Методика помогает предсказать вероятность возникновения мигрени у пациентов с сотрясением мозга.

Посттравматические мигрени часто встречаются у людей, страдающих сотрясением мозга. В последние годы исследователи использовали диффузионную тензорную визуализацию, тип МРТ, для оценки связанного с сотрясением мозга повреждения белого вещества мозга, передающего сигнал, и поиска ассоциаций с такими симптомами, как головные боли.

МРТ можно использовать для создания графика частотного распределения всего мозга, называемого гистограммой, и из него можно получить среднюю фракционную анистропию (FA), меру того, насколько легко вода проходит через мозг, для оценки повреждения белого вещества. Однако у среднего FA есть недостатки.«Среднее значение FA представляет собой среднее значение», — сказала автор исследования Леа М. Алхилали, доктор медицины из Медицинского центра Университета Питтсбурга в Питтсбурге. «Если у кого-то изначально более высокий показатель FA, и он теряет целостность белого вещества из-за травмы, он все равно может иметь нормальное среднее значение FA».

Вместо этого исследователи проанализировали результаты МРТ с помощью теории информации — раздела математики, основанного на математических законах, определяющих поведение данных при их извлечении, передаче или хранении. По словам доктора Альхилали, энтропия Шеннона, модель теории информации, которая рассматривает области энтропии или беспорядка в сложной системе, такой как мозг, имеет преимущества перед средней FA при анализе гистограмм мозга.«Здоровый мозг имеет высокую энтропию, но люди с повреждениями белого вещества в результате травмы могут потерять часть этой сложности и иметь меньшую энтропию», — пояснила она.

В первом исследовании такого рода д-р Алхилали и его коллеги оценили эффективность энтропии Шеннона в качестве диагностического инструмента у пациентов с сотрясением мозга с посттравматической мигренью и без нее.Они получили карты FA и результаты нейрокогнитивного тестирования у 74 пациентов с сотрясением мозга, в том числе 57 с посттравматической мигренью и 17 без нее. Для сравнения были получены карты FA у 22 здоровых контрольных и 20 контрольных пациентов с мигренозными головными болями.

Средняя FA и энтропия Шеннона были извлечены из гистограмм общих FA головного мозга и сравнивались между пациентами с сотрясением мозга и контрольной группой, а также между пациентами с посттравматической мигренью и без нее.Энтропийный анализ Шеннона гистограмм FA показал себя лучше, чем средний FA, в качестве диагностического теста для дифференциации между пациентами с сотрясением мозга и контрольной группой, а также лучше показал, у каких пациентов с сотрясением мозга развилась посттравматическая мигрень.

Пациенты с сотрясением мозга имели значительно более низкую энтропию Шеннона по сравнению с контрольной группой, а пациенты с посттравматической мигренью имели значительно более низкую энтропию Шеннона, чем другие пациенты с сотрясением мозга. У пациентов с энтропией Шеннона ниже 0,750 вероятность возникновения сотрясения мозга была примерно в 16 раз выше, а вероятность развития посттравматической мигрени — в три раза.Энтропия Шеннона обратно коррелировала со временем до выздоровления, а это означает, что людям с более низкой энтропией требовалось больше времени для восстановления.Результаты показывают, что энтропия Шеннона может предоставить удобный воспроизводимый биомаркер, который может быть рассчитан в автоматическом режиме, чтобы помочь отсортировать пациентов после первоначальной травмы и предсказать, у каких из них будут развиваться более серьезные симптомы.

«Для этого подхода требуется всего одна гистограмма для всего мозга», — сказал доктор Альхилали. «Если он продолжит показывать многообещающие результаты, то его можно будет добавить к обычной МРТ головного мозга в рамках исследования».


Новости со всего мира