機能的磁気共鳴画像とヘッドの衝撃テレメトリーシステムを使用して青少年にスポーツ関連の脳震盪の影響の調査
Summary
この記事では、軽度外傷性脳損傷の診断と若者の回復へのマルチモーダルなアプローチの概要を説明します。このアプローチは、認知機能テスト中に頭部への影響と脳活動との関係を監視する機能的磁気共鳴イメージングとヘッドの衝撃テレメトリシステムと神経心理学的テストを組み合わせたもの。
Abstract
スポーツに参加する子どもたちの中で最もよく報告される傷害のひとつは、脳震盪や軽度の外傷性脳損傷（mTBI）1です。このような競争力のあるホッケーのような組織スポーツに関わる子どもや若者は、他のレジャーの物理的な活動2にかかわる子どもたちに比べて厳しい震動を受けるために、ほぼ6倍の可能性が高くなります。 mTBIの最も一般的な認知後遺症が子供と大人のための類似のように見えますが、事前損傷特性（ジェンダー）と傷害の詳細（例えば、大きさおよび方向の影響がないとして、子供に影響の回復プロファイルと幅は、2大部分は未知のままである長期的な成果への影響）の。このようなホッケーなどの競技スポーツは、、脳震盪は若者の特性と機能で発生し、これまでの結果、次の傷害を関連付ける前に、事前に傷害データを取得するために、事前事後のデザインを利用する貴重な機会を可能にする。私たちの主な目標は、子どもや若者に固有の研究の証拠に基づいて、小児脳震盪の診断および管理を改善することです。これを行うために、我々は新しい、マルチモーダルかつ統合的なアプローチを使用します。
若者の頭部外傷の即効性を1.Evaluate
2.Monitorポスト脳震盪の症状の分解能（PCS）、リカバリ時の認知能力
脳損傷と回復を確認するために新しいメソッドを3.Utilize
私たちの目標を達成するために、我々は、頭部衝撃のテレメトリ（HIT）のシステムを実装しています。 （Simbex、レバノン、ニューハンプシャー州、米国）。 5 –コンタクトスポーツへの参加3でリアルタイムヘッドの加速度を測定するために設計された単軸加速度計と、このシステムは、市販のイーストンS9ホッケーヘルメットを（バンナイズ、CA、米国イーストン-ベルスポーツ）装備。遠隔測定技術を使用して、スポーツへの参加中のすべての頭部の衝撃の加速度と位置の大きさは、客観的に検出して記録することができます。我々はまた、それらが震とう頭部外傷6〜最も敏感な脳領域であるので、ローカライズと認知タスクのパフォーマンスの間に内側側頭や前頭葉に特異的に神経活動の変化を評価する機能的磁気共鳴画像（fMRI）を使用してください。最後に、我々は、脳白質の損傷を受けやすい構造のイメージングデータを取得している。
Protocol
Discussion
我々は、脳白質に最も影響を示し、それらの若者は、脳の活動の最大の再編、そして最長の行動と神経回復の期間を示すと予測している。この研究は、それは、私たちは子どもたちや若者に固有の研究の証拠に基づいて、回復のプロトコルを確立することを可能にするとして、小児のポスト脳震盪のイベントのより良い理解を提供し、医療に大きな影響を持つことになります。そのようなプ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
私たちは、健康研究（CIHR）と本研究のための資金を提供しているオンタリオ外傷財団（ONF）のカナダの研究所に感謝したいと思います。
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 |
References
- 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).
