Usando difusão tensor imagem em lesão cerebral traumática

1. Recrutamento de participantes

1. Recrute 20 participantes com TCE moderado a grave e 20 controles de idade compatível. Todos os participantes devem ter mais de 18 anos.
   1. Pacientes com TCE deveriam ter sofrido um ferimento na cabeça fechado que ocorreu há pelo menos 6 meses. O TCE é diagnosticado avaliando vários fatores, como alterações na consciência, perda de consciência e perda de memória de antes ou depois do acidente. Para ser classificado como moderado a grave, o paciente deve ter experimentado um período de perda de consciência superior a 30 minutos, e/ou obteve um escore inferior a 13 na Escala de Coma de Glasgow.
   2. Os participantes do controle não devem ter histórico de distúrbios neurológicos ou psicológicos.
   3. Todos os participantes não devem ter metal em seu corpo. Este é um importante requisito de segurança devido ao alto campo magnético envolvido na ressonância magnética.
   4. Todos os participantes não devem sofrer de claustrofobia, uma vez que a ressonância magnética requer estar no pequeno espaço do furo do scanner.
2. Procedimentos de pré-digitalização
   1. Preencha a papelada pré-digitalizada.
   2. Quando os participantes vierem para a ressonância magnética, primeiro preencha um formulário de tela metálica para garantir que não tenham contraindicações para ressonância magnética, um formulário de achados incidentais que dá consentimento para que sua varredura seja examinada por um radiologista e um formulário de consentimento detalhando os riscos e benefícios do estudo.
   3. Prepare os participantes para ir ao scanner removendo todo o metal de seu corpo, incluindo cintos, carteiras, telefones, grampos de cabelo, moedas e todas as joias.
3. Preparação do scanner
   1. Dê aos participantes protetores de ouvido para proteger seus ouvidos do ruído do scanner e dos fones de ouvido para que eles possam ouvir o experimentador durante a varredura, e tê-los deitados na cama com a cabeça na bobina.
   2. Dê ao participante a bola de aperto de emergência e instrua-os a espremê-la em caso de emergência durante a varredura.
   3. Use almofadas de espuma para fixar a cabeça dos participantes na bobina para evitar o excesso de movimento durante a varredura, e lembre ao participante que é muito importante ficar o mais quieto possível durante a varredura, pois até mesmo os menores movimentos desfocam as imagens.
4. Recolha de dados
   1. Colete uma varredura anatômica de alta resolução com peso T1. Isso será usado para cadastrar o cérebro do participante no espaço padrão atlas.
   2. Comece a digitalizar usando uma sequência de pulso otimizada para DTI.
      1. Uma imagem B0 é adquirida que não é sensível à direção de difusão.
      2. Várias imagens ponderadas por difusão são adquiridas, cada uma sensível a uma direção diferente de difusão. Quanto mais direções adquiridas, mais finamente poderemos resolver o tensor de difusão. No entanto, o aumento do número de direções também aumenta o tempo de aquisição. Neste estudo, adquiriremos 64 direções diferentes.
5. Tarefa de atenção
   1. Fora do scanner de ressonância magnética, todos os participantes realizem uma versão da Tarefa de Rede de Atenção (ANT)³ para avaliar sua capacidade de atenção seletiva.
   2. Sente o participante em frente a uma tela de computador e instrua-os sobre como completar a tarefa.
      1. Explique que uma série de setas aparecerão na tela. A tarefa do participante é responder apenas à seta no centro, e ignorar as outras. Se a seta central estiver apontando para a esquerda, pressionarão a tecla 'F' com a mão esquerda. Se a seta central estiver apontando para a direita, pressionarão a tecla 'J' com a mão direita. Eles devem responder o mais rápido e com precisão possível.
   3. Comece a tarefa.
      1. Em cada teste, apresente uma linha de cinco setas na tela. Cada seta pode estar apontando para a esquerda ou para a direita. Em julgamentos congruentes, todas as setas apontam na mesma direção. Em ensaios incongruentes, a seta central aponta na direção oposta das flechas de flanqueamento. Cada ensaio começa com uma cruz de fixação que permanece na tela por uma duração variável entre 400 e 1600 ms. Em seguida, os estímulos de seta aparecem e permanecem na tela até que o participante responda, ou por um máximo de 1700 ms. O julgamento termina com uma cruz de fixação que permanece na tela até que uma duração total de teste de 4s tenha sido alcançada.
      2. Apresentar 100 ensaios, metade com alvos congruentes e meio alvos incongruentes.
      3. Calcule a diferença no tempo de reação entre alvos incongruentes e alvos congruentes. Normalmente, o tempo de reação é mais lento em resposta a alvos incongruentes. As pessoas que estão mais distraídas com as flechas de flanqueamento terão uma diferença maior no tempo de reação entre alvos incongruentes e congruentes. Esta medida de controle de atenção será testada contra medidas de integridade da matéria branca.
6. Procedimentos pós-experimento
   1. Interrogue o participante.
   2. Pague o participante.
7. Análise de dados
   1. Pré-processe os dados de difusão.
      1. Inspecione visualmente os dados para ter certeza de que estão livres de artefatos.
      2. Realize a correção de corrente de eddy com software especializado.
      3. Para cada sujeito, registre cada uma das imagens de difusão direcional na imagem B0 usando uma transformação linear de afinidade corpo rígido. Esta etapa compensará qualquer movimento que ocorreu desde a varredura até a varredura.
      4. Remova o crânio e outros tecidos não cerebrais das imagens usando software automatizado. Isso garantirá que não calculemos tensores para voxels que estão fora do cérebro.
      5. Combine entre as imagens de várias direções para calcular o tensor de difusão em cada voxel. Existem vários pacotes de software disponíveis livremente para processar dados DTI que calcularão esses valores.
      6. Calcule fa em cada voxel, a proporção de magnitude tensor devido à difusão anisotropica.
      7. Registre as imagens de difusão na imagem Anatômica T1 de alta resolução e, em seguida, no espaço padrão do atlas para permitir a análise em nível de grupo.
   2. Definir regiões de interesse (ROI).
      1. Obtenha as três máscaras roi de um atlas de matéria branca padrão. Aqui, utilizamos o atlas de matéria branca ICBM-DTI-81 criado pelo Consórcio Internacional de Mapeamento Cerebral(Figura 2).
      2. Registre a imagem anatômica de alta resolução de cada indivíduo no atlas padrão.
      3. Deforme as máscaras do ROI no espaço cerebral individual de cada participante usando os registros realizados na etapa anterior.
   3. Extrair valores fa para cada sujeito de cada um dos três ROIs.
   4. Compare os valores de FA entre os dois grupos utilizando Análise de Variância (ANOVA).
   5. Calcular a correlação de Pearson entre os escores de congruência dos participantes da ANT e os valores da FA.