Summary

Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme ve Head Impact Telemetri Sistemi kullanarak Gençlik Sporla ilgili Beyin sarsıntısı Etkileri Üzerine Bir Araştırma

Published: January 12, 2011
doi:

Summary

Bu makale, hafif travmatik beyin hasarı teşhis ve kurtarma gençlik için bir multi-modal bir yaklaşım genel bir bakış sağlar. Bu yaklaşım, fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme ve bilişsel test sırasında baş etkileri ve beyin aktivitesi arasında ilişki izlemek için Head Impact Telemetri Sistemi ile nöropsikolojik test birleştirir.

Abstract

Spor katılan çocuklarda en sık bildirilen yaralanmalar Bir sarsıntı veya hafif travmatik beyin hasarı (mTBI) 1. Çocuklar ve gençler organize rekabetçi hokey gibi spor dahil diğer eğlence fiziksel aktiviteler 2 katılan çocuklara kıyasla ciddi bir sarsıntı acı yaklaşık altı kat daha fazladır. MTBI en yaygın bilişsel sekelleri, çocuklar ve yetişkinler için benzer görünür iken, çocuklarda sonuçları kurtarma profili ve genişliğini öncesi yaralanma özellikleri (örneğin cinsiyet) ve yaralanma detaylar (etkisi yok, 2 büyük ölçüde bilinmemektedir örneğin büyüklüğü ve yönü uzun vadeli sonuçları üzerinde etkisi). Hokey gibi rekabetçi spor, sarsıntı gençlik özellikleri ve işleyişi üzerinde oluşur ve bu sonucu aşağıdaki yaralanma ilişki öncesi ön zarar verileri elde etmek için bir öncesi ve sonrası tasarım yararlanmak için nadir bir fırsat sağlar. Bizim öncelikli hedefleri çocuklar ve gençler için özel araştırma kanıtları dayalı pediatrik beyin sarsıntısı teşhis ve yönetimi rafine. Bunu yapmak için yeni, multi-modal ve bütünleştirici bir yaklaşım kullanın:


Gençlik kafa travması doğrudan etkilerine 1.Evaluate
2.Monitor-sarsıntı sonrası belirtiler çözünürlük (PCS) ve kurtarma sırasında bilişsel performans
Beyin hasarı ve kurtarma doğrulamak için yeni yöntemler 3.Utilize

Hedeflerimize ulaşmak için, biz Head Impact Telemetri (HIT) Sistem hayata geçirdik. (Simbex; Lübnan, NH, ABD). 5 – iletişim spor katılımıyla 3 sırasında gerçek zamanlı kafa ivmeleri ölçmek için tasarlanmış tek eksenli ivmeölçerler; Bu sistem piyasada mevcut Easton S9 hokey kask (Van Nuys, CA, USA Easton Bell Spor) donatıyor. Telemetrik teknoloji kullanarak, hızlanma ve spor katılımı sırasında tüm baş etkileri yeri büyüklüğü objektif tespit ve kaydedilmiş olabilir. Bu beyin bölgelerinde Concussive kafa travması 6 en duyarlı olduğundan, bilişsel görevlerin ifası sırasında lokalize fonksiyonel manyetik rezonans görüntüleme (fMRI) kullanarak ve özellikle medial temporal ve frontal loblar sinirsel aktivite değişiklikleri değerlendirmek. Sonuç olarak, beyin beyaz cevher hasar duyarlı yapısal görüntüleme verileri kazanıyor.

Protocol

1. Konu Öncesi yaralanma Nöropsikolojik Temel bilgileri edinme Test için gelen konu, önce tüm ekipmanların düzgün ve test etmek için hazır ve oda gereksiz dikkat dağıtıcı olduğunu emin olun. Ebeveyn ve konu rıza, ölçü ve kayıt konu boy, kilo ve baş çevresi inceledikten sonra. Konusu koşulları aşağıdaki sırayla güç plaka üzerinde ayakta denge değerlendirmesi uygulanacak: A1 – kuvvet plaka üzerinde, gözleri açık; A2 gücü plaka üzerinde, gözleri kapalı…

Discussion

Biz beyindeki beyaz madde üzerinde büyük etkisi gösteren bu gençlerin beyin aktivitesinin en büyük yeniden yapılanma ve uzun davranışsal ve nöral iyileşme dönemlerinde ortaya çıkaracağını tahmin ediyor. Bu araştırma bize, çocuklar ve gençler için özel araştırma kanıtları dayalı bir kurtarma protokolü kurmak için izin verecek gibi, pediatrik sonrası sarsıntı olayların daha iyi anlaşılmasını sağlamak ve tıbbi bakım üzerinde önemli bir etkiye sahip olacak. Böyle bir protokol, ve…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Biz Kanada Sağlık Araştırma (CIHR) ve bu araştırma için fon sağladı Ontario nörotravmatoloji Vakfı (ONF) Enstitüleri teşekkür etmek istiyorum.

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

References

  1. 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).
  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).
  6. Chen, J. K. Functional abnormalities in symptomatic concussed athletes: an fMRI study. Neuroimage. 22, 68-82 (2004).
  7. 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).
  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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. McIntosh, A., Lobaugh, N. Partial least squares analysis of neuroimaging data: applications and advances. Neuroimage. 23, 250-263 (2004).
  13. Frackowiack, R. S. J., Frith, C. D. . Human Brain Function. , (2003).
check_url/2226?article_type=t

Play Video

Cite This Article
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).

View Video