Исследование нарушений функциональных связей между сетью пассивного режима работы мозга и структурами мозжечка у пациентов с легкой черепно-мозговой травмой в острой стадии по данным фМРТ состояния покоя

Mild traumatic brain injury (mTBI) is the most common neurological damage in children that's why it is extremely important to identify and analyze biomarkers that can help in predicting patient's treatment and recovery in period of mTBI. Aim of this study is to verify a hypothesis that functional connectivity disturbances between intact cerebellum and DMN nodes are included in symptomatic manifestation of mTBI.Methods. 28 MR negative patients with mTBI were studied in age from 12 to 17 years (mean age – 14.7 years). The control group consisted of 23 healthy children. All MRI studies wereperformed on a Philips AchievadStream 3.0 T scanner equipped with a 32-channelPhilips dStream head coil. A 4 min rsfMRI gradient-echo echo planar imaging (EPI)sequence was acquired (TR = 3000 ms, echo time (TE) = 30 ms, 80 dynamics withdynamic scan time = 3 s). fMRI data were processed using functional connectivitytoolbox CONN.Results. No statistically significant differences in correlation strengths between control group and group of patients were detected as a result of DMN analysis. Intergroup seed-basedcorrelation ROI analysis revealed statistically significant (p < 0.05) differencein links between DMN regions and vermis (cerebellum): positive link in control group and negative link in groupof patients.Conclusions. The revealed changes in DMN neuronal connection and cerebellar regions in acute stage of mTBI patients can be an initial step of damages leading to cognitive deficit which can be developed in future.Легкая черепно-мозговая травма (лЧМТ) является наиболее распространенным неврологическим повреждением у детей, поэтому чрезвычайно важно идентифицировать и проанализировать биомаркеры, которые могут помочь в процессах лечения и выздоровления пациента с лЧМТ.Цель исследования: подтвердить гипотезу о том, что нарушения функциональных связей между неповрежденным мозжечком и узлами сети DMN включены в симптоматическое проявление лЧМТ.Методы. Обследованы 28 МР-негативных пациентов с лЧМТв возрасте от 12 до 17 лет (средний возраст 14,7 года). Контрольная группа состояла из 23 здоровых детей. Все МРТ-исследования проводились на сканере Philips Achieva dStream 3,0 Tл, оборудованном 32-канальной головной катушкой Philips dStream. Проведена фМРТ состояния покоя (EPI последовательность, TR = 3000 мс, время эха (TE) = 30 мс, 80 динамиков с динамическим временем сканирования 3 с). Данные фМРТ обработаны с использованием программного пакета CONN.Результаты. Не обнаружено статистически значимого различия в значениях коэффициентов функциональных связей между областями сети DMN в группах пациентов и контроля. Межгрупповой анализ выявил статистически значимое (р < 0,05) различие в нейронных связях между частями DMN и червем мозжечка (vermis, структурная часть мозжечка): положительная связь в контрольной группе и отрицательная связь в группе пациентов.Заключение. Выявленные изменения в нейрональных связях между областями DMN и мозжечка у пациентов с лЧМТ в остром периоде могут быть начальным этапом повреждений, приводящих к когнитивному дефициту, который может развиться в будущем

Роль магнитно-резонансной томографии при острой травме шейного отдела позвоночника у детей

Aim. To evaluate the role of magnetic resonance imaging (MRI) as a diagnostic method in children with acute trauma of the cervical spine and spinal cord, to compare the correspondence of MRI results with neurologic symptoms in accordance with the ASIA scale.Materials and methods. 156 children with acute trauma of spine and spinal cord at the age from 6 months up to 18 years were studied. MRI was performed on a Phillips Achieva 3T scanner. The standard protocol included MYUR (myelography) in coronal and sagittal projections, STIR and T2VI FS SE in sagittal projection, T2VI SE or T2 * VI FSGE (axial projection), 3D T1VI FSGE before and after contrast enhancement. Contrast substance was injected intravenously in the form of a bolus at the rate of 0.1 mmol/kg (equivalent to 0.1 ml/kg) at a rate of 3 to 4 ml.Results. The causes of cervical spine blunt trauma were: road accidents (55), catatrauma (60), “diver” trauma (21), blunt trauma (20). Intramedullary lesions of the spinal cord were detected: concussion (49), bruising / crushing (27), hematomia (34), disruption with divergence of segments (21), accompanied by edema (141); extramedullary lesions: epi- and subdural, intralesive and sub-connective and soft tissues hematomas (68), ruptures of bundles (48), fractures (108), dislocation and subluxation of the vertebrae (35), traumatic disc herniation (37), spinal cord compression and/or rootlets (63), statics violation (134), instability (156).Conclusion. MRI is the optimal method for spinal cord injury diagnostics. In the acute period of injury this technique has limited application, but it can however serve as a primary diagnostic method in these patients. MRI should be performed no later than the first 72 hours after injury. The most optimal for visualization of cervical spine trauma and spinal cord are T2VI SE and STIR in sagittal projection with suppression of signal from fat. MRI results correlate with neurologic symptoms at the time of performance according to the ASIA scale, and therefore MRI should be performed in all patients with acute cervical spine trauma, whenever possible.Цель исследования: оценить роль магнитно-резонансной томографии (МРТ) в качестве метода диагностики у детей с травмой шейного отдела позвоночника и спинного мозга, сравнить соответствие результатов МРТ с неврологическими симптомами и шкалой ASIA.Материал и методы. Исследовано 156 детей с острой травмой позвоночника и спинного мозга в возрасте от 6 мес до 18 лет. МРТ проводилась на томографе Phillips Achieva 3 Тл. Стандартный протокол исследования включал: миелографию (MYUR) в коронарной и сагиттальной проекциях, STIR и Т2ВИ FS SE в сагиттальной проекции, Т2ВИ SE или Т2ВИ FSGE (аксиальная проекция), 3D Т1ВИ FSGE до и после контрастного усиления. Контрастное вещество вводилось внутривенно в виде болюса из расчета 0,1 ммоль/кг (эквивалентно 0,1 мл/кг) со скоростью 3–4 мл.Результаты. Причинами тупой травмы шейного отдела позвоночника явились: дорожно-транспортные происшествия (55), кататравма (60), травма “ныряльщика” (21), тупая травма (20). Были выявлены интрамедуллярные повреждения спинного мозга: сотрясение (49), ушиб/размозжение (27), гематомиелия (34), разрыв с расхождением отрезков (21), сопровождавшиеся отеком (141); экстрамедуллярные повреждения: эпии субдуральные, внутри- и подсвязочные и гематомы мягких тканей (68), разрывы связок (48), переломы (108), вывих и подвывих позвонков (35), травматические грыжи диска (37), компрессия спинного мозга и/или корешков (63), нарушение статики (134), нестабильность (156).Заключение. МРТ – оптимальный метод диагностики позвоночно-спинномозговой травмы. В острый период травмы она имеет ограниченное применение, но однако может служить методом первичной диагностики у этих больных. МРТ желательно выполнять не позднее первых 72 ч после травмы. Наиболее оптимальными для визуализации травмы шейного отдела позвоночника и спинного мозга являются Т2ВИ SE и STIR в сагиттальной проекции с подавлением сигнала от жира. Результаты МРТ на момент выполнения коррелируют с неврологической симптоматикой в соответствии со шкалой ASIA, а поэтому МРТ следует проводить у всех пациентов с острой травмой шейного отдела позвоночника, когда это возможно

Лучевая диагностика позвоночно-спинномозговой травмы у детей раннего возраста: проспективное исследование

INTRODUCTION: Spinal cord injury (SCI) in young children includes a relatively higher prevalence of cervical spine injury, multiple thoracic vertebral compression fractures, and spinal cord injury. Spinal cord injuries without radiological changes/signs of fractures or dislocations (SCIWORA) also occur in young children. X-ray assessment of damage to immature vertebrae and cartilage in young children is difficult, since incompletely formed vertebral bodies can be confused with fractures. Accordingly, an MRI is required, which provides a detailed anatomical image of all structures of the spinal column and also diagnoses damage to the spinal cord, ligaments and muscles.OBJECTIVE: To investigate the possibilities of methods of radiation diagnosis of spinal cord injury in young children (up to 3 years).MATERIAL AND METHODS: 20 children aged from 11 months up to 3 years old were studied with spinal cord injury. X-ray, computed tomography (CT) and magnetic resonance imaging (MRI) were performed. The standard MRI protocol for SCI in children under 3 years of age included: MR myelography in the coronary and sagittal projections, sagittal projection STIR, DTI and T2WI FS SE, axial projection T2WI FS SE or T2*WI FS GE; coronary projection T2WI SE; 3D T1WI FS GE before and after contrast enhancement.RESULTS: An analysis of the data of patients included in the category of polytrauma was carried out. The causes of SCI in these patients were road accidents and falls from various heights. X-ray and CT scans were uninformative, and had large discrepancies with MRI results. All anatomical and morphological changes revealed by MRI correlated well with clinical manifestations and corresponded to the classification of the level and severity of spinal cord injury (ASIA). An increase in the volume and change in the signal of the spinal cord due to edema and / or hemorrhage in the spinal cord is the main sign of damage to the spinal cord, and is best indicated on T2WI and STIR, as a hyperintense signal.DISCUSSION: MRI is critical in the emergency assessment of spinal cord injury or compression to predict the outcome of SCI. There is currently no spinal cord imaging technique that can compete with MRI. Increased volume and signal changes in the spinal cord due to edema and/or hemorrhage are a sign of spinal cord injury and are best demonstrated on T2WI and STIR as a hyperintense signal. Incomplete spinal cord injury is also manifested by a hyperintense signal on T2WI and/or FLAIR, which in intensity and extent correlates with the degree of injury. Hemorrhagic injuries are better detected using T2*GRE or SWI, and spinal cord edema is better detected using T2WI SE and STIR. In addition, STIR can identify bone marrow edema in injured vertebrae, even when the injury is not detected on CT.CONCLUSION: When performing MRI in patients with SCI, three quantitative parameters should be assessed: the maximum damage to the spinal cord, the maximum compression of the spinal cord, and the length of the affected area. In addition to the results of quantitative parameters, potential predictive qualitative MRI findings should be evaluated such as intramedullary hemorrhage, focal and diffuse spinal cord edema, soft tissue injury, probable stenosis before injury, and disc herniation.ВВЕДЕНИЕ: Позвоночно-спинномозговая травма (ПСМТ) у детей раннего возраста отличается относительно более высокой распространенностью повреждения шейного отдела позвоночника, множественными компрессионными переломами грудных позвонков и повреждением спинного мозга. Также у детей раннего возраста встречаются повреждения спинного мозга без рентгенологических изменений/признаков переломов или вывихов (SCIWORA). Рентгенологическая оценка повреждений незрелых позвонков и хряща у маленьких детей затруднена, так как не до конца сформированные тела позвонков можно спутать с переломами. Соответственно требуется выполнение магнитно-резонансной томографии (МРТ), которая обеспечивает детальное анатомическое изображение всех структур позвоночного столба, а также диагностирует повреждения спинного мозга, связок и мышц.ЦЕЛЬ: Исследовать возможности методов лучевой диагностики позвоночно-спинномозговой травмы у детей раннего возраста (до 3 лет).МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ: Обследовано 20 детей в возрасте от 11 мес до 3 лет с позвоночно-спинномозговой травмой, которым в различных соотношениях выполнены рентгенография, компьютерная томографии (КТ) и МРТ. Стандартный протокол МРТ при ПСМТ у детей до 3 лет включал: MР-миелографию в коронарной и сагиттальной проекциях, сагиттальную проекцию STIR, DTI и T2-ВИ FS SE, аксиальную проекцию T2-ВИ FS SE или Т2-ВИ FS GE; коронарную проекцию T2-ВИ SE; 3D T1-ВИ FS GE до и после контрастного усиления.РЕЗУЛЬТАТЫ: Проведен анализ данных пациентов, входящих в категорию политравма. Причинами ПСМТ у этих пациентов явились: ДТП и падение с различной высоты. Рентгенография и КТ были малоинформативны и имели большие расхождения с результатами МРТ. Все анатомо-морфологические изменения, выявленные МРТ, хорошо коррелировали с клиническими проявлениями и соответствовали классификации уровня и степени тяжести травмы спинного мозга (ASIA). Увеличение объема и изменение сигнала спинного мозга из-за отека и/или кровоизлияния в спинной мозг являются основными признаком его повреждения и лучше всего проявляются на T2-ВИ и STIR в виде гиперинтенсивного сигнала.ОБСУЖДЕНИЕ: МРТ имеет решающее значение в экстренной оценке повреждения или компрессии спинного мозга для предсказания исхода ПСМТ. В настоящее время нет метода визуализации спинного мозга, способного составить конкуренцию МРТ. Увеличение объема и изменение сигнала спинного мозга из-за отека и/или кровоизлияния является признаком его повреждения и лучше всего проявляется на T2-ВИ и STIR в виде гиперинтенсивного сигнала. Неполное повреждение спинного мозга также проявляется гиперинтенсивным сигналом на T2-ВИ и/или FLAIR, который по интенсивности и распространенности коррелирует со степенью повреждения. Геморрагические повреждения лучше выявляются с помощью Т2*GRE или SWI, а отек спинного мозга — T2-ВИ SE и STIR. Кроме того, STIR позволяет идентифицировать отек костного мозга в поврежденных позвонках, даже когда повреждения не выявлены при КТ.ЗАКЛЮЧЕНИЕ: При проведении МРТ у пострадавших с ПСМТ следует оценивать три количественных параметра: максимальное повреждение позвоночного канала, максимальную компрессию спинного мозга и длину области поражения. В дополнение к результатам количественных параметров следует оценивать потенциальные прогностические качественные результаты МРТ: интрамедуллярное кровоизлияние, очаговый и диффузный отек спинного мозга, повреждение мягких тканей, вероятный стеноз до травмы и грыжу диска

Компьютерная томография при переломах голеностопного сустава у детей

Introduction. Correct diagnosis is based on visualization and knowledge of fracture patterns characteristic of children. Traditionally, radiography is used to visualize bone damage. In fractures in children due to the high risk of damage to the germinal zones, it is necessary to have clear and reliable information about their condition, which cannot always be obtained by x-ray method. For these purposes and the requirements of modern surgery, CT is used, which with high diagnostic accuracy clarifies the degree of displacement of fragments, present a qualitative characteristic of fractures and reveals associated damage.Purpose: to show the capabilities of computed tomography in diagnosis of fractures of ankle joint.Materials and methods. The results of computed tomography (CT) are presented in 226 children and adolescents aged 3 to 17 years. There were 142 boys (62.8%), 84 girls (37.2%). Scanning was carried out depending on the weight and age of the patient with the minimum indicators of kV and mAS, a slice thickness of 0.75 mm.Results. Average time for seeking medical help was 32 hours from moment of injury. Among causes of injury in the first place was domestic injury (73, 8%), followed by sports injury (22, 3%) and traffic accidents (3.9%). Right-sided ankle fractures were found in 147 (65.1%), left-sided – in 79 (34.9%) children. The most common types of tibial fractures were metaepiphysiolysis of the distal tibia and metaepiphysiolysis of the distal tibia of both tibia, which together accounted for 67.7% (n = 153) of all tibial fractures.Conclusion. Computed tomography should be performed in all cases of intraarticular fractures of the ankle joint. It is especially important for evaluating fractures with damage to germ zones. Scanning must be carried out with a cutting thickness of not more than 1 mm. CT with multi-planar data reformatting is an important factor in determining whether a patient needs surgical treatment. As a result of CT, a final diagnosis was established and a decision was made on treatment tactics.Введение. Правильная диагностика базируется на визуализации и знании паттернов переломов, характерных для детей. Традиционно для визуализации костных повреждений используется рентгенография. При переломах у детей из-за высокого риска повреждения ростковых зон необходимо иметь четкую и достоверную информацию об их состоянии, которая не всегда может быть получена при рентгенографии. Для этих целей и требований современной хирургии используется компьютерная томография (КТ), которая с высокой диагностической точностью уточняет степень смещения отломков, позволяет представить качественную характеристику переломов, выявляет сопутствующие повреждения.Цель исследования: показать возможности КТ в диагностике переломов голеностопного сустава.Материал и методы. Представлены результаты КТ у 226 детей и подростков в возрасте от 3 до 17 лет. Мальчиков было 142 (62,8%), девочек 84 (37,2%). Сканирование проводилось в зависимости от масы тела и возраста пациента с минимальными показателями kV и mAS, толщиной среза 0,75 мм.Результаты. Среднее время обращения за медицинской помощью составило 32 ч от момента травмы. Среди причин травматизма на первом месте была бытовая травма (73, 8%), далее – спортивная травма (22, 3%) и дорожно-транспортные происшествия (3,9%). Правосторонние переломы голеностопного сустава были у 147 (65,1%), левосторонние – у 79 (34,9%) детей. Наиболее частыми видами переломов костей голени были метаэпифизиолиз дистального отдела большеберцовой кости и метаэпифизеолизы дистальных отделов обеих костей голени, которые в сумме составили 67,7% (n = 153) от всех переломов голени.Заключение. КТ необходимо выполнять во всех случаях внутрисуставных переломов голеностопного сустава. Особенно она важна для оценки переломов с повреждением ростковых зон. Сканирование необходимо проводить с толщиной среза не более 1 мм. КТ с мультипланарным переформатированием данных является важным фактором в определении того, нуждается ли пациент в хирургическом лечении. В результате проведения КТ устанавливался окончательный диагноз и принималось решение о тактике лечения

The preliminary diffusion tensor imaging study of cerebral microstructure in the acute phase of brain concussion

Purpose of the study. Concussion does not cause any lesions available for visualization using computed tomography and magnetic resonance imaging. However, it can cause changes at the microstructural level, which can be detected by the diffusion-tensor imaging. The purpose of this study is to identify the effect of acute concussion on diffusion parameters in the corpus callosum, corticospinal tract, and thalamus in children.Patients and methods. Fractional anisotropy and the apparent diffusion coefficient were determined in 11 patients with a diagnosis of concussion (41 ± 19 hours from the moment of injury) and in 11 healthy subjects. Philips Achieva dStream 3T magnetic resonance imager was used. Diffusion tensor imaging data were processed in the Philips Intellispace Portal program in the Fibertrack section.Results. Fractional diffusion anisotropy significantly increases and the apparent diffusion coefficient decreases in the thalamus of patients with concussion. In corpus callosum there is a growth trend in fractional anisotropy.Conclusion. The detected changes indicate the initial stage of cell edema in the thalamus caused by concussion. Diffusion-tensor imaging is the only magnetic resonance imaging method which may be sensitive to this pathology