שימוש בהדמיית טנזור דיפוזיה בפגיעה מוחית טראומטית

1. גיוס משתתפים

1. גייסו 20 משתתפים עם TBI בינוני עד חמור, ו-20 בקרות תואמות גיל. כל המשתתפים צריכים להיות מעל גיל 18.
   1. חולי TBI היו צריכים לחוות פגיעת ראש סגורה שהתרחשה לפחות לפני 6 חודשים. TBI מאובחנת על ידי הערכת מספר גורמים כגון שינויים בתודעה, אובדן הכרה ואובדן זיכרון מלפני או אחרי התאונה. כדי להיות מסווג בינוני עד חמור, החולה חייב היה לחוות תקופה של אובדן הכרה שהיה גדול מ 30 דקות, ו / או קיבל ציון של פחות מ 13 בסולם התרדמת גלזגו.
   2. למשתתפי הבקרה לא צריכה להיות היסטוריה של הפרעות נוירולוגיות או פסיכולוגיות.
   3. כל המשתתפים לא צריכים להיות מתכת בגוף שלהם. זוהי דרישת בטיחות חשובה בשל השדה המגנטי הגבוה המעורב ב- MRI.
   4. כל המשתתפים לא צריכים לסבול קלסטרופוביה, שכן MRI דורש שוכב בחלל הקטן של הסורק נשא.
2. הליכי טרום סריקה
   1. מלא ניירת סריקה מראש.
   2. כאשר המשתתפים מגיעים לסריקת ה-MRI שלהם, יש להם תחילה למלא טופס מסך מתכת כדי לוודא שאין להם אינדיקציות נגד עבור MRI, טופס ממצאים מקרי נותן הסכמה לסריקה שלהם להיבדק על ידי רדיולוג, טופס הסכמה המפרט את הסיכונים ואת היתרונות של המחקר.
   3. הכן את המשתתפים להיכנס לסורק על ידי הסרת כל המתכת מגופם, כולל חגורות, ארנקים, טלפונים, קליפסים לשיער, מטבעות וכל התכשיטים.
3. הכנת סורק
   1. תן את אטמי האוזניים של המשתתף כדי להגן על אוזניהם מפני הרעש של הסורק וטלפוני האוזן ללבוש כדי שיוכלו לשמוע את הנסיין במהלך הסריקה, ויש להם לשכב על המיטה עם הראש שלהם ב סליל.
   2. תן למשתתף את כדור סחיטה חירום והנחה אותם לסחוט אותו במקרה חירום במהלך הסריקה.
   3. השתמש רפידות קצף כדי לאבטח את הראש של המשתתפים ב סליל כדי למנוע תנועה עודפת במהלך הסריקה, ולהזכיר למשתתף כי חשוב מאוד להישאר בשקט ככל האפשר במהלך הסריקה, כמו אפילו התנועות הקטנות ביותר לטשטש את התמונות.
4. איסוף נתונים
   1. לאסוף סריקה אנטומית T1 ברזולוציה גבוהה משוקלל. זה ישמש לרישום המוח של המשתתף לחלל האטלס הסטנדרטי.
   2. התחל לסרוק באמצעות רצף דופק הממוטב ל- DTI.
      1. תמונת B0 אחת נרכשת שאינה רגישה לכיוון דיפוזיה.
      2. תמונות מרובות משוקללות דיפוזיה נרכשות, כל אחת רגישה לכיוון אחר של דיפוזיה. ככל שנרכשו יותר כיוונים, כך נוכל לפתור את טנזור הדיפוזיה. עם זאת, הגדלת מספר הכיוונים גם מגדילה את זמן הרכישה. במחקר זה, נרכוש 64 כיוונים שונים.
5. משימת תשומת לב
   1. מחוץ לסורק MRI, מנע מכל המשתתפים לבצע גירסה של משימת רשת הקשב (ANT)³ כדי להעריך את יכולת הקשב הסלקטיבית שלהם.
   2. הושיב את המשתתף מול מסך המחשב והנחה אותו כיצד להשלים את המשימה.
      1. הסבר שסדרת חצים תופיע על המסך. המשימה של המשתתף היא להגיב רק לחץ במרכז, ולהתעלם מהאחרים. אם החץ המרכזי מצביע שמאלה, הם ילחצו על מקש 'F' ביד שמאל. אם החץ המרכזי מצביע ימינה, הם ילחצו על מקש 'J' ביד ימין. הם צריכים להגיב במהירות ובדייקות ככל האפשר.
   3. התחל את המשימה.
      1. בכל ניסיון, הצג שורה של חמישה חצים על המסך. כל חץ יכול להצביע שמאלה או ימינה. בניסויים מתכנסים, כל החצים מצביעים לאותו כיוון. במבחנים לא עקביים, החץ המרכזי מצביע בכיוון ההפוך מהחצים האגפים. כל ניסוי מתחיל בצלב קיבעון שנשאר על המסך למשך משתנה בין 400 ל- 1600 ms. לאחר מכן גירויי החץ מופיעים ונשארים על המסך עד שהמשתתף מגיב, או לכל היותר 1700 אלפיות שני. המשפט מסתיים עם צלב קיבעון שנשאר על המסך עד שמשך ניסיון כולל של 4s הגיע.
      2. הצג 100 ניסויים, חצי עם מטרות תואמות וחצי מטרות לא תואמות.
      3. חשב את ההבדל בזמן התגובה בין מטרות לא עקביות לבין מטרות עקביות. בדרך כלל, זמן התגובה איטי יותר בתגובה למטרות לא עקביות. אנשים שיותר מוסחים על ידי החצים האגפים יהיה הבדל גדול יותר בזמן התגובה בין מטרות לא עקביות והתאמה. מדד זה של שליטה קשב תיבחן כנגד מדדים של שלמות החומר הלבן.
6. נהלים שלאחר הניסוי
   1. לתחקר את המשתתף.
   2. שלם למשתתף.
7. ניתוח נתונים
   1. קדם-עיבוד נתוני הדיפוזיה.
      1. בדוק חזותית את הנתונים כדי לוודא שהם נקיים מחפצים.
      2. בצע תיקון זרם-eddy עם תוכנה מיוחדת.
      3. עבור כל נושא, רשום כל אחת מתמונות הדיפוזיה הכיוונית לתמונת B0 באמצעות טרנספורמציה ליניארית נוקשה של גוף. שלב זה יפצה על כל תנועה שהתרחשה מסריקה לסריקה.
      4. הסר את הגולגולת ורקמות אחרות שאינן מוח מהתמונות באמצעות תוכנה אוטומטית. זה יבטיח שלא נחשב טנסטורים עבור voxels כי הם מחוץ למוח.
      5. שלבו בין תמונות הכיוונים המרובים כדי לחשב את טנזור הדיפוזיה בכל ווקסל. קיימות מספר חבילות תוכנה זמינות באופן חופשי לעיבוד נתוני DTI שיחשבו ערכים אלה.
      6. חשב FA בכל voxel, שיעור של גודל טנזור עקב דיפוזיה אניזוטרופית.
      7. רשום את תמונות הדיפוזיה לתמונת T1 האנטומית ברזולוציה גבוהה ולאחר מכן למרחב האטלס הסטנדרטי כדי לאפשר ניתוח ברמת הקבוצה.
   2. הגדר אזורי עניין (ROI).
      1. השג את שלוש מסכות ה-ROI מאטלס חומר לבן סטנדרטי. כאן, אנו משתמשים אטלס החומר הלבן ICBM-DTI-81 שנוצר על ידי הקונסורציום הבינלאומי למיפוי המוח(איור 2).
      2. רשום את התמונה האנטומית ברזולוציה גבוהה של כל נושא לאטלס הסטנדרטי.
      3. עיוות מסכות ה-ROI למרחב המוח הבודד של כל משתתף באמצעות הרישומים שבוצעו בשלב הקודם.
   3. חלץ ערכי FA עבור כל נושא מכל אחד משלושת ההנסרות.
   4. השווה את ערכי ה- FA בין שתי הקבוצות באמצעות ניתוח השונות (ANOVA).
   5. חשב את מתאם פירסון בין ציוני הגיוס של המשתתפים מתוך ערכי ה- ANT וה- FA.