Identifican lesión cerebral traumática con rastreo de fibra de alta definición

En el reporte, los investigadores describieron el caso de un hombre de 32 años que estaba usando un casco cuando su vehículo todo terreno se estrelló. Al principio, sus tomografías computarizadas (TC) mostraron sangrado e inflamación en lado derecho del cerebro, el lado que controla el movimiento del lado izquierdo del cuerpo. Una semana más tarde, mientras el hombre todavía estaba en un coma, una resonancia magnética (RM) tradicional reveló moretones e inflamación en la misma área. Cuando despertó tres semanas más tarde, el hombre no podía mover su pierna izquierda, brazo, y mano.

“Hay aproximadamente 1,7 millones de casos de LCT en el país cada año, y muy a menudo las exploraciones convencionales no muestran lesión o muestran mejoramiento en el tiempo aun cuando el paciente sigue luchando”, dijo el coautor sénior y neurocirujano UPMC David O. Okonkwo, MD, PhD, profesor asociado del departamento de cirugía neuroquirúrgica de la Escuela de Medicina Pitt. "Hasta ahora, no tenemos manera objetiva de identificar cómo la lesión dañó el tejido cerebral del paciente, predecir cómo le irá al paciente, o planear la rehabilitación para maximizar la recuperación”.

La HDFT puede proporcionar esas respuestas, dijo el coautor sénior, Walter Schneider, PhD, profesor de psicología del Centro de Desarrollo y Aprendizaje (LRDC) de Pitt, quien lideró el equipo que desarrolló la tecnología. La información de los escáneres RM avanzados es procesada por medio de algoritmos de computador para revelar las conexiones del cerebro con detalle notable y los puntos de rupturas en los cables, llamados tractos de fibra. Cada tracto contiene millones de conexiones neuronales.

“En nuestros experimentos, la HDFT ha podido identificar interrupciones en las vías neurales con una claridad que ningún otro método puede ver”, dijo el Dr. Schneider. “Con ello, prácticamente podemos diseccionar 40 tractos de fibra importantes en el cerebro para encontrar áreas lesionadas y cuantificar la proporción de fibras perdidas en relación con el lado no lesionado del cerebro o de los cerebros de los individuos sanos. Ahora, podemos ver claramente los rompimientos e identificar cuáles partes del cerebro tienen menos conexiones”.

Los exámenes HDFT del cerebro del paciente del estudio fueron realizadas 4 y 10 meses después de que fue lesionado; también se le realizó otra imagen con imagenología de tensor de difusión (DTI) de punta, una modalidad de imagenología que recolecta puntos de datos de 51 direcciones, mientras que la HDFT se basa en los datos de 257 direcciones. Por último, el sitio de la lesión fue comparado con el lado sano de su cerebro, y también con las HDFTs cerebrales de seis personas sanas.

Solamente la HDFT detectó una lesión en una vía de fibra motora del cerebro que correlacionó con los síntomas del paciente de debilidad del lado izquierdo, incluyendo principalmente fibras intactas en el área que controla su pierna izquierda y el rompimiento extenso en la región que controla su mano izquierda. El paciente finalmente recuperó el movimiento en su pierna y brazo seis meses después del accidente, pero todavía no usa la muñeca y los dedos efectivamente, 10 meses después.

La pérdida de memoria, dificultades de lenguaje, cambios de personalidad, y otras alteraciones cerebrales ocurren con la LCT, las cuales los investigadores están explorando con HDFT en otros protocolos. Los neurocirujanos UPMC también han utilizado la técnica de imagenología para suplementar la imagenología convencional, agregó Robert Friedlander, MD, profesor y jefe del departamento de cirugía neurológica, de la Escuela de Medicina Pitt, y el Centro Médico UPitt (UPMC), profesor de neurocirugía y neurobiología. “He usado la HDFT para “mapear” mi método para remover ciertos tumores y anormalidades vasculares que yacen en áreas del cerebro que no se pueden alcanzar sin ir a través del tejido normal”, dijo. “Me muestra dónde las vías funcionales significativas están relacionadas con la lesión, de modo que pude tomar decisiones mejores acerca de cuáles tractos de fibras deben evitarse y cuáles pueden ser un sacrificio aceptable para mantener la mejor calidad de vida del paciente después de la cirugía”.

El Dr. Okonkwo anotó que el paciente y su familia estuvieron tranquilos de saber que había evidencia del daño cerebral para aclarar sus dificultades actuales. Los investigadores continúan evaluando y validando la utilidad de la HDFT como una herramienta de imagenología cerebral, aun cuando no esté disponible rutinariamente. “Hemos estado cautivados por las imágenes significativas, detalladas, que podemos conseguir con esta tecnología”, anotó el Dr. Okonkwo. “La HDFT tiene el potencial de ser un cambiador del juego en la manera en que manejamos la LCT y otras enfermedades cerebrales”.

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University of Pittsburgh