외상성 뇌 손상에서의 확산 텐서 이미징 사용

1. 참가자 모집

1. 중등도에서 중증 TBI, 20개의 연령일치 컨트롤을 갖춘 참가자 20명 모집. 모든 참가자는 18세 이상이어야 합니다.
   1. TBI 환자는 적어도 6 달 전에 일어난 폐쇄 머리 부상을 경험했어야합니다. TBI는 의식의 변화, 의식 상실 및 사고 전후의 기억 상실과 같은 여러 가지 요인을 평가하여 진단됩니다. 중등도에서 중증으로 분류되려면 환자는 30 분 이상인 의식 상실 기간을 경험하고 글래스고 코마 스케일에서 13 미만의 점수를 얻었어야합니다.
   2. 제어 참가자는 신경 또는 심리적 장애의 역사가 없어야합니다.
   3. 모든 참가자는 몸에 금속이 없어야합니다. 이것은 MRI에 관여하는 높은 자기장으로 인해 중요한 안전 요구 사항입니다.
   4. MRI는 스캐너 보어의 작은 공간에 누워 필요하기 때문에 모든 참가자는 밀실 공포증으로 고통받지 않아야합니다.
2. 사전 검사 절차
   1. 사전 스캔 서류를 작성합니다.
   2. 참가자가 MRI 스캔을 위해 들어올 때, 먼저 MRI에 대한 반대 표시가 없는지 확인하기 위해 금속 스크린 양식을 작성하도록 하고, 방사선 전문의가 스캔에 동의하는 부수적인 연구 결과 양식, 연구의 위험과 이점을 자세히 설명하는 동의서를 작성하도록 합니다.
   3. 벨트, 지갑, 휴대폰, 헤어 클립, 동전 및 모든 보석을 포함하여 몸에서 모든 금속을 제거하여 참가자가 스캐너에 들어갈 준비를하십시오.
3. 스캐너 준비
   1. 참가자에게 스캐너와 이어폰의 소음으로부터 귀를 보호하여 스캔 중에 실험자의 소리를 들을 수 있도록 하고 코일에 머리를 대고 침대에 눕히도록 하십시오.
   2. 참가자에게 비상 압착 공을 주고 스캔 중에 비상 시 압박하도록 지시하십시오.
   3. 폼 패드를 사용하여 코일에 참가자가 머리를 고정하여 스캔 중에 과도한 움직임을 피하고, 가장 작은 움직임조차도 이미지를 흐리게하기 때문에 스캔 중에 가능한 한 가만히 있는 것이 매우 중요하다는 것을 참가자에게 상기시킵니다.
4. 데이터 수집
   1. 고해상도 T1 가중 해부학 검사를 수집합니다. 이것은 표준 아틀라스 공간에 참가자의 두뇌를 등록하는 데 사용됩니다.
   2. DTI에 최적화된 펄스 시퀀스를 사용하여 스캐닝을 시작합니다.
      1. 하나의 B0 이미지는 확산 방향에 민감하지 않은 획득됩니다.
      2. 여러 확산 가중 이미지가 획득되며, 각 이미지는 서로 다른 확산 방향에 민감합니다. 더 많은 방향을 얻을수록 확산 텐서를 더 세밀하게 해결할 수 있습니다. 그러나 방향 의 수를 늘리면 인수 시간이 증가합니다. 이 연구에서는 64가지 방향을 습득할 것입니다.
5. 주의 작업
   1. MRI 스캐너 외부에서모든 참가자가 주의 네트워크 태스크(ANT)³ 버전을 수행하여 선택적 주의 능력을 평가하도록 합니다.
   2. 참가자를 컴퓨터 화면 앞에 앉고 작업을 완료하는 방법을 지시합니다.
      1. 일련의 화살표가 화면에 나타납니다 설명합니다. 참가자의 임무는 중앙의 화살표에만 응답하고 다른 화살표를 무시하는 것입니다. 중앙 화살표가 왼쪽을 가리키는 경우 왼손으로 'F' 키를 누릅니다. 중앙 화살표가 오른쪽을 가리키는 경우 오른손으로 'J' 키를 누릅니다. 가능한 한 신속하고 정확하게 대응해야 합니다.
   3. 작업을 시작합니다.
      1. 각 평가판에서 화면에 5개의 화살표행을 표시합니다. 각 화살표는 왼쪽 또는 오른쪽을 가리킬 수 있습니다. 합동 시험에서 모든 화살표는 동일한 방향으로 가리킵니다. 위화감 있는 시험에서 가운데 화살표는 측면 화살표에서 반대 방향으로 가리킵니다. 각 평가판은 400에서 1600 ms 사이의 가변 기간 동안 화면에 남아있는 고정 십자가로 시작됩니다. 그런 다음 화살표 자극이 나타나고 참가자가 응답 할 때까지 화면에 남아 있거나 최대 1700 ms입니다. 평가판은 총 4s의 시험 기간이 도달할 때까지 화면에 남아있는 고정 십자가로 끝납니다.
      2. 100개의 시험, 절반의 합동 목표 및 절반의 부조리 표적을 제시합니다.
      3. 부화 대상과 합동 목표 사이의 반응 시간의 차이를 계산합니다. 일반적으로, 부조화 표적에 반응하는 반응은 느립니다. 측면 화살표에 의해 더 산만 하는 사람들은 위화 와 일치 하는 대상 사이 반응 시간에 더 큰 차이가 있을 것 이다. 이 주의 력 제어 측정은 백색 물질 무결성 측정에 대해 테스트됩니다.
6. 실험 후 절차
   1. 참가자를 브리핑합니다.
   2. 참가자에게 지불합니다.
7. 데이터 분석
   1. 확산 데이터를 사전 처리합니다.
      1. 데이터를 시각적으로 검사하여 아티팩트가 없는지 확인합니다.
      2. 특수 소프트웨어로 에디 전류 보정을 수행합니다.
      3. 각 피사체에 대해 선형 강체 affine 변환을 사용하여 각 방향 확산 이미지를 B0 이미지에 등록합니다. 이 단계는 스캔에서 스캔으로 발생한 모든 모션을 보상합니다.
      4. 자동화된 소프트웨어를 사용하여 이미지에서 두개골 및 기타 뇌 조직이 제거됩니다. 이것은 우리가 뇌 밖에 있는 복셀에 대한 텐서를 계산하지 않도록 합니다.
      5. 여러 방향 이미지 간에 결합하여 각 복셀의 확산 텐서를 계산합니다. 이러한 값을 계산하는 DTI 데이터를 처리하기 위해 자유롭게 사용할 수 있는 몇 가지 소프트웨어 패키지가 있습니다.
      6. 각 복셀에서 FA를 계산, 애니소트로피 확산으로 인한 텐서 크기의 비율.
      7. 확산 이미지를 고해상도 해부학 적 T1 이미지에 등록한 다음 표준 아틀라스 공간에 등록하여 그룹 수준의 분석을 허용합니다.
   2. 관심 영역(ROI)을 정의합니다.
      1. 표준 백색 물질 아틀라스에서 3개의 ROI 마스크를 획득하십시오. 여기서는 국제뇌매핑 협회가 만든 ICBM-DTI-81 백색 물질 아틀라스를사용합니다(그림 2).
      2. 각 피사체의 고해상도 해부학 이미지를 표준 아틀라스에 등록합니다.
      3. 이전 단계에서 수행된 등록을 사용하여 각 참가자의 개별 뇌 공간에 ROI 마스크를 왜곡합니다.
   3. 세 개의 ROI 각각에서 각 피사체에 대한 FA 값을 추출합니다.
   4. 분산 분석(ANOVA)을 사용하여 두 그룹 간의 FA 값을 비교합니다.
   5. 참가자의 위화점 점수와 FA 값 간의 Pearson 상관 관계를 계산합니다.