Skanninger ved hjernerystelse

Forskellige skanninger ved hjernerystelse bliver indimellem benyttet under udredning. I dette afsnit behandler vi forskellige skanningsmetoder, som har det til fælles, at de søger at afdække, hvilken effekt et slag i forbindelse med hjernerystelse har haft på hjernen.

CT- og MR-skanninger ved hjernerystelse

Når en person har været udsat for et slag mod hovedet, bliver vedkommende i visse tilfælde sendt til en skanning. Som oftest vil det være en CT- (computer tomografi) skanning. Nogle gange kan det også være en MR- (magnetic resonance imaging) skanning. I klinisk øjemed bliver disse metoder benyttet til at udelukke risikoen for sværere komplikationer umiddelbart efter en ulykke, f.eks. tilstedeværelse af en blødning.1,2 Manglende fund på disse skanninger betyder dog ikke, at patienten ikke har pådraget sig en hjernerystelse. Faktisk får de allerfleste patienter med hjernerystelse at vide, at det hele ser normalt ud. Det skyldes, at en skade efter hjernerystelse kommer til udtryk i mikroskopiske og diffuse ændringer i hjernen, som disse skanningstyper ikke er egnet til at generere billeder af.1,2

Finder man tegn på en strukturel skade på en CT-skanning (f.eks. tegn på blodansamling, et såkaldt hæmatom), vil det placere hjernerystelsen i den del af spektret med de milde traumatiske hjerneskader, der betegnes som komplicerede. Det diskuteres i forskningen, hvorvidt dette har betydning for prognosen for forbedring.3 I klinisk sammenhæng ser man som regel ikke en tydelig sammenhæng mellem fundet på skanningen og prognosen. Man møder således både patienter uden objektive fund på skanningen, som udvikler langvarige forløb, og patienter med hjernerystelse med påvist intracerebral fund, som kommer sig hurtigt og uden særlig behov for hjælp.

I Danmark bliver det ifølge retningslinjen fra Skandinavisk Neurotraumekomité ikke anbefalet, at man altid foretager en CT-skanning, når man overvejer diagnosen hjernerystelse.4 

I stedet anbefales det, at der først bliver taget en blodprøve (Serum-S100B), og kun hvis denne er over den tilladte værdi (0,10 µg/l), bliver en CT-skanning anbefalet.4,5 

Denne anbefaling er i overensstemmelse med internationale vejledninger på området.6 I sin vurdering bør lægen derfor inddrage samtlige relevante kliniske parametre.   

Skanning ved hjernerystelse

Diagnosen hjernerystelse stilles ikke på baggrund af CT- eller MR-skanninger

Diagnosen hjernerystelse stilles på baggrund af tegn på forstyrret hjernefunktion umiddelbart efter slaget. CT- eller strukturel MR-skanning vil for de fleste patienter med hjernerystelse vise normale forhold. Visse internationale retningslinjer afgrænser sig fra fund på disse skanninger, når der er tale om hjernerystelse7. Slaget, der giver hjernerystelse, resulterer i en forstyrrelse af bl.a. hjernens metabolisme  og mikrostrukturelle forandringer, frem for makrostrukturelle ændringer som ville være synlige på de konventionelle skanninger som CT og strukturel MR.1

Manglende fund ved disse skanningsmetoder kan derfor ikke bruges til at afvise diagnosen hjernerystelse.

Andre skanningsmetoder ved hjernerystelse

For at øge forståelsen af hvilke mekanismer, der ligger til grund for hjernerystelse, har forskningen i stigende grad taget en lang række andre og mere raffinerede skanningsmetoder til sig. Nogle af dem tager afsæt i MR teknologi, mens andre benytter andre tilgange. Fælles for dem er, at de undersøger de funktionelle og strukturelle forandringer i hjernen efter slaget.2 F.eks. har sådanne mere avancerede skanningsmetoder vist ændringer i hjernens energiomsætning, aktivering af inflammatorisk respons, påvist mikroblødninger og ændringer i blodtilførslen i hjernen efter pådragelsen af en hjernerystelse.1,2,8,9

fMRI ved hjernerystelse

Ud over dette er forskellige metoder blevet benyttet til at undersøge alle tidsmæssige stadier af tilstanden fra akut til kronisk.2 Eksempelvis fandt en amerikansk sammenligning fra 2014 af en række undersøgelser, udført i perioden 1990-2011, at brugen af funktionel MR (fMRI) afslørede neurofysiologiske afvigelser hos hjernerystelsesramte kontra normalpopulationen.2

fMRI tillader et funktionelt indblik i de fysiologiske forandringer i hjernen ved at benytte ændringer i blodtilførslen til bestemte områder til at afsløre ændrede aktivitetsmønstre i hjernens netværk i den post-akutte fase.2 Metoden tager på den måde afsæt i det faktum, at hjerneceller konstant forbruger ilt og blodsukker, som tilføres med blodet.

Der findes forskellige slags fMRI. Især rs-fMRI (resting state fMRI) er kommet i fokus i sammenhæng med hjernerystelse. Denne type skanning undersøger ligeledes ændringer i blodets oxygenniveau, men her når hjernen er i hviletilstand10.

En systematisk sammenligning fra 2020 uddyber, at 4 ud af de 5 studier, som gør brug af rs-fMRI, finder en sammenhæng mellem disse biomarkører og klinisk udfald. I den forbindelse lader globale aktivitetsmønstre og aktivitet i det såkaldte default-mode-netværk til at være de mest sigende biomarkører.10 Et studie påviser, at akut (<10 dage) nedsat aktivitet i bl.a. default-mode-netværket hænger sammen med sværere symptomer på lang sigt (>3 måneder).11 Andre studier viser, at hhv. øget global aktivitet på tværs af alle netværk syv dage efter skaden eller øget aktivitet i default-mode-netværket en måned efter skaden hænger sammen med flere langvarige symptomer.12,13

Det er indtil videre uafklaret, om en hjernerystelse, i den tidlige (efter dage) såvel som senere fase (efter uger), vil forårsage øget eller nedsat aktivitet, og hvad årsagen til sådanne udsving er.10 Nogle forskere foreslår, at opreguleret aktivitet kan skyldes, at patienten bekymrer sig om sin nuværende eller fremtidige symptombyrde.12 Andre forskere opstiller en hypotese om, at overaktivering ét sted i hjernen skyldes kompensation for nedsat aktivitet i andre områder.14

DTI-metode ved hjernerystelse

DTI-metoden udmærker sig ved at kunne give indblik i mikroskopiske skader i den hvide substans. Dette gøres ved at undersøge spredning af vandmolekyler i hjernevævet10, hvor metoden udnytter den interaktion, der sker mellem vandmolekylerne og forhindringerne, f.eks. cellemembraner eller fibre. Rationalet er, at der i tilfælde af skade vil kunne ses en ændring i mængden af og retningen på spredningen.10 En række studier associerer hjernens hvide substans med præstationen i kognitive tests vedrørende både opmærksomhed, koncentration, hukommelse, indlæring og informationsbearbejdning.15-17 I den sammenhæng indikerer evidens, at målinger af den hvide substans vil kunne fungere som biomarkører for både akutte og kroniske mikrostrukturelle ændringer i forbindelse med hjernerystelse.18,19

Med DTI undersøges flere parametre, men ét er tilsyneladende særligt brugbart, nemlig såkaldt fraktioneret anisotropi (FA), der beskriver vandets bevægelse langs enten én eller flere akser.10  

Et studie i sportsrelateret hjernerystelse påviser en sammenhæng mellem FA-niveau og antal dage før tilbagevenden til sport,20 mens et andet studie finder, at høje FA-værdier 2 uger efter skaden hænger sammen med en bedre langvarig symptomudvikling.21

Desuden finder en amerikansk metaanalyse, som sammenligner resultater fra forskellige skanningsstudier af hjernerystelse, frem til, at hjernerystelse kan medføre en akut stigning i FA, men mindsket FA-niveau på sigt. Der foreligger således indikationer for, at både forhøjet og mindsket FA-niveau kan være et udtryk for skade.2

Studier har påvist de væsentligste ændringer i FA i den forreste del af hjernen2 og corpus callosum – et stort fiberbundt, der forbinder hjernens to halvdele.22 Strukturer i netop disse dele af hjernen fremstår således særligt sårbare over for en sådan skade.2 Men der mangler fortsat viden på området for at kunne præcisere udviklingen i FA og årsagerne hertil.

Fremtidsudsigter

Ovennævnte skanningsmetoder er eksempler på afbildningsmetoder, der generelt er bedre egnet til at visualisere hjernens ændringer ved hjernerystelse end CT og strukturel MR. De viser et lovende potentiale for videreudvikling. Og der er også en række andre billededannende metoder, der benyttes i forskningen om hjernerystelse, f.eks. SPECT (single photon emission computed tomography) og fNIRS (functional Near-Infrared Spectroscopy). Fælles for dem er, at resultaterne fra studierne repræsenterer forskningsmæssige fremskridt, men at der fortsat er et stykke vej, før sådanne metoder kan blive benyttet som et diagnostisk værktøj.1,2

Men udviklingen går stærkt. Særligt DTI-metoden har i de senere år udviklet sig til et niveau, hvor anvendelsen af skanningen ved hjernerystelse i klinisk praksis bliver anbefalet af visse forskere.23 Dette skal særligt ses i forbindelse med afklaring af omfanget af mikrostrukturel skade som led i udredningsprocessen efter en ulykke. Dog er der stadigvæk usikkerhed i forhold til, hvordan mikrostrukturelle skader hænger sammen med den kliniske prognose for bedring, og yderligere grundforskning er i den forbindelse nødvendig.24

Kilder

1. Sharp DJ, Jenkins PO. Concussion is confusing us all. Pract Neurol. 2015;15:172–186. DOI: 10.1136/practneurol-2015-001087.

2. Eierud C, Craddock R, Fletcher S, Aulakh M, King-Casas B, Kuehl D, LaConte S. Neuroimaging after mild traumatic brain injury: Review and metaanalysis. NeuroImage. 2014;4:283–294. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.nicl.2013.12.009.

3. Levin HS, Diaz-Arrastia RR. Diagnosis prognosis and clinical management of mild traumatic brain injury. Lancet Neurol. 2015;14(5):505-517. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/ S1474-4422(15)00002-2.    

4. Eskesen V, Springborg JB, Unden J, Romner B. Initial håndtering af minimale, lette og moderate hovedtraumer hos voksne. Ugeskrift laeger. 2014;176(9):823-827.

5. Eskesen V, Romner B. Hjernerystelse observation eller CT-scanning – En kommenteret udenlandsk medicinsk teknologivurdering. Sundhedsstyrelsen, Monitorering & Medicinsk Teknologiudvikling. 2008;1(4):3-22. https://www.sst.dk/-/media/Udgivelser/2008/Publ2008/MTV/Hjernerystelse/KUMTV_hjernerystelse_net_final,-d-,pdf.ashx.

6. Silverberg ND, Iaccarino MA, Panenka WJ, et al. Management of Concussion and Mild Traumatic Brain Injury: A Synthesis of Practice Guidelines. Arch Phys Med Rehabil. 2020;101(2):382-393. DOI: https://doi.org/10.1016/j.apmr.2019.10.179

7. Marshall S, Bayley M, Berrigan L, Fischer L, Gilbert N, McCullagh S, Ouchterlony D, Velikon-ja D, Rockwell C. et al. Guideline for Concussion/Mild Traumatic Brain Injury and Persistent Symptoms. Diagnosis/assesment of Concussion/mTBI. Ontario Neurotrauma Foundation. 2018; 3:

8. Vagnozzi R, Signoretti S, Cristofori L, Alessandrini F, Floris R, Isgrò E, Ria A, Marziale S, Zoccatelli G, et al. Assessment of metabolic brain damage and recovery following mild trau-matic brain injury: a multicentre, proton magnetic resonance spectroscopic study in con-cussed patients. Brain. 2010;133(11):3232–42. https://doi.org/10.1093/brain/awq200.

9. Ebert SE, Jensen P, Ozenne B, Armand S, Svarer C, Stenbaek DS, Moeller K, Dyssegaard A, Thomsen G, et al. Molecular imaging of neuroinflammation in patients after mild traumatic brain injury: a longitudinal I-CLINDE single photon emission computed tomography study. EUR J Neurol. 2019;0:1-7. DOI: 10.1111/ene.13971.

10. Puig J, Ellis MJ, Kornelsen J, Figley TD, Figley CR, Daunis-i-Estadella P, Mutch AC, Essig M. Magnetic Resonance Imaging Biomarkers of Brain Connectivity in Predicting Outcome after Mild Traumatic Brain Injury: A Systemic Review. J Neurotrauma. 2020;37:1761-76. DOI: 10.1089/neu.2019.6623.

11. Madhavan R, Joel SE, Mullick R, Cogsil T, Niogi SN, Tsiouris AJ, Mukherjee P, Masdeu JC, Marinelli L, et al. Longitudinal resting state functional connectivity predicts clinical outcome in mild traumatic brain injury. J. Neurotrauma. 2019;36:650–660. DOI: 10.1089/neu.2018.5739.

12. van der Horn HJ, Scheenen ME, de Koning ME, Liemburg EJ, Spikman JM, and van der Naalt J. The default mode network as a biomarker of persistent complaints after mild trau-matic brain injury: a longitudinal functional magnetic resonance imaging study. J. Neuro-trauma. 2017;1(34):3262–3269. DOI: 10.1089/neu.2017.5185.

13. Churchill NW, Hutchison, MG, Richards D, Leung G, Graham SJ, Schweizer TA. Neuroim-aging of sport concussion: persistent alterations in brain structure and function at medical clearance. Sci. Rep. 2017;7(8297). DOI: 10.1038/s41598-017-07742-3.

14. Messé A, Caplain S, Pélégrini-Issac M, Blancho S, Lévy R, Aghakhani N, Montreuil M, Benali H, Lehéricy S. Specific and evolving resting-state network alterations in post-concussion syndrome following mild traumatic brain injury. PloS One 6. 2013;8(10):e65470. DOI: 10.1371/journal.pone.0065470.

15. Shenton ME, Hamoda HM, Schneiderman JS, Bouix S, Pasternak O, Rathi Y, Vu MA, Purohit MP, Helmer K, et al. A review of magnetic resonance imaging and diffusion tensor imaging findings in mild traumatic brain injury. Brain Imaging Behav. 2012;6:137–192. DOI: 10.1007/s11682-012-9156-5.

16. Niogi SN, Mukherjee P, Ghajar J, Johnson C, Kolster RA, Sarkar R, Lee H, Meeker M, Zim-merman RD, et al. Extent of microstructural white matter injury in postconcussive syndrome correlates with impaired cognitive reaction time: a 3T diffusion tensor imaging study of mild traumatic brain injury. AJNR Am. J. Neuroradiol. 2008;29:967– 973. DOI: 10.3174/ajnr.A0970.

17. Niogi SN, Mukherjee P, Ghajar J, Johnson CE, Kolster R, Lee H, Suh M, Zimmerman RD, Manley GT, et al. Structural dissociation of attentional control and memory in adults with and without mild traumatic brain injury. Brain J. Neurol. 2008;131:3209–3221. DOI: 10.1093/brain/awn247.

18. Gardner A, Kay-Lambkin F, Stanwell P, Donnelly J, Williams WH, Hiles A, Schofield P, Levi C, Jones DK. A systematic review of diffusion tensor imaging findings in sports-related con-cussion. J. Neurotrauma. 2012;29:2521–2538. DOI: 10.1089/neu.2012.2628.

19. Asken BM, DeKosky ST, Clugston JR, Jaffee MS, Bauer RM. Diffusion tensor imaging (DTI) findings in adult civilian, military, and sport-related mild traumatic brain in-jury (mTBI): a sys-tematic critical review. Brain Imaging Behav. 2018;12:585–612. DOI: 10.1007/s11682-017-9708-9.

20. Meier TB, Bergamino M, Bellgowan PS, Teague TK, Ling JM, Jeromin A, Mayer AR. Longi-tudinal assessment of white matter abnormalities following sports-related concussion. Hum. Brain Mapp. 2016;37:833–845. DOI: 10.1002/hbm.23072.

21. Strauss SB, Kim N, Branch CA, Kahn ME, Kim M, Lipton RB, Provataris JM, Scholl HF, Zim-merman ME, et al. Bidirectional changes in anisotropy are associated with outcomes in mild traumatic brain injury. AJNR Am. J. Neuroradiol. 2016;37:1983–1991. DOI: 10.3174/ajnr.A4851.

22. Mayer AR, Hanlon FM, Ling JM. Gray matter abnormalities in pediatric mild traumatic brain injury. J Neurotrauma. 2015;32:723–30. DOI: 10.1089/neu.2014.3534.

23. Hunter L, Lubin N, Glassman N, Xue X, Spira M, Lipton M. Comparing region of interest versus Voxel-Wise difusion tensor imaging analytic methods in mild and moderate traumatic brain injury. A systematic review and metaanalysis. J Neurotraum. 2019;36:1222-1230. DOI: 10.1089/neu.2018.5838.

24. Røe C, Sveen U, Alvsåker K, Bautz-Holter E. Post-concussion symptoms after mild trau-matic brain injury: influence of demographic factors and injury severity in a 1-year cohort study. Disabil. Rehabil. 2009;31(15):1235-1243. https://doi.org/10.1080/09638280802532720.