211service.com
Subtiele hersenletsels detecteren
Onderzoekers hebben aangetoond dat drie nieuwe beeldvormingstechnieken milde hersenschade kunnen detecteren die niet zichtbaar is met traditionele methoden. De bevindingen zullen wetenschappers helpen om het type schade dat kan leiden tot langdurige geheugen- en emotionele problemen beter te definiëren, en om degenen te identificeren die het meest kwetsbaar zijn voor verder trauma.
Verborgen wonden: Wetenschappers gebruikten een versie van MRI die bekend staat als magnetische resonantie spectroscopische beeldvorming om de niveaus van twee chemicaliën - NAA en choline - in de hersenen van hersenletselpatiënten en gezonde controles te meten. In de bovenstaande afbeeldingen, hoe roder de kleur, hoe hoger de verhouding van choline tot NAA. Hersenletselpatiënten (onderste drie rijen) hebben een hogere ratio dan gezonde mensen (bovenste rij).
Dergelijke hulpmiddelen zijn van groot belang voor het leger, dat manieren nodig heeft om traumatisch hersenletsel te onderscheiden van posttraumatische stressstoornis. Beide komen vaak voor bij veteranen die terugkeren uit Irak en Afghanistan, en ze hebben vergelijkbare symptomen, maar ze vereisen verschillende soorten behandeling. De nieuwe beeldvormingsmethoden kunnen ook licht werpen op het effect van herhaald mild hersentrauma, zoals hersenschudding, waarvoor soldaten en professionele atleten risico lopen. Anekdotische rapporten over ex-voetballers die vroege dementie ontwikkelden, evenals bezorgdheid over duizenden militaire troepen die werden blootgesteld aan herhaalde explosies, hebben de langetermijngevolgen van dit soort verwondingen tot een belangrijk en controversieel onderwerp gemaakt.
Op dit moment weet een voetbalcoach niet wie weer het veld op mag en wie niet, een legerofficier weet niet wie van het slagveld moet worden verwijderd, een advocaat weet niet wie een echte blessure heeft en wie doet alsof, zegt David Brody , een neuroloog en wetenschapper aan de Washington University, in St. Louis.
Licht traumatisch hersenletsel is notoir moeilijk te diagnosticeren. De hersenen van hersenschuddingpatiënten zien er vaak normaal uit op CT-scans, de meest voorkomende test na hoofdtrauma, en cognitieve stoornissen kunnen subtiel zijn, zelfs voor een neuroloog, zegt Michael Selzer , een neurowetenschapper aan de Universiteit van Pennsylvania. Gelukkig herstellen de meeste mensen met een hersenschudding binnen enkele dagen of weken. Maar ongeveer 10 tot 15 procent heeft aanhoudende problemen, waaronder hoofdpijn, misselijkheid, geheugenstoornissen en emotionele afwijkingen die maanden of jaren kunnen aanhouden.
Wetenschappers veronderstellen dat een mild hoofdtrauma de witte stof van de hersenen beschadigt - de lange projecties, axonen genaamd, die berichten tussen neuronen overbrengen. Witte stof is onzichtbaar voor CT-scans en magnetische resonantie beeldvorming (MRI). Een van de meest veelbelovende technieken voor het detecteren van subtiel hersenletsel, diffusie tensor imaging (DTI) genaamd, is een variant van MRI die watermoleculen in de witte stof van de hersenen volgt. In onderzoek dat deze week werd gepresenteerd op de Society for Neurosciences-conferentie in Washington, DC, ontdekten Brody en zijn collega's dat DTI-analyse van patiënten met hersenletsel tekenen van schade aan de witte stof aan het licht bracht die niet zichtbaar zijn met normale MRI. De schade leek te correleren met cognitieve gebreken, waaronder een vertraagde reactietijd.
Een tweede variant van MRI, bekend als magnetische resonantie spectroscopische beeldvorming (MRSI), kan de spectrale frequenties van chemicaliën in het lichaam analyseren. Andrew Maudsley en zijn collega's van de Universiteit van Miami hebben nieuwe ontwikkelingen in de MRI-technologie gebruikt, waaronder krachtigere magneten, om MRSI-methoden te ontwikkelen die de concentraties van twee chemicaliën in de hersenen kunnen meten: n-acetylaspartaat (NAA), een marker van witte stof dichtheid en choline, dat in verband is gebracht met letsel. Eerdere MRSI-methoden leverden alleen informatie op over specifieke hersengebieden, maar de nieuwe techniek kan chemische concentraties in de hele hersenen meten. De onderzoekers vonden een afname van NAA, mogelijk door beschadigde axonen, en een toename van choline in een groep van 25 patiënten met traumatisch hersenletsel. We zien wijdverbreide metabolische veranderingen, zelfs bij degenen met de lichtste verwondingen, zegt Maudsley, die het werk op de conferentie presenteerde.
Een derde studie die op de conferentie werd gepresenteerd, wees uit dat veranderingen in slow-wave-activiteit, die eerder in verband werden gebracht met traumatisch hersenletsel, waarschijnlijk worden veroorzaakt door schade aan de witte stof. Mingxiong Huang en zijn collega's gebruikten magneto-encefalografie (MEG), die de magnetische velden meet die worden geproduceerd door de elektrische activiteit van zenuwcellen, om de bron van abnormale hersenactiviteit te lokaliseren, en ze ontdekten dat het vaak overlapte met de locatie van schade die werd gedetecteerd met behulp van DTI.
Hoewel het onderzoek veelbelovend is, zal het waarschijnlijk een uitdaging zijn om deze nieuwe technologieën in klinisch gebruik te brengen. De lat voor klinische diagnose van individuele patiënten ligt anders dan voor het meten van een groepseffect, zegt David Moore, een neuroloog bij het Walter Reed Army Medical Center. Artsen zouden in staat moeten zijn om hersenveranderingen die kenmerkend zijn voor letsel op individueel niveau te detecteren.
Zowel DTI als MRSI kunnen worden uitgevoerd met de meeste standaard MRI-machines, maar ze vereisen veel uitgebreidere gegevensanalyse dan de meeste medische beeldvorming, iets wat radiologen niet gewend zijn te verstrekken. Het is reken- en analytisch intensief, zegt Brody. MEG, dat wordt gebruikt om aanvallen bij epilepsiepatiënten op te sporen, is nog ingewikkelder en de machines zijn nog steeds vrij zeldzaam in klinische centra.
Bovendien is het nog niet duidelijk hoe snel na een blessure deze benaderingen patiënten kunnen identificeren die waarschijnlijk langdurige problemen zullen hebben. Hoewel er nog geen beschermende behandelingen voor hersenletsel bestaan, zijn ze in ontwikkeling en zouden ze onmiddellijk moeten worden toegediend.