Outcomes predicti on of vegetative state course in patients by means of diffusion tensor magnetic resonance brain imaging
S. A. Kondratiev,
Е. А. Kondratieva,
A. U. Efimcev,
U. V. Nazinkina,
G. E. Trufanov,
N. E. Ivanova,
A. N. Kondratiev Abstract
Magnetic resonance imaging with diffusion tensor mode was performed in 75 VS patients. Results processing was perfomed by workstation «Advantage Workstation» 4.4 and diffusion tensor package from the «Functionool» software. In order to obtain more reliable results, the study was performed in patients with two variants of VS etiology: traumatic brain injury (TB I) and hypoxia. Outcome levels were evaluated 12 months after TB I and 6 months after non-traumatic brain injury. Prognostic significance of changes in the ratio of fractional anisotropy coefficient in the trunk and genum of corpus callosum in TB I was found. In patients with consequence of hypoxia, less significant changes of FA in the right posterior genum of the internal capsule were found. Received data allowed us to conclude that in our study, the DT MRI method had better prognostic significance in patients with a consequence of TB I than in patients with hypoxic brain damage.
About the Authors
S. A. Kondratiev
Polenov Neurosurgical Institute branch of Almazov National Medical Research Centre
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
Е. А. Kondratieva
Polenov Neurosurgical Institute branch of Almazov National Medical Research Centre
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
A. U. Efimcev
Almazov National Medical Research Centre
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
U. V. Nazinkina
Polenov Neurosurgical Institute branch of Almazov National Medical Research Centre; Institute of the Human Brain n. a. N. P . Bekhtereva RA S
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
G. E. Trufanov
Almazov National Medical Research Centre,
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
N. E. Ivanova
Polenov Neurosurgical Institute branch of Almazov National Medical Research Centre
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
A. N. Kondratiev
Polenov Neurosurgical Institute branch of Almazov National Medical Research Centre
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
References
1. Александрова, Е. В. Новые возможности магнитно–резонансной томографии: алгоритм csd–hardi трактографии в построении волокон ретикулярной формации ствола / Е. В. Александрова, А. И. Баталов, Э. Л. Погосбекян [и др.] // Журн. «Вопр. нейрохирургии им. Н. Н. Бурденко». —2018. — № 1. — С. 5–12.
2. Пирадов, М. А. Хронические нарушения сознания: терминология и диагностические критерии. Результаты первого заседания Российской рабочей группы по проблемам хронических нарушений сознания / М. А. Пирадов, Н. А. Супонева, И. А. Вознюк, А. Н. Кондратьев и др. // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. — 2020. — 14(1). — С. 5–16.
3. Пирадов, М. А. Возможности современных методов нейровизуализации в изучении спонтанной активности головного мозга в состоянии покоя / М. А. Пирадов, Н. А. Супонева, Ю. А. Селиверстов [и др.] // Неврол. журн. — 2016. — № 21(1). — C. 4–12.
4. Пирадов, М. А. Структурно–функциональные основы хронических нарушений сознания / М. А. Пирадов, Н. А. Супонева, Д. В. Сергеев [и др.] Анналы клин. и эксперим. неврологии. — 2018. —Т. 12, № 5. — С. 6–15.
5. Пирадов, М. А. Шкала подробной оценки состояния ареактивных пациентов (full outline of unresponsiveness): перевод и лингвокультурная адаптация русскоязычной версии / М. А. Пирадов, Н. А. Супонева, Ю. В. Рябинкина [и др.] // Анналы клин. и эксперим. неврологии. — 2019. — Т. 13, № 3. — С. 47–54.
6. Потапов, А. А. Нейроанатомические основы травматической комы: клинические и магнитно–резонансные корреляты / А. А. Потапов, Н. Е. Захарова, В. Н. Корниенко [и др.] // Журн. «Вопр. нейрохирургии им. Н. Н. Бурденко». —2014. — Т. 78, № 1. — С. 4–13.
7. Потапов, А. А. Рекомендации по диагностике и лечению тяжелой черепно–мозговой травмы. Интенсивная терапия и нейромониторинг / А. А. Потапов, В. В. Крылов, А. Г. Гаврилов [и др.] // Журн. «Вопр. нейрохирургии им. Н. Н. Бурденко». — 2016. — Т. 80, № 1. —С. 98–106.
8. Захарова, Н. Е. Изменения параметров диффузионно–куртозисной МРТ у пациентов с диффузным аксональным повреждением / Н. Е. Захарова, А. А. Потапов, И. Н. Пронин // Журн. «Вопр. нейрохирургии. им. Н. Н. Бурденко». — 2019. — Т. 83, № 3. — С. 5–16.
9. Захарова, Н. Е. Прогностическое значение МРТ–классификации уровней и локализации травматического повреждения мозга в зависимости от сроков обследования пациентов / Н. Е. Захарова, Г. В. Данилов, А. А. Потапов [и др.] // Журн. «Вопр. нейрохирургии им. Н. Н. Бурденко». — 2019. — Т. 83, № 4. — С. 45–55.
10. Braiman, C. C ortical response to the natural speech envelope correlates with neuroimaging evidence of cognition in severe brain injury / C. Braiman, M. M . C onte, N. D . Schiff et al. // Curr. Biol. — 2018. — Vol. 28, № 23. — P. 3833–3839.
11. C hennu, S. Brain networks predict metabolism, diagnosis and prognosis at the bed side in disorders of consciousness / S. C hennu, J. A nnen, S. W annez et al. // Brain. — 2017. — Vol. 140, № 8. — P. 2120–2132.
12. E dlow, B. L . E arly detection of consciousness in patients with acute severe traumatic brain injury / B. L . E dlow, C. C hatelle, C. A . Spencer et al. // Brain. — 2017. — Vol. 140. — P. 2399–2414.
13. Giacino, J. T. D isorders of consciousness after acquired brain injury: the state of the science / J. T. Giacino, J. J . Fins, S. L aureys et al. // Nat. Rev. Neurol. — 2014. — Vol. 10, № 2. — P. 99–114.
14. Giacino, J. T. P ractice guideline update recommendations summary: disorders of consciousness: report of the Guideline Development, Dissemination, and Implementation Subcommittee of the American Academy of Neurology; the American Congress of Rehabilitation Medicine; and the National Institute on Disability, Independent Living, and Rehabilitation Research / J. T. Giacino, D. I. Katz, N. D . Schiff et al. // Neurology. — 2018. — Vol. 91, № 10. — P. 450–460.
15. Gosseries, O. M easuring consciousness in severely damaged brains / O. Gosseries, H. D i, S. L aureys et al. // Annu. Rev. Neurosci. — 2014. — Vol. 37. — P. 457–478.
16. Gosseries, O. R ecent advances in disorders of consciousness: focus on the diagnosis / O. Gosseries, N. D . Zasler, S. L aureys // Brain Inj. — 2014, № 9. — Vol. 28. — P. 1141–1150.
17. Hammond, F. M . D isorders of consciousness due to traumatic brain injury: functional status ten years postinjury / F. M . Hammond, J. T. Giacino, R. Nakase Richardson et al. // J. Neurotrauma. — 2019. — Vol. 36. — P. 1136–1146.
18. Huisman, T. D iffusion–weighted imaging for the evaluation of diffuse axonal injury in closed head injury / T. Huisman, A. Sorensen, K. Hergan et al. // J. C omput. Assist. Tomogr. — 2003. — Vol. 27, № 1. — P. 5–11.
19. Kondziella, D. E uropean Academy of Neurology guideline on the diagnosis of coma and other disorders of consciousness [Electronic resource] / D. Kondziella, A. Bender, K. D iserens et al. // Eur. J. Neurol. — 2020. — Vol. 23. — Access mode: http: // doi. 10.1111/ene.14151.
20. Kremneva, E. I. Feasibility of non–gaussian diffusion metrics in chronic disorders of consciousness / E. I. Kremneva, L. A . L egostaeva, S. N. M orozova et al. // Brain Sci. — 2019. — Vol. 9, № 5. — e 123.
21. L aureys, S. R estoration of thalamocortical connectivity after recovery from persistent vegetative state / S. L aureys, M. E . Faymonville, A. L uxen et al. // Lancet. — 2000. — Vol. 355, № 9217. — P. 1790–1791.
22. Newcombe, V.F. J. A etiological differences in neuroanatomy of the vegetative state: insights from diffusion tensor imaging and functional implications / V.F. J. Newcombe, G. B. W illiams, D. Scoffings et al. // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. — 2010. — Vol. 81, № 5. — P. 552–561.
23. P erlbarg, V. R elation between brain lesion location and clinical outcome in patients with severe traumatic brain injury: a diffusion tensor imaging study using voxel–based approaches / V. P erlbarg, L. P uybasset, E. Tollard et al. // Hum. Brain Mapp. — 2009. — Vol. 30, № 12. — P. 3924–3933.
24. R oyal College of Physicians. Prolonged disorders of consciousness following sudden onset brain injury: National clinical guidelines. — London, 2020. — 200p.
25. Schnakers, C. Steven Laureys (eds.) Coma and Disorders of consciousness, second edition, Springer 2018
26. Schnakers, C. D iagnostic accuracy of the vegetative and minimally conscious state: clinical consensus versus standardized neurobehavioral assessment / C. Schnakers, A. Vanhaudenhuyse, J. Giacino et al. // BMC Neurol. — 2009. — Vol. 9. — P. 35.
27. Tollard, E. E xperience of diffusion tensor imaging and 1H spec–troscopy for outcome prediction in severe traumatic brain injury: preliminary results / E. Tollard, D. Galanaud, V. P erlbarg et al. // Crit. Care Med. — 2009. — Vol. 37. — P. 1448–1455.
28. Voss, H. U . P ossible axonal regrowth in late recovery from the minimally conscious state / H. U . Voss, A. M . U luğ, J. P . D yke et al. // J. C lin. Invest. — 2006. —Vol. 116. — P. 2005–2011.
29. W u, X. W hite Matter Deficits Underlying the Impaired Consciousness Level in Patients with Disorders of Consciousness / X. W u, J. Zhang, Z. C ui et al. // Neurosci. Bull. — 2018. — Vol. 34, № 4. — P. 668–678.
30. Y asokawa, Y. T. C orrelation between diffusion–tensor magnetic resonance imaging and motor–evoked potential in chronic severe diffuse axonal injury / Y. T. Y asokawa, J. Shinoda, A. O kumura et al. // J. Neurotrauma. — 2007. — Vol. 24, № 1. — P. 163.
Review
For citations:
Kondratiev S.A., Kondratieva Е.А., Efimcev A.U., Nazinkina U.V., Trufanov G.E., Ivanova N.E., Kondratiev A.N. Outcomes predicti on of vegetative state course in patients by means of diffusion tensor magnetic resonance brain imaging. Russian Neurosurgical Journal named after Professor A. L. Polenov. 2020;12(4):20-26. (In Russ.)
Views:
19
Email this article 