Name: Badanie skutków wstrząśnienia mózgu związanego ze sportem u młodzieży z wykorzystaniem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego i systemu telemetrii uderzenia głową (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-01-12T22:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 2 s
Description: Poznaj metodę wielomodalnej diagnostyki wstrząśnienia mózgu u dzieci i młodzieży wykorzystującą funkcjonalny rezonans magnetyczny oraz system telemetrii uderzeń głową. Technika ta umożliwia precyzyjne monitorowanie zmian w aktywności i strukturze mózgu podczas rekonwalescencji.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

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

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

Nie zadeklarowano żadnych konfliktów interesów.

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...

<table><tbody><tr><td>Przenośna platforma do oceny chodu i równowagi AccuGait (ocena równowagi)</td><td>AMTI</td><td></td><td>&lt;a href=&quot;http://www.amti.biz/&quot;&gt;www.amti.biz&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Oprogramowanie do akwizycji danych NetForce Balance</td><td>AMTI</td><td></td><td>&lt;a href=&quot;http://www.amti.biz/&quot;&gt;www.amti.biz&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Kopuła Konfliktu Wizualnego</td><td></td><td></td><td>Opracowano przez badaczy; na podstawie: Lovell MR, Collins MW. Neuropsychological assessment of the college football player. &lt;em&gt;J Head Trauma Rehabil&lt;/em&gt;. 1998;13(2):9-26.</td></tr><tr><td>Poduszka równoważna Airex</td><td>Airex</td><td></td><td>&lt;a href=&quot;http://www.bebalanced.net/&quot;&gt;www.bebalanced.net&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Smedlay&amp;rsquo;Dynamometr, 100 kg (siła uścisku dłoni)</td><td>TTM, Tokio</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Test tablicy z otworami (Grooved Pegboard Test)</td><td>Lafayette Instruments</td><td></td><td>&lt;a href=&quot;http://www.lafayetteinstrument.com/&quot;&gt;www.lafayetteinstrument.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Mata do skoków Axon Jump Mat</td><td>Vacumed</td><td></td><td>&lt;a href=&quot;http://www.vacumed.com/&quot;&gt;www.vacumed.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Słupek siły</td><td></td><td></td><td>&lt;strong&gt;Opracowane przez badaczy:&lt;/strong&gt;&lt;br/&gt; &lt;ul&gt; &lt;li&gt;31&quot; tytanowy uchwyt do lacrosse&lt;/li&gt; &lt;li&gt;Dwie 40&quot; łańcuchy narzędziowe&lt;/li&gt; &lt;li&gt;24&quot; x 26&quot; platforma ze sklejki&lt;/li&gt; &lt;li&gt;Dwa mocowania pierścieniowe do dokowania&lt;/li&gt; &lt;li&gt;Dwa śruby w kształcie litery U (1&quot; szerokość)&lt;/li&gt; &lt;/ul&gt;</td></tr><tr><td>System telemetrii uderzeń w głowę (HIT)</td><td>Simbex</td><td></td><td>&lt;a href=&quot;http://www.simbex.com/&quot;&gt;www.simbex.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Zrewidowana Skala Objawów Powstrząsowych (PCS-R)</td><td></td><td></td><td>Opracowano na podstawie:&lt;br/&gt; Lovell MR, Collins MW. Ocena neuropsychologiczna gracza w futbol amerykański na poziomie akademickim. &lt;em&gt;J Head Trauma Rehabil&lt;/em&gt;. 1998;13(2):9-26.</td></tr><tr><td>Skaner MRI GE Discovery MR750 3.0T</td><td>GE Healthcare</td><td></td><td>&lt;a href=&quot;http://www.gehealthcare.com/&quot;&gt;www.gehealthcare.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>8-kanałowa cewka głowowa GE</td><td>GE Healthcare</td><td></td><td>&lt;a href=&quot;http://www.gehealthcare.com/&quot;&gt;www.gehealthcare.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>System odpowiedzi Lumitouch</td><td>Lightwave Medical Industries</td><td></td><td>Vancouver, BC 1-(604)-875-4529</td></tr><tr><td>Ekran projekcyjny tylny (do prezentowania bodźców fMRI)</td><td>Nieznany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Jednorazowe piankowe zatyczki do uszu</td><td>PAR Inc.</td><td></td><td>&lt;a href=&quot;http://www.parinc.com/&quot;&gt;www.parinc.com&lt;/a&gt;</td></tr><tr><td>Testy neuropsychologiczne</td><td>Testy Pearson Assessments</td><td></td><td>&lt;a href=&quot;http://www.pearsonassessments.com/&quot;&gt;www.pearsonassessments.com&lt;/a&gt;</td></tr></tbody></table>

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

An Investigation of the Effects of Sports-related Concussion in Youth Using Functional Magnetic Resonance Imaging and the Head Impact Telemetry System

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.

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.

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

Jedną z najczęściej zgłaszanych kontuzji u dzieci uprawiających sport jest wstrząśnienie mózgu lub łagodne urazowe uszkodzenie mózgu (mTBI)1. Dzieci i młodzież ...

W niniejszym filmie zaprezentowano procedurę uściślania diagnozy wstrząśnienia mózgu u dzieci, opartą na dowodach badawczych dotyczących dzieci i młodzieży z wykorzystaniem nowych podejść multimodalnych i integracyjnych. W pierwszej kolejności, za pomocą strukturalnego i funkcjonalnego MRI, uzyskuje się neuropsychologiczny profil bazowy sprzed urazu. Obrazy bazowe są również pozyskiwane w celu ilościowego określenia funkcji mózgu badanego podczas zadania poznawczego przed wystąpieniem urazowego uszkodzenia mózgu w wyniku kontuzji podczas gry w hokeja.W celu zbadania następstw neurologicznych związanych z łagodnym urazem czaszkowo-mózgowym przeprowadza się neuropsychologiczne badania po wstrząśnieniu mózgu oraz obrazowanie neurologiczne. Wyniki wykazują zmiany w strukturze i aktywności mózgu towarzyszące powrotowi do zdrowia po wstrząśnieniu. Ta metoda może pomóc w udzieleniu odpowiedzi na kluczowe pytania w dziedzinie urazów mózgu, takie jak skutki neurologiczne i profil regeneracji po wstrząśnieniu mózgu u dzieci i młodzieży.Procedurę zaprezentują Nick Reed i Stephanie Green, doktoranci z mojego laboratorium. Przed zarejestrowaniem uderzeń w głowę podczas gry w hokej, badany przyc

an-investigation-effects-sports-related-concussion-youth-using

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Badanie wpływu urazów sportowych na młodzieży z wykorzystaniem obrazowania rezonansu magnetycznego funkcjonalnego i systemu telemetrii uderzeń w głowę

Ten artykuł zawiera przegląd multimodalnego podejścia do oceny powrotu do zdrowia po wstrząśnieniu mózgu u młodych sportowców.  Opisany protokół wykorzystuje ocenę wyników przed i po wstrząśnieniu mózgu w wielu różnych dziedzinach i może stanowić podstawę do opracowania ulepszonych protokołów rehabilitacji po wstrząśnieniu mózgu, specyficznych dla społeczności sportu młodzieżowego.

Multimodalne podejście do oceny powrotu do zdrowia u młodych sportowców po wstrząśnieniu mózgu

Istnieje duża zmienność w indywidualnym ryzyku wstrząśnienia mózgu i związanym z nim powrocie do zdrowia. Uzasadnione jest wieloaspektowe podejście do oceny wstrząsu mózgu; w tym podstawowe badania sportowców przed udziałem w sporcie i terminowa ocena po urazie. Celem tego protokołu jest zapewnienie odpowiedniego, wieloaspektowego podejścia do badania wstrząśnień mózgu.

Neuronaukowe podejście do badania wstrząsów mózgu u studentów-sportowców

Korzystając z antropometrycznego pomiaru głowy i szyi, światłowodowych przetworników siły dopasowania, szeregu przetworników przyspieszenia głowy i siły/momentu szyi oraz systemu podwójnej szybkiej kamery, prezentujemy stanowisko testowe do badania retencji kasku i wpływu na biomechaniczne pomiary urazów głowy i szyi wtórnych do uderzenia głową.

Stanowisko testowe do badania dopasowania i utrzymania kasku oraz biomechanicznych pomiarów obrażeń głowy i szyi w symulowanym zderzeniu

Demonstrujemy metodologię rejestracji tętna przez 24 godziny, aby ocenić wpływ wstrząsu mózgu na trajektorię regeneracji u młodych sportowców, w ekologicznie uzasadnionym kontekście.

Funkcja autonomiczna po wstrząśnieniu mózgu u młodych sportowców: badanie zmienności rytmu serca przy użyciu 24-godzinnej metodologii nagrywania

Model główkowania w piłce nożnej z subwstrząsem mózgu jest bezpiecznym i zwięzłym podejściem metodologicznym do izolowania i mierzenia skutków uderzeń głową po wstrząsach mózgu.

Protokół in vivo kontrolowanych podwstrząsowych uderzeń głową w celu walidacji danych z badań terenowych

Przenośny system zdolny do pomiaru potencjałów wizualnych w stanie ustalonym został opracowany i przetestowany na 65 amatorskich graczach rugby przez 18 tygodni w celu zbadania SSVEP jako potencjalnego elektrofizjologicznego biomarkera wstrząsu mózgu. Punkty wyjściowe zawodników zostały zmierzone przed sezonem, a ponowne testy pod kątem niezawodności, wstrząsu mózgu i oceny rekonwalescencji były przeprowadzane odpowiednio w kontrolowanych okresach czasu.

Obiektywna ocena wstrząśnienia mózgu podczas uprawiania sportu z wykorzystaniem wizualnych potencjałów wywołanych

Tutaj pokazano, jak model urazu głowy w stanie czuwania może być wykorzystany do zbadania wpływu powtarzających się łagodnych urazów mózgu (r-mTBI) na plastyczność synaptyczną w hipokampie. Model replikuje ważne cechy r-mTBI u pacjentów i jest stosowany w połączeniu z elektrofizjologią in vitro.

Ocena zmian plastyczności synaptycznej przy użyciu modelu łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu w stanie czuwania

W tym miejscu przedstawiamy protokół mający na celu ustanowienie modelu zwierzęcego z zamkniętym urazem głowy, replikującego wynik neuroobrazu niepowikłanego, łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu z zachowaną strukturą mózgu w ostrej fazie i długotrwałym zanikiem mózgu. Podłużne obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego jest podstawową metodą stosowaną do celów dowodowych.

Opracowanie nieskomplikowanego modelu łagodnego urazowego uszkodzenia mózgu zmodyfikowanego metodą Weight-Drop i potwierdzonego rezonansem magnetycznym

Nowoczesne kaski futbolowe działają gorzej w tylnej części kasku. Proces pomiaru opisany tutaj wyjaśnia zdolność kasku sportowego do łagodzenia przyspieszeń translacyjnych i obrotowych spowodowanych uderzeniami o różnej sile. Solidnie charakteryzuje mechanizmy rozpraszania energii i może być wykorzystywany do udoskonalania procesu projektowania hełmu.

Łagodzenie uderzeń we współczesnych kaskach piłkarskich: postępy i ograniczenia konstrukcji dostosowanych do pozycji

Dokładna i praktyczna metoda pomiaru parametrów takich jak odkształcenie (strain) w tkance mięśnia sercowego ma dużą wartość kliniczną, ponieważ wykazano, że odkształcenie jest czulszym i wcześniejszym markerem dysfunkcji kurczliwości niż często stosowany parametr EF.

Ocena odkształcenia mięśnia sercowego w rezonansie magnetycznym z wykorzystaniem śledzenia cech (feature tracking)

Poznaj metodę wielomodalnej diagnostyki wstrząśnienia mózgu u dzieci i młodzieży wykorzystującą funkcjonalny rezonans magnetyczny oraz system telemetrii uderzeń głową. Technika ta umożliwia precyzyjne monitorowanie zmian w aktywności i strukturze mózgu podczas rekonwalescencji.

Badanie skutków wstrząśnienia mózgu związanego ze sportem u młodzieży z wykorzystaniem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego i systemu telemetrii uderzenia głową (Wideo) | JoVE Journal

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

Przeglądaj więcej filmów