Summary

Una investigación de los efectos de la conmoción cerebral relacionado con el deporte en la juventud, recurriendo a imágenes de resonancia magnética y el sistema de impacto de la cabeza de telemetría

Published: January 12, 2011
doi:

Summary

Este artículo proporciona una visión general de un enfoque multi-modal de diagnóstico leve lesión cerebral traumática y la recuperación de la juventud. Este enfoque combina las pruebas neuropsicológicas con resonancia magnética funcional y el impacto de la cabeza del sistema de telemetría para monitorizar la relación entre los impactos en la cabeza y la actividad cerebral durante las pruebas cognitivas.

Abstract

Una de las lesiones más frecuentes en los niños que participan en el deporte es una conmoción cerebral o lesión cerebral traumática leve (MTBI) 1. Niños y jóvenes que participan en deportes organizados como el hockey competitivo son casi seis veces más probabilidades de sufrir una conmoción cerebral severa en comparación con los niños que participan en otras actividades de ocio físico 2. Aunque las secuelas cognitivas más comunes de la MTBI parecen similares para niños y adultos, el perfil de recuperación y la amplitud de las consecuencias en los niños sigue siendo desconocida 2, al igual que la influencia de las características antes de la lesión (de género, por ejemplo) y los detalles de la lesión (por ejemplo, magnitud y dirección de impacto) sobre resultados a largo plazo. Los deportes de competencia, como el hockey, permite la rara oportunidad de utilizar un diseño pre-post para obtener los datos antes de la lesión antes de conmoción cerebral se produce en las características de la juventud y el funcionamiento y relacionar este resultado heridas después de que. Nuestros principales objetivos son perfeccionar el diagnóstico conmoción cerebral pediátrica y de gestión basado en la evidencia científica que es específica para niños y jóvenes. Para ello, utilizar nuevos enfoques, multimodal e integrador que:

  1. Evaluar los efectos inmediatos del trauma en la cabeza en la juventud
  2. Monitor de la resolución de los síntomas post-conmoción cerebral (PCS) y el rendimiento cognitivo durante la recuperación
  3. Utilizar nuevos métodos para verificar la lesión cerebral y la recuperación

Para lograr nuestros objetivos, hemos implementado la telemetría impacto de la cabeza (HIT) del sistema. (Simbex, Lebanon, New Hampshire, EE.UU.). Este sistema equipa disponibles en el mercado Easton S9 cascos de hockey (Easton-Bell Sports, Van Nuys, CA, EE.UU.) con un solo eje acelerómetros diseñados para medir en tiempo real de las aceleraciones en la cabeza durante la participación en deporte de contacto 3 – 5. Mediante el uso de la tecnología de telemetría, la magnitud de la aceleración y la ubicación de todos los impactos en la cabeza durante su participación en el deporte puede ser objetivamente detectado y registrado. También utilizamos la resonancia magnética funcional (fMRI) para localizar y evaluar los cambios en la actividad neuronal en particular en los lóbulos frontal y temporal durante la ejecución de tareas cognitivas, ya que son las regiones cerebrales más sensibles a la lesión en la cabeza conmoción 6. Por último, se están adquiriendo los datos de imagen estructural sensibles al daño en la sustancia blanca del cerebro.

Protocol

1. Obtener antes de la lesión perfil básico de Neuropsicología en el Asunto Antes de someter a llegar para la prueba, asegúrese de todo el equipo está funcionando correctamente y listo para la prueba y que la habitación esté libre de distracciones innecesarias. Después de revisar consentimiento de los padres y el sujeto, medida y la circunferencia de individuo del registro de la altura, el peso y la cabeza. Administrar la evaluación de mantener el equilibrio mientras está de pie …

Discussion

Nuestra predicción es que los jóvenes que muestran el mayor impacto en la sustancia blanca del cerebro que muestran la mayor reorganización de la actividad cerebral, y la más larga del comportamiento neuronal y los períodos de recuperación. Esta investigación puede aportar una mejor comprensión de pediatría conmoción cerebral después de los acontecimientos y tener un impacto significativo en la atención médica, ya que nos permitirá establecer un protocolo de recuperación basado en la evidencia científica…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Nos gustaría dar las gracias a los Institutos Canadienses de Investigación en Salud (CIHR) y la Fundación de Neurotrauma Ontario (ONF), que han proporcionado fondos para esta investigación.

Materials

Name Company Comments
AccuGait Portable Gait and Balance Platform
(Balance Assessment)
AMTI www.amti.biz
NetForce Balance Data Acquisition Software AMTI www.amti.biz
Visual Conflict Dome   Fabricated by researchers; modeled after: Lovell MR, Collins MW. Neuropsychological assessment of the college football player. J Head Trauma Rehabil. 1998;13(2):9-26.
Airex Balance Pad Airex www.bebalanced.net
Smedlay’s Dynamometer, 100 kg(Grip Strength) TTM, Tokyo  
Grooved Pegboard Test Lafayette Instrument Company www.lafayetteinstrument.com
Axon Jump Mat Vacumed www.vacumed.com
Strength Bar   Fabricated by researchers:
  • 31″ titanium lacrosse handle
  • Two 40″ utility chains
  • 24″ x 26″ plywood platform
  • Two dock ring fasteners
  • Two U-bolts (1″ width)
Head Impact Telemetry (HIT) System Simbex www.simbex.com
Post-Concussion Symptoms Scale Revised (PCS-R)   Adapted from:
Lovell MR, Collins MW. Neuropsychological assessment of the college football player. J Head Trauma Rehabil. 1998;13(2):9-26.
GE Discovery™ MR750 3.0T MRI Scanner GE www.gehealthcare.com
GE 8 channel head coil GE www.gehealthcare.com
Lumitouch Reply System Lightwave Medical Industries Vancouver, BC 1-(604)-875-4529
Back projection screen (for presenting fMRI stimuli) Unknown  
Disposable foam ear plugs PAR Inc. www.parinc.com
Neuropsychological Tests Pearson Assessments www.pearsonassessments.com

Referencias

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  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).
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  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).
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  13. Frackowiack, R. S. J., Frith, C. D. . Human Brain Function. , (2003).
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Citar este artículo
Keightley, M., Green, S., Reed, N., Agnihotri, S., Wilkinson, A., Lobaugh, N. An Investigation of the Effects of Sports-related Concussion in Youth Using Functional Magnetic Resonance Imaging and the Head Impact Telemetry System. J. Vis. Exp. (47), e2226, doi:10.3791/2226 (2011).

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