Eine Untersuchung der Auswirkungen von Sport-bezogene Gehirnerschütterung in Youth Mit Functional Magnetic Resonance Imaging und der Head Impact Telemetrie-System
Summary
Dieser Artikel bietet einen Überblick über eine multi-modale Ansatz zur milden traumatischen Hirnverletzung Diagnose und Wiederherstellung in der Jugendarbeit. Dieser Ansatz kombiniert neuropsychologische Tests mit funktioneller Kernspintomographie und der Head Impact Telemetrie-System, um die Beziehung zwischen Kopf Auswirkungen und Aktivität des Gehirns während der kognitiven Tests zu überwachen.
Abstract
Einer der am häufigsten berichteten Verletzungen bei Kindern, die im Sport teilzunehmen ist eine Gehirnerschütterung oder milde traumatische Hirnverletzungen (mTBI) 1. Kinder und Jugendliche im organisierten Sport, wie wettbewerbsfähig Hockey beteiligt sind fast sechs Mal häufiger eine schwere Gehirnerschütterung im Vergleich zu Kindern in anderen Freizeit körperliche Aktivitäten 2 beteiligt leiden. Während die häufigsten kognitiven Folgen der mTBI ähnlich für Kinder und Erwachsene erscheinen, bleibt die Erholung Profil und Breite der Konsequenzen bei Kindern weitgehend unbekannt 2, ebenso wie der Einfluss der vor der Verletzung Merkmalen (zB Geschlecht) und Verletzungen Details (z. B. Größe und Richtung der Auswirkungen) auf die langfristigen Ergebnisse. Leistungssport, wie Hockey, damit die seltene Gelegenheit, ein Prä-Post-Design vor, Daten über Verletzungen erhalten, bevor eine Gehirnerschütterung tritt auf die Jugend Eigenschaften und Funktionsweise und dies Ergebnis nach Verletzungen beziehen zu nutzen. Unsere primären Ziele sind für pädiatrische Gehirnerschütterungen Diagnose und Behandlung auf wissenschaftlichen Erkenntnissen, die speziell für Kinder und Jugendliche basiert verfeinern. Dazu verwenden wir neue, multimodale und integrative Ansätze, die:
- Beurteilen Sie die unmittelbaren Folgen der Kopfverletzungen in der Jugendarbeit
- Überwachen Sie die Auflösung der Post-Gehirnerschütterung Symptome (PCS) und der kognitiven Leistung während der Wiederherstellung
- Nutzen Sie neue Methoden, um Hirn-Trauma und Genesung zu überprüfen
Um unsere Ziele zu erreichen, haben wir den Head Impact Telemetrie (HIT) System implementiert. (Simbex; Lebanon, NH, USA). Dieses System rüstet handelsübliche Easton S9 Hockey Helme (Easton-Bell Sports, Van Nuys, CA, USA) mit Einachs-Beschleunigungssensoren entwickelt, um Echtzeit-Kopf Beschleunigungen während des Kontakts sport Teilnahme 3 messen – 5. Durch die Verwendung von Telemetrie-Technologie kann die Größe der Beschleunigung und Lage aller Kopf Auswirkungen während des Sports Teilnahme objektiv nachgewiesen und dokumentiert werden. Wir verwenden auch die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRI) zu lokalisieren und zu bewerten Veränderungen der neuronalen Aktivität insbesondere in den medialen Temporallappen und Frontallappen bei der Durchführung kognitiver Aufgaben, da diese die Hirnregionen am empfindlichsten auf concussive Kopfverletzung 6 sind. Schließlich erwerben wir strukturelle Bildgebung Daten empfindlich gegen Beschädigungen im Gehirn der weißen Substanz.
Protocol
Discussion
Wir gehen davon aus, dass diejenigen Jugendlichen, die den größten Einfluss auf das Gehirn der weißen Substanz zeigen, wird die größte Umstrukturierung der Hirnaktivität und die längste Verhaltens-und neuronale Erholungsphasen zeigen. Diese Forschung wird zu einem besseren Verständnis der Kinder-Post-Gehirnerschütterung Veranstaltungen und haben einen erheblichen Einfluss auf die medizinische Versorgung, wie es uns ermöglichen wird, eine Recovery-Protokoll auf wissenschaftlichen Erkenntnissen, die speziell fü…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir möchten den Canadian Institutes of Health Research (CIHR) und dem Ontario Neurotrauma Foundation (ONF), die Finanzierung für diese Forschung zur Verfügung gestellt haben, danken.
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:
|
|
| 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 |
Riferimenti
- 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).
- 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).
- Brolinson, P. G. Analysis of linear head accelerations from collegiate football impacts. Curr. Sports Med. Rep. 5, 23-28 (2006).
- Duma, S. M. Analysis of real-time head accelerations in collegiate football players. Clin. J. Sport Med. 15, 3-8 (2005).
- 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).
- Chen, J. K. Functional abnormalities in symptomatic concussed athletes: an fMRI study. Neuroimage. 22, 68-82 (2004).
- 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).
- 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).
- 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. , (2009).
- 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).
- 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).
- McIntosh, A., Lobaugh, N. Partial least squares analysis of neuroimaging data: applications and advances. Neuroimage. 23, 250-263 (2004).
- Frackowiack, R. S. J., Frith, C. D. . Human Brain Function. , (2003).
