Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Badanie wpływu wstrząśnień mózgu związanych ze sportem u młodzieży z wykorzystaniem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego oraz systemu telemetrii uderzeń w głowę

15.2K wyświetleń

DOI:

10.3791/2226

12 stycznia 2011

W tym artykule

Podsumowanie

Niniejszy artykuł przedstawia przegląd multimodalnego podejścia do diagnostyki i rekonwalescencji po lekkich urazowych uszkodzeniach mózgu u młodzieży. Podejście to łączy testy neuropsychologiczne z funkcjonalnym obrazowaniem rezonansem magnetycznym oraz systemem Head Impact Telemetry System w celu monitorowania zależności między uderzeniami w głowę a aktywnością mózgu podczas testów poznawczych.

Streszczenie

Jedną z najczęściej zgłaszanych kontuzji u dzieci uprawiających sport jest wstrząśnienie mózgu lub łagodne urazowe uszkodzenie mózgu (mTBI)1. Dzieci i młodzież uczestniczące w zorganizowanym sporcie, takim jak hokej wyczynowy, są niemal sześciokrotnie bardziej narażone na ciężkie wstrząśnienie mózgu w porównaniu z dziećmi angażującymi się w inne rekreacyjne aktywności fizyczne2. Choć najczęstsze następstwa poznawcze mTBI wydają się podobne u dzieci i dorosłych, profil powrotu do zdrowia oraz zakres konsekwencji u dzieci pozostają w dużej mierze nieznane2, podobnie jak wpływ cech sprzed urazu (np. płeć) i szczegółów zdarzenia (np. siła i kierunek uderzenia) na długofalowe wyniki. Sporty wyczynowe, takie jak hokej, dają rzadką możliwość wykorzystania projektu badań przed i po urazie w celu uzyskania danych o cechach i funkcjonowaniu młodzieży przed wystąpieniem wstrząśnienia mózgu oraz powiązania ich z efektami po urazie. Naszym głównym celem jest udoskonalenie diagnostyki i leczenia wstrząśnięć mózgu u dzieci w oparciu o dowody badawcze specyficzne dla dzieci i młodzieży. W tym celu stosujemy nowe, multimodalne i integracyjne podejścia, które pozwolą na:


1. Ocena bezpośrednich skutków urazów głowy u młodzieży
2. Monitorowanie ustępowania objawów powstrząsowych (PCS) oraz sprawności poznawczej w trakcie rekonwalescencji
3. Wykorzystanie nowych metod w celu weryfikacji urazu mózgu i procesu powrotu do zdrowia

W celu osiągnięcia naszych zamierzeń wdrożyliśmy system Head Impact Telemetry (HIT) (Simbex; Lebanon, NH, USA). System ten wyposaża dostępne komercyjnie kaski hokejowe Easton S9 (Easton-Bell Sports; Van Nuys, CA, USA) w jednoosiowe akcelerometry zaprojektowane do pomiaru przyspieszeń głowy w czasie rzeczywistym podczas uprawiania sportów kontaktowych 3 - 5. Dzięki zastosowaniu technologii telemetrii można obiektywnie wykrywać i rejestrować wartość przyspieszenia oraz miejsce wszystkich uderzeń w głowę podczas aktywności sportowej. Wykorzystujemy również funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI) do lokalizacji i oceny zmian w aktywności neuronalnej, szczególnie w przyśrodkowych płatach skroniowych i czołowych podczas wykonywania zadań poznawczych, ponieważ są to obszary mózgu najbardziej wrażliwe na wstrząśnienie mózgu 6. Na koniec pozyskujemy dane z obrazowania strukturalnego, które są czułe na uszkodzenia białej substancji mózgowej.

Protokół

1. Uzyskanie neuropsychologicznego profilu bazowego badanego przed wystąpieniem urazu

  1. Przed przybyciem badanego na testy należy upewnić się, że cały sprzęt działa prawidłowo i jest gotowy do użycia, a w pomieszczeniu nie ma zbędnych rozpraszaczy.
  2. Po zweryfikowaniu zgody rodziców oraz badanego, należy zmierzyć i zapisać wzrost, masę ciała oraz obwód głowy badanego.
  3. Przeprowadzić ocenę równowagi, podczas gdy badany stoi na platformie dynamometrycznej, w następującej kolejności warunków: A1 – na platformie dynamometrycznej z otwartymi oczami; A2 – na platformie dynamometrycznej z zamkniętymi oczami; A3 – na platformie dynamometrycznej z założonym kopułkowym urządzeniem do wywoływania konfliktu wizualnego.
  4. Umieścić podkładkę AirexBalance-pad na platformie dynamometrycznej i powtórzyć ocenę równowagi w warunkach (A1-A3), tak aby badany stał jednocześnie na podkładce AirexBalance-pad i platformie dynamometrycznej.
  5. Zmierzyć i zapisać siłę uścisku dłoni oraz przeprowadzić test tablicy z otworami (grooved pegboard test) dla lewej i prawej ręki.
  6. Przeprowadzić test skoku na macie do skoków, najpierw z pozycji przysiadu, a następnie z wykorzystaniem ruchu przeciwstawiowanego (counter-movement), wykonując po 3 próbach dla każdej pozycji.
  7. Przeprowadzić test maksymalnego dobrowolnego skurczu mięśni kończyn dolnych przy użyciu platformy dynamometrycznej i drążka do pomiaru siły.
  8. Przeprowadzić baterię testów neuropsychologicznych w następującej kolejności, zgodnie z instrukcjami w Podręczniku Oceny: Post-concussion Symptom Scale-Revised; Child Mood Checklist Self-Report; Waterloo Handedness Questionnaire; Rey Complex Figure Test: Copy Trial; Verbal Fluency Test; Rey Complex Figure Test: Immediate Recall Trial; Verbal Working Memory Task; Rey Auditory Verbal Learning Test; Rey Complex Figure Test: Delayed Recall Trial; Rey Complex Figure Test: Recognition Trial; Stroop Color and Word Test; Symbol Digits Modalities Test; Children's Color Trails Test; Visual Working Memory Task; Rey Auditory Verbal Learning Test: Delayed Recall; Rey Auditory Verbal Learning Test: Recognition Trial; Children's Paced Auditory Serial Attention Task (ilustracja zadań dotyczących werbalnej i wizualnej pamięci roboczej znajduje się na Rysunku 1).
  9. Wycenić testy neuropsychologiczne zgodnie z odpowiednimi instrukcjami w podręcznikach do testów, tam gdzie jest to wymagane.
  10. Wprowadzić wszystkie wyniki testów do bazy danych.

2. Pozyskiwanie bazowych obrazów strukturalnego i funkcjonalnego MRI badanego

  1. Przed sesją badawczą przeprowadź telefoniczny wywiad przesiewowy pod kątem badania MRI, aby upewnić się, że uczestnik może bezpiecznie przejść badanie.
  2. Po przybyciu uczestnika na sesję badawczą, omów formularz zgody z badanym i jego rodzicami, powtórz przesiew MRI, przeprowadź dokładny instruktaż oraz przedstaw urządzenie MRI i przebieg eksperymentu w sposób dostosowany do wieku badanego. Zapytaj, czy badany ma jakieś pytania.
  3. Poproś badanego o zdjęcie wszelkiej metalowej biżuterii, akcesoriów oraz wyjęcie przedmiotów z kieszeni.
  4. Zademonstruj, w jaki sposób badany ma reagować na bodźce prezentowane podczas zadania z pamięcią operacyjną, wykorzystując przyciski Lumitouch (bezpieczna w MRI „mysz” z jedynie lewym i prawym przyciskiem).
  5. Poproś badanego o założenie zatyczek do uszu.
  6. Poproś badanego o położenie się na stole skanera.
  7. Ustaw głowę w cewce głownej i ustabilizuj ją za pomocą wkładkek piankowych oraz pasma stabilizującego na czole. Jeśli uczestnik wymaga szkieł korekcyjnych, aby widzieć ekran komputera, dopasuj kompatybilne z MRI gogle o odpowiedniej mocy korekcyjnej.
  8. Wsuń stół badawczy do wnętrza skanera.
  9. Umieść ekran wideo na zewnątrz otworu skanera i zorientuj badanego w kierunku lustra na cewce głownej, na którym będzie wyświetlane zadanie z pamięcią operacyjną.
  10. Uzyskaj obraz strukturalny ważony T1, stosując sekwencję 3D spoiled gradient z przygotowaniem inwersyjnym (3D SPGR-IRprep) (pełny opis parametrów skanowania znajduje się w Tabeli 1).
  11. Przeprowadź zadanie z pamięcią operacyjną i zbierz obrazy funkcjonalnego MRI (fMRI), stosując obrazowanie T2*-weighted single-shot z odczytem spiralnym in/out7.
  12. Uzyskaj obraz FLAIR.
  13. Uzyskaj obraz ważony PD/T2, stosując sekwencję dual-echo fast spin echo (2D-FSE-XL) z użyciem ASSET. ASSET jest wyłączany, jeśli na obrazie FLAIR widoczne są hiperintensywności istoty białej.
  14. Uzyskaj obrazy strukturalne ważone T2* za pomocą sekwencji gradient-recalled echo (GRE).
  15. Uzyskaj 2 zestawy danych obrazowania tensora dyfuzji (DTI) (3, jeśli czas pozwoli), stosując sekwencję single shot echo-planar imaging z dual-spin echo.
  16. Wyprowadź badanego ze skanera.

3. Rejestrowanie siły i kierunku uderzeń w głowę przy użyciu systemu Head Impact Telemetry (HIT)

  1. Dopasuj kask hokejowy do głowy badanego.
  2. Wyjmij baterie z kasku, naładuj je całkowicie, a następnie włóż z powrotem do kasku.
  3. Przed rozpoczęciem zbierania danych z meczu upewnij się, że kaski nadają, a system HIT odbiera dane.
  4. Zbieraj dane podczas rozgrywki, zapisując czas rozpoczęcia i zakończenia każdej tercji hokejowej.
  5. Prześlij dane do przetwarzania do Simbex za pomocą mechanizmu synchronizacji, korzystając z połączenia internetowego.

4. Wykonywanie neuropsychologicznych badań kontrolnych po mTBI

  1. W dniu otrzymania zgłoszenia o urazie należy wspólnie z rodzicem wypełnić Formularz Raportu o Urazie w wyniku Uderzenia (Hit Injury Report Form), aby uzyskać szczegółowe dane kliniczne i funkcjonalne dotyczące urazu.
  2. Przeprowadzić u badanego badanie PCS-R w celu określenia aktualnego stopnia nasilenia objawów.
  3. Około 1. dnia po urazie: przeprowadzić badanie PCS-R. Jeśli objawy nie ustąpiły (tj. nie powróciły do poziomu wyjściowego), nie należy przeprowadzać pełnego zestawu testów neuropsychologicznych.
  4. Jeśli stan badanego na to pozwala, przeprowadzić ocenę równowagi (patrz pkt 1.3 i 1.4) oraz test skoku (patrz pkt 1.6).
  5. Jeśli stan badanego na to pozwala, przeprowadzić test maksymalnego dobrowolnego skurczu mięśni kończyn dolnych (patrz pkt 1.7).
  6. Jeśli stan badanego na to pozwala po zakończeniu testów fizycznych, przeprowadzić zadania sprawdzające werbalną i wizualną pamięć roboczą.
  7. Kontynuować przeprowadzanie badania PCS-R aż do ustąpienia objawów (tj. powrotu do poziomu wyjściowego) zgodnie z harmonogramem przedstawionym w Tabeli 2.
  8. Około 5. dnia po urazie: przeprowadzić badanie PCS-R. Jeśli objawy nie ustąpiły, powtórzyć powyższą sekwencję testów (patrz pkt 4.3 do 4.6).
  9. Jeśli po 7 dniach od urazu objawy nadal nie ustąpiły, należy kontynuować cotygodniowe przeprowadzanie badania PCS-R aż do ich ustąpienia.
  10. W przypadku badanych, u których objawy ustąpiły, powtórzyć kroki od 1.2 do 1.9.
  11. Przejść do sesji kontrolnego skanowania strukturalnego i funkcjonalnego MRI (patrz Sekcja 5).

5. Pozyskiwanie obrazów strukturalnego i funkcjonalnego MRI w ramach obserwacji po mTBI

  1. Zaplanuj dla badanego sesję skanowania kontrolnego w ciągu 72 godzin po urazie.
  2. Powtórz kroki od 2.2 do 2.16 wymienione powyżej.
  3. Jeśli w czasie pierwszej sesji skanowania kontrolnego objawy nadal występują, zaplanuj drugą sesję kontrolną po ustąpieniu objawów i powtórz kroki od 2.2 do 2.16 zgodnie z powyższym wykazem.

6. Przeprowadzenie neuropsychologicznych badań kontrolnych u dobranych osób z grupy kontrolnej

  1. Przeanalizuj wiek (tj. lata i miesiące) wszystkich osób uczestniczących w eksperymencie i sporządź listę potencjalnych osób do grupy kontrolnej, dopasowanych pod względem wieku i płci, na podstawie dat urodzenia różniących się o maksymalnie 3 miesiące w tym samym roku kalendarzowym dla każdego uczestnika z mTBI.
  2. Skontaktuj się z osobami z grupy kontrolnej i zaplanuj sesję badań.
  3. Zastosuj protokół testowy analogiczny do tego, który przeprowadzono u dopasowanego uczestnika z mTBI, w odniesieniu do czasu i liczby sesji kontrolnych. Powtórz kroki od 1.2 do 1.16 powyżej, zgodnie z wytycznymi. Na przykład, jeśli objawy u uczestnika z mTBI ustąpiły w ciągu 24 godzin i przeszedł on tylko jedną sesję testową kontrolną, obejmującą pełny zestaw badań neuropsychologicznych, zastosuj ten sam protokół u dopasowanego uczestnika z grupy kontrolnej.
  4. Przejdź do sesji kontrolnego obrazowania strukturalnego i funkcjonalnego MRI (patrz sekcja 7).

7. Pozyskiwanie obrazów strukturalnych i funkcjonalnych MRI od dobranych kontrolnych osób badanych

  1. Powtórzyć kroki od 2.2 do 2.16 wymienione powyżej.
  2. Jeśli osoba z grupy kontrolnej jest dopasowana do osoby z grupy mTBI, która przeszła dwie sesje skanowania kontrolnego ze względu na nieustępujące objawy, należy zaplanować drugą sesję testową, zachowując odpowiedni odstęp czasowy między sesjami (tj. liczbę dni) i powtórzyć kroki od 2.2 do 2.16 wymienione powyżej.

8. Analizy danych

  1. Obliczyć statystyki opisowe (średnią i odchylenie standardowe) dla siły oraz liczby uderzeń w głowę dla każdego zawodnika, uzyskane z systemu HIT, normalizując dane dla każdego zawodnika na jedną grę.
  2. Obliczyć wynik zmiany względem poziomu bazowego dla każdego wyniku testu neuropsychologicznego we wszystkich badaniach przedmiotów z mTBI oraz dopasowanej grupy kontrolnej.
  3. Przeprowadzić t-test dla próbek dopasowanych, przyjmując grupę jako czynnik międzyosobniczy (tj. mTBI przeciwko grupie kontrolnej) oraz zmianę wyników testów neuropsychologicznych jako zmienną zależną, aby przeanalizować wpływ mTBI na funkcje neuropsychologiczne.
  4. Wykorzystać kliniczne zestawy obrazów PD/T2-weighted do wygenerowania miar wolumetrycznych całego mózgu w celu pomiaru globalnego obrzęku mózgu bezpośrednio po mTBI.
  5. Dla każdego badanego z mTBI obrazy T1-weighted zostaną wykorzystane do obliczenia ogniskowych zmian objętości tkanki przy użyciu dwóch komplementarnych obliczeń nieliniowych pól deformacji. Po pierwsze, zarejestrować skany bazowe względem każdego ze skanów kontrolnych. Po drugie, obliczyć deformację między kolejnymi parami skanów, aby uchwycić krótkoterminowe różnice między skanami.
  6. Skorygować dane DTI pod kątem zniekształceń prądów wirowych oraz ruchu głowy, a następnie zorientować ponownie kierunki gradientów przed obliczeniem parametrów tensora dyfuzji. W badaniach grup mTBI kontra non-mTBI zastosować metodę statystyki przestrzennej opartej na traktach (TBSS), wprowadzoną niedawno przez grupę z Oxfordu8.
  7. Zidentyfikować wszelkie hiperintensywności istoty białej na obrazach FLAIR oraz mikrokrwawienia na obrazach GRE, aby oddzielić obszary normalnie wyglądającej istoty białej od tych, które uległy uszkodzeniu po mTBI9. Wykorzystać te lokalizacje do wyodrębnienia ilościowych miar pochodzących z DTI (anizotropii frakcyjnej, FA, dyfuzyjności średniej, D oraz dyfuzyjności radialnej, DR).
  8. W analizach DTI skorelować wartości wokseli TBSS z danymi telemetrycznymi HITS (tj. siłą i liczbą uderzeń w głowę), stosując wielowymiarową metodę analizy najmniejszych kwadratów częściowych (PLS)10 - 13. Analiza najmniejszych kwadratów częściowych (PLS) to technika wielowymiarowa, która pozwala zidentyfikować wzorce aktywności w całym mózgu zmieniające się w zależności od warunków eksperymentalnych lub zachowania.
  9. Przetworzyć wstępnie obrazy fMRI poprzez przestrzenną korejestrację z wczesną objętością referencyjną z pierwszego cyklu obrazowania w celu korekcji ruchu głowy, a następnie zastosować interpolację transformaty Fouriera 3D.
  10. Przeprowadzić normalizację przestrzenną obrazów skorygowanych pod kątem ruchu do wewnętrznego szablonu spiralnego fMRI, używając 12-parametrycznej transformacji afinicznej z interpolacją sinc oraz wygładzić obraz filtrem Gaussa o szerokości połowy maksymalnej (FWHM) wynoszącej 6 mm, aby zwiększyć stosunek sygnału do szumu.
  11. Usunąć pięć początkowych objętości obrazu w każdym cyklu, w których występują przejściowe zmiany sygnału, zanim magnetyzacja mózgu osiągnie stan stacjonarny.
  12. Przeprowadzić analizy jednowymiarowe przy użyciu Statistical Parametric Mapping 2 (SPM2), gdzie wektory identyfikujące obraz odpowiadający czasowi rozpoczęcia każdego zdarzenia są splotowane z funkcją odpowiedzi hemodynamicznej (HRF) i wprowadzone do wielowymiarowej regresji liniowej na poziomie wokseli 14.
  13. Obliczyć estymatory parametrów dla każdej z kowariantów, odzwierciedlające zmiany w sygnale BOLD dla każdego typu zdarzenia względem poziomu bazowego.
  14. Wykorzystać statystyki t na poziomie wokseli do przeprowadzenia kontrastów porównujących obszary aktywności mózgu, które są różnie zaangażowane w zależności od zadań (np. pamięć robocza kontra zadanie kontrolne) i grup (np. mTBI kontra grupa kontrolna).
  15. Połączyć informacje z systemu HIT (tj. średnią siłę uderzeń w głowę dla każdego zawodnika) z danymi neuroobrazowania strukturalnego i funkcjonalnego. Do oceny tych zależności wykorzystać analizę PLS.
  16. Wykorzystać średnią siłę uderzeń w głowę dla każdego zawodnika do przeprowadzenia behawioralnej analizy PLS, która powiąże średnią siłę z różnicami we wzorcach aktywności mózgu podczas wykonywania zadania pamięci roboczej.

9. Reprezentatywne wyniki

System telemetrii uderzeń w głowę

Tabela 3 przedstawia dane ilościowe zarejestrowane dla odpowiadających im uderzeń zilustrowanych na Rysunku 2. Szczytowe przyspieszenie liniowe to maksymalne przyspieszenie liniowe głowy zawodnika podczas uderzenia. Jednostką są g. g to przyspieszenie ziemskie na poziomie morza (9,8 m/s²). Szczytowe przyspieszenie kątowe to maksymalne przyspieszenie kątowe głowy zawodnika podczas uderzenia. Jednostką są radiany na sekundę kwadratową. Azymut jest miarą lokalizacji uderzenia. Azymut jest definiowany w zakresie od -180° do 180°, gdzie 0° znajduje się z tyłu głowy, a dodatni azymut oznacza prawą stronę głowy. Elewacja to druga miara lokalizacji uderzenia. Elewacja jest definiowana od 0° (płaszczyzna pozioma przechodząca przez środek ciężkości głowy) do 90° (czubek głowy).

Funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI)

Rysunek 3 przedstawia wyniki seryjnego fMRI w przypadku a) sportowców z wstrząśnieniem mózgu z ustąpieniem objawów oraz b) bez ustąpienia objawów. Uwaga: aktywność mózgu związana z zadaniem w obszarze czołowym jest wyraźnie obserwowana jedynie u sportowców z ustąpieniem objawów.

Schemat zadania pamięci operacyjnej w porównaniu z zadaniem bazowym, warunki werbalne i abstrakcyjne, sygnały czasu i opóźnienia.
Rycina 1. Schemat zadania pamięci operacyjnej z zewnętrznie narzuconym uporządkowaniem.

Schemat symulacji uderzenia w głowę z wykorzystaniem modelowania 3D; analiza wektorów siły wokół głowy.
Rycina 2. Przykład interfejsu danych systemu HIT pokazujący wektory kierunkowe wskazujące lokalizację sześciu uderzeń opisanych w Tabeli 3. Simbex 2006.

Skany MRI mózgu; wykresy ΔBOLD, różne wyniki PCS, porównanie lewego/prawego DLPC, wyniki badania neurologicznego.
Rysunek 3. Seryjne wyniki fMRI u a) sportowców z wstrząśnieniem mózgu z ustąpieniem objawów oraz b) bez ustąpienia objawów. PCS = objawy powstrząśnieniowe; n = liczba badanych; ▲BOLD = zmiana sygnału zależnego od poziomu utlenowania krwi; DLPC = grzbietowo-boczna kora przedczołowa.

Typ skanowaniaSekwencjaTE/TR/TI/FA1Macierz/ FOV(cm)2NEX3Grubość warstwy/ Liczba warstwInneCzas skanowania
ważony T13D spoiled gradient echo z przygotowaniem inwersyjnym (SPGR-IRprep)5.9/1.3/300/20256 160/2221.4/128 7:30
ważony PD/T2Dual-echo fast spin echo (FSE)20,102/2.9s/256 192/2223/48przeplatane12:00
FLAIRFSE-IRprep140/9.3s/2.2s/256 192/2213/48 4:12
Tensor dyfuzjiSingle-shot echo planar imaging z podwójnym echem spinowymmin/~9s/128 128/3322.6/50+wartość b:1000 s/mm2
Orientacje gradientów: 23
B0:2
synchronizacja obwodowa
6:30
T2*Echo gradientowe20/350/ /20256 192/2213/48przeplatane4:30
fMRISingle-shot T2* z odczytem spiralnym in/out30/2s/ /7064 64/20 5/26monitorowanie obwodowe: oddech, serce12:00-15:00
qT2Poon & Henkleman10/2500/128 128/2444/1 21:00
      SUMA70:42

Tabela 1. Szczegóły parametrów skanowania dla klinicznych i funkcjonalnych sekwencji MR przy 3T.

1 TE (czas echa); TR (czas repetycji); TI (czas inwersji); FA (kąt odchylenia)
2 FOV (pole widzenia)
3 NEX (liczba wzbudzeń)

CzasSkala objawów po wstrząśnieniu mózgu (PCS)Praca
Pamięć
Zadanie
Waga analitycznaKoordynacjaNeuropsychologiczny
Ocena
Rok bazowy 1XXXXX
Dzień 1 po wstrząśnieniu mózgu (PC)XXXX 
Dzień 2 PCX    
PC Dzień 3-4X    
PC dzień 5-6XXXX 
PC Dzień 7X    
Co tydzień po 7. dniuX    
Rozdzielczość PCSXXXXX
Rok bazowy 2XXXXX

Tabela 2. Przeprowadzenie pomiarów neuropsychologicznych dla wszystkich badanych.

Uwaga: Każdy pojedynczy badany po wstrząśnieniu mózgu zostanie dopasowany do osób z grupy kontrolnej z urazami ortopedycznymi oraz osób z grupy kontrolnej bez urazów. W przypadku osób z grup kontrolnych pomiary zostaną przeprowadzone w tym samym przedziale czasowym, co u dopasowanego do nich badanego po wstrząśnieniu mózgu. Na przykład, jeśli u badanego po wstrząśnieniu mózgu ustąpienie objawów PCS nastąpiło w 14. dniu, osoba z grupy kontrolnej ortopedycznej, a także osoba z grupy kontrolnej bez urazów, zostaną poddane pełnej ocenie neuropsychologicznej również w 14. dniu (tj. zostaną potraktowane tak, jak gdyby ich objawy „PCS” ustąpiły w 14. dniu), aby zapewnić zgodność punktów danych.

Data zdarzeniaCzas zdarzeniaSzczytowe przyspieszenie linioweSzczytowe przyspieszenie kątoweAzymutWzniesienie
2006-10-2915:39:01:41022.452842.32-67.3029.05
2006-10-2915:47:02:1207.09478.66-116.53-61.24
2006-10-2916:21:40:19015.251288.01-83.96-52.09
2006-10-2916:48:31:9108.91603.32-134.0416.33
2006-10-2916:48:32:06018.181256.0960.3610.36
2006-10-2917:04:50:11020.181093.22-4.4750.31

Tabela 3. Próbka danych zebranych od jednego gracza z jednym kaskiem.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Przewidujemy, że młodzież, u której wystąpi największy wpływ na białą istotę mózgu, wykaże największą reorganizację aktywności mózgu oraz najdłuższe okresy regeneracji behawioralnej i neurologicznej. Badanie to pozwoli na lepsze zrozumienie następstw wstrząśnienia mózgu u dzieci i będzie miało znaczący wpływ na opiekę medyczną, umożliwiając opracowanie opartego na dowodach naukowych protokołu rekonwalescencji specyficznego dla dzieci i młodzieży. Taki protokół będzie mógł zostać następnie przekazany osobom zainteresowany...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Nie zadeklarowano żadnych konfliktów interesów.

Podziękowania

Pragniemy podziękować Kanadyjskim Instytutom Badań nad Zdrowiem (CIHR) oraz Fundacji Neurotraumy Ontario (ONF) za sfinansowanie tych badań.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Przenośna platforma do oceny chodu i równowagi AccuGait (ocena równowagi)AMTIwww.amti.biz
Oprogramowanie do akwizycji danych NetForce BalanceAMTIwww.amti.biz
Kopuła Konfliktu WizualnegoOpracowano przez badaczy; na podstawie: Lovell MR, Collins MW. Neuropsychological assessment of the college football player. J Head Trauma Rehabil. 1998;13(2):9-26.
Poduszka równoważna AirexAirexwww.bebalanced.net
Smedlay’Dynamometr, 100 kg (siła uścisku dłoni)TTM, Tokio
Test tablicy z otworami (Grooved Pegboard Test)Lafayette Instrumentswww.lafayetteinstrument.com
Mata do skoków Axon Jump MatVacumedwww.vacumed.com
Słupek siłyOpracowane przez badaczy:
  • 31" tytanowy uchwyt do lacrosse
  • Dwie 40" łańcuchy narzędziowe
  • 24" x 26" platforma ze sklejki
  • Dwa mocowania pierścieniowe do dokowania
  • Dwa śruby w kształcie litery U (1" szerokość)
System telemetrii uderzeń w głowę (HIT)Simbexwww.simbex.com
Zrewidowana Skala Objawów Powstrząsowych (PCS-R)Opracowano na podstawie:
Lovell MR, Collins MW. Ocena neuropsychologiczna gracza w futbol amerykański na poziomie akademickim. J Head Trauma Rehabil. 1998;13(2):9-26.
Skaner MRI GE Discovery MR750 3.0TGE Healthcarewww.gehealthcare.com
8-kanałowa cewka głowowa GEGE Healthcarewww.gehealthcare.com
System odpowiedzi LumitouchLightwave Medical IndustriesVancouver, BC 1-(604)-875-4529
Ekran projekcyjny tylny (do prezentowania bodźców fMRI)Nieznany
Jednorazowe piankowe zatyczki do uszuPAR Inc.www.parinc.com
Testy neuropsychologiczneTesty Pearson Assessmentswww.pearsonassessments.com

Bibliografia

  1. Browne, G. J., Lam, L. T. Concussive head injury in children and adolescents related to sports and other leisure physical activities. Br. J .Sports Med. 40, 163-168 (2006).
  2. McCrory, P., Collie, A., Anderson, V., Davis, G. Can we manage sport related concussion in children the same as in adults. Br. J .Sports Med. 38, 516-519 (2004).
  3. Brolinson, P. G. Analysis of linear head accelerations from collegiate football impacts. Curr. Sports Med. Rep. 5, 23-28 (2006).
  4. Duma, S. M. Analysis of real-time head accelerations in collegiate football players. Clin. J. Sport Med. 15, 3-8 (2005).
  5. Schnebel, B., Gwin, J. T., Anderson, S., Gatlin, R. In vivo study of head impacts in football: a comparison of National Collegiate Athletic Association Division I versus high school impacts. Neurosurgery. 60, 490-495 (2007).
  6. Chen, J. K. Functional abnormalities in symptomatic concussed athletes: an fMRI study. Neuroimage. 22, 68-82 (2004).
  7. Glover, G. H., Law, C. S. Spiral-in/out BOLD fMRI for increased SNR and reduced susceptibility artifacts. Magn. Reson. Med. 46, 515-522 (2001).
  8. Smith, S. M., Jenkinson, M., Johansen-Berg, H., Rueckert, D., Nichols, T. E., Mackay, C. E., Watkins, K. E., Ciccarelli, O., Cader, M. Z., Matthews, P. M., Behrens, T. E. Tract-based spatial statistics: voxelwise analysis of multi-subject diffusion data. Neuroimage. 31, 1487-1505 (2006).
  9. Gibson, E., Gao, F., Black, S. E., Lobaugh, N. J. Automatic Segmentation of White Matter Hyperintensities in FLAIR images at 3T. J. Magn. Reson. Imaging. , Forthcoming (2009).
  10. Multiple-Auditory-Steady-State-Evoked-Response (MASTER) ASSR Discussion Forum for Researchers and Clinicians [Internet]. , Available from: http://www.rotmanbaycrest.on.ca/index.php?section=327 (2010).
  11. McIntosh, A. R., Bookstein, F. L., Haxby, J. V., Grady, C. L. Spatial pattern analysis of functional brain images using Partial Least Squares. NeuroImage. 3, 143-157 (1996).
  12. McIntosh, A., Gonzalez-Lima, F. Network interactions among limbic cortices, basal forebrain and cerebellum differentiate a tone conditioned as a Pavlovian excitor or inhibitor: fluorodeoxyglucose and covariance structural modeling. J. Neurophysiol. 72, 1717-1733 (1994).
  13. McIntosh, A., Lobaugh, N. Partial least squares analysis of neuroimaging data: applications and advances. Neuroimage. 23, 250-263 (2004).
  14. Frackowiack, R. S. J., Frith, C. D. Human Brain Function. , Academic Press. (2003).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Wstrząśnienie mózgu u młodzieżydiagnostyka wstrząśnienia mózgu u dziecimultimodalne podejścia integracyjneneuropsychologiczne badania wyjścioweskala objawów powstrząśnieniowychstrukturalny i funkcjonalny rezonans magnetycznyzadanie sprawdzające pamięć roboczą