard Atlas Raum auf Konzernebene Analyse zu ermöglichen.
   2. Regionen von Interesse (ROI) zu definieren.
      1. Erhalten Sie die drei ROI-Masken aus einem Atlas standard weißen Substanz. Hier verwenden wir den ICBM-DTI-81 weißen Substanz Atlas erstellt von International Consortium for Brain Mapping (Abbildung 2).
      2. Jedes einzelne Thema hochauflösende anatomische Bild zum standard Atlas zu registrieren.
      3. Verzerren Sie die ROI-Masken in jeder Teilnehmer individuelle Gehirn Raum über die Anmeldungen, die im vorherigen Schritt durchgeführt.
   3. FA-Werte für jedes Fach aus jedem der drei ROIs zu extrahieren.
   4. Vergleichen Sie die FA-Werte zwischen den beiden Gruppen mit Hilfe der Varianzanalyse (ANOVA).
   5. Die Pearson-Korrelation zwischen TeilnehmerInnen Kongruenz Partituren aus der Ameise und der FA-Werte zu berechnen.