德克萨斯大学阿灵顿分校计算机科学与工程系朱大江教授课题组综述轻度脑外伤MRI代谢改变

文摘   2024-01-29 17:30   湖南  

近日,美国德克萨斯大学阿灵顿分校计算机科学与工程系朱大江教授课题组综述《Metabolite changes and impact factors in mild traumatic brain injury patients: a review on magneticresonance spectroscopy》在Meta-Radiology上发表。

全球约有一半的人口在其一生中将经历至少一次脑外伤,大概75%到90%的患者都属于轻度脑外伤mild Traumatic Brain Injury, mTBI)。在mTBI患者的临床常规CT和MRI检查中,绝大多数患者均没有阳性发现。但其持续性伤后症状(如:头痛,认知功能减退)的高发生率证明了其中枢神经系统的受累,促使科学家不遗余力地寻找表征其疾病严重程度及预后的无创性神经影像学标志物。mTBI后病理改变如弥漫性轴索损伤、兴奋性氨基酸和神经递质异常释放,以及糖酵解代谢紊乱等病理性改变。这些神经代谢级联反应可以导致局灶性和弥漫性的大脑损伤。磁共振波谱(Magnetic Resonance Spectroscopy, MRS)可以无创的检测到mTBI后大脑代谢的改变,进而作为病理生理学改变的标志物。在既往的综述中,很多综述都将所有不同严重程度的TBI患者作为研究对象,进行了TBI后代谢物改变的综述,而单独将mTBI患者作为研究对象进行其代谢物改变的综述是非常有限的。但实际上,mTBI作为研究热点,在代谢物改变上和中重度TBI的结果差异很大。所以,我们做了这篇综述来单独罗列mTBI后代谢物改变。


本综述遵循了世界卫生组织制定的mTBI诊断标准。仅包含了那些单独涉及mTBI患者的研究,或者在包含不同严重程度的TBI患者的研究中可以单独区分出mTBI患者结果的研究(总共62篇)。我们首先综述了mTBI后常规代谢物,包括N-乙酰天冬氨酸(N-acetyl-aspartate, NAA),肌酸,胆碱,肌醇,以及特殊代谢物,如γ-氨基丁酸等的研究结果。发现NAA在mTBI后一致性的减低,揭示了mTBI后的神经元损伤或功能异常,可以用作相对稳定的生物标志物,但其他代谢物结果存在明显差异,增高或是减低均有汇报。许多因素导致了这些结果的异质性,所以我们进一步对先前关于mTBI患者的MRS研究中造成结果不一致的原因进行了综述,主要列出了不同的实验方法,如扫描仪、采集方法和感兴趣区选择的异同;以及与受试者相关的因素,如职业,受伤原因,对照组的选择,疾病分期,疾病严重程度,创伤次数,以及临床特征的评估等对于结果的影响。任何以上因素的改变可能会影响结果间的一致性,从而使结果复杂化。所以,对单个变量的严格控制有助于更直接地比较不同研究之间的结果差异。采用ENIGMA磁共振波谱工作组推荐的在各站点或各中心易于统一的单体素MRS序列采集多中心数据,对受试者相关的因素进行单一变量控制,进一步进行精细亚组划分,再结合机器学习、深度学习或人工智能模型,有望提供可重复性更高,更普适的结果,实现mTBI患者的诊断和个体化治疗。


引用格式

Huang S, Lyu Y, Liu T, Zhu D, Metabolite changes and impact factors in mild traumatic brain injury patients: a review on magnetic resonance spectroscopy, Meta-Radiology, https:// doi.org/10.1016/j.metrad.2024.100056.



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编辑:欧漫

审核赵伟

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《Meta-Radiology》由中南大学湘雅二医院主办,中南大学副校长黎志宏教授与美国佐治亚大学刘天明教授担任主编,中南大学湘雅二医院刘军教授担任执行主编,与爱思唯尔、KeAi合作在全球出版发行。致力于报道医学影像交叉研究的最新研究成果。
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