Hvert år kommer mer enn 1500 pasienter med mindre eller større hodeskader til legevakten eller akuttmottaket på St. Olavs Hospital. Hodeskader kan gi nedsatt funksjon og plager senere i livet, men risikoen for slike senvirkninger er vanskelig å forutse. Stadig mer avansert MR-teknologi gjør det mulig å undersøke hvor skaden er lokalisert, hvor mye av hjernevevet som er skadet, og hvordan hodeskader kan føre til senere plager.
Professor Anne Vik leder TBI-gruppen som forsker på MR-teknologi og hjerneskade. Foto: Geir Mogen / NTNU
Traumatic Brain Injury Group (TBI-gruppen) ved Institutt for nevromedisin, NTNU, forsker på hvordan leger kan bruke MR-bilder fra hodeskadepasienter for å lettere vurdere hvordan pasientene bør følges opp på lang sikt.
– Røntgenundersøkelsen CT, som tar tverrsnittbilder av hjernen, er den vanligste metoden for å undersøke hjernen umiddelbart etter skaden, men MR gir spesielt gode bilder av hjernen og kan vise oss hvordan hjernen reagerer på en skade over tid, sier Anne Vik. Hun er professor ved Institutt for nevromedisin ved NTNU og overlege i nevrokirurgi ved St. Olavs Hospital, og leder TBI-gruppen sammen med Asta Håberg, professor i nevrovitenskap.
Forskningen forbedrer behandlingen
Forskningsgruppen har i en tiårsperiode samlet opplysninger om hodeskadepasienter ved St. Olavs Hospital og gjennomført flere MR-undersøkelser av hver pasient i tiden etter skaden. MR er forkortelsen for “magnetisk resonans”, en avbildningsteknikk hvor man benytter radiobølger, en sterk magnet og variasjoner i magnetfeltet til å danne bilder av kroppens indre.
Pasientene har blitt undersøkt i de første dagene eller ukene etter skaden inntraff. Så er de undersøkt igjen etter tre måneder, og så etter et år eller mer. Sammen med andre opplysninger om pasientene, gir MR-bildene generell kunnskap om hva som skjer med hjernen etter en skade.
– Mange av pasientene med hodeskader er unge og har en frisk hjerne før skaden, slik at vi kan lære noe om hva som også skjer i reparasjonsprosessen. Denne kunnskapen er viktig for å kunne forbedre behandlingen og rehabiliteringen av pasientene, sier Anne Vik.
Moderate hodeskader kan også gi plager
Både alvorlige og moderate hodeskader fører ofte til senere plager og problemer med å fungere i hverdagslivet, for eksempel i forbindelse med skole og arbeid. TBI-gruppens forskning viser at mentale funksjoner som er knyttet til det å planlegge, sette i gang og fullføre aktiviteter, kan spesielt bli redusert etter en skade.
– Fordi denne typen problemer er mindre synlige, kaller vi dem gjerne for «skjulte handicap», eller på fagspråket svikt i eksekutive funksjoner. Men fortsatt trenger vi mer kunnskap om hva dette skyldes, sier Anne Vik.
Forskerne i TBI-gruppen undersøker nå hvorfor noen fungerer dårligere i hverdagen også etter moderate hodeskader. Moderate hodeskader er lite studert, og det er mye usikkerhet om hvorfor noen pasienter får de plagene de får på lang sikt.
MR gir en ekstra informasjonspakke
– Vi vet at hjernen løser oppgaver ved å ta i bruk mange ulike nettverk. Ved bruk av funksjonell MR, som måler aktivitetsnivået i hjernen, har vi vist at en hodeskade kan føre til at andre og større deler av hjernen aktiveres for å løse oppgaver den skadde delen skulle ha utført, sier Vik.
– Dette kan være forklaringen på hvorfor noen hodeskadepasienter blir mer slitne av å utføre en bestemt oppgave sammenlignet med for eksempel en kollega som utfører akkurat samme oppgave. Hjernen må jobbe på høygir for å kompensere for de delene som er skadet.
Både alvorlige og moderate hodeskader kan føre til senplager som tretthet og konsentrasjonsproblemer. MR-teknologi hjelper forskerne med å forstå mer av hva som skjer etter hodeskader. Foto: Geir Mogen / NTNU
MR-bildene forteller også forskerne hvordan strukturen til den delen av hjernen som er skadet kan endre seg. En fersk studie fra TBI-gruppen viser hvordan volumet av ulike deler av hjernen gradvis reduseres på MR-bildene tatt det første året etter en hodeskade.
– Vi har blant annet oppdaget at det er en sammenheng mellom hvor lang tid etter ulykken pasientens hukommelsestap varer, og volumet av pasientens hippocampus, den del av hjernen som har med hukommelse å gjøre, etter det har gått et år, sier Vik.
Etter noen måneder ser forskerne også at noen av skadene som kunne sees på MR de første ukene ikke lenger er synlige på vanlige MR-bilder. MR-undersøkelse på et tidlig tidspunkt er derfor viktig for å kunne si noe om skadeomfanget.
I behandlingen av hodeskadepasientene gir MR-bildene legene en grundigere dokumentasjon av skadetyper og omfang.
– Vi kan si at den bidrar med en “ekstra informasjonspakke” som supplerer andre kliniske opplysninger om pasientene like etter skaden. Det blir derfor lettere å vite om pasienten må følges opp ekstra nøye på lengere sikt, for eksempel om omfattende rehabilitering kan bli nødvendig, sier Vik.
Med i stor EU-studie
TBI-gruppen er med i en omfattende EU-studie på hodeskader som nettopp har startet, sammen med rundt 70 andre europeiske universitetssykehus. Forskningsgruppen blir i denne studien regnet som ett av de fem sentrene i Europa som har best ekspertise på MR-teknologi i hodeskadeforskningen.
Samarbeidet med professor Asta Håberg, leder av Trondheim fMRI gruppe som studerer hvordan hjernens funksjon og struktur endres ved sykdom er en viktig grunn til at forskningsgruppen har utviklet denne spesielle kompetansen, i følge Vik.
– En av styrkene ved forskningsgruppen vår er at vi er en tverrfaglig gruppe som utfyller hverandre faglig. Det at vi har en tett kobling mellom klinisk forskning og nevrovitenskap, gjør at vi i vår forskning kan finne svar på problemstillinger som er viktige for klinikere, og for pasienter og deres familier. Samtidig får vi grunnleggende kunnskap om hva som skjer i hjernevevet og betydningen dette har for ulike hjernefunksjoner etter skaden, sier Vik.
I den store EU -studien vil noe av det forskningsgruppen har forsket på i Trondheim nå gjøres i en mye større populasjon og med stadig mer avanserte MR -teknikker.
I EU-studien skal også pasienter med lettere hodeskader undersøkes. Dette faller sammen med at TBI-gruppen nylig har startet et eget omfattende forskningsprosjekt med MR av denne pasientgruppen. Dermed regner vi med å kunne studere mange viktige problemstillinger også ved lette hodeskader i tiden som kommer.
Om Traumatic Brain Injury Group (TBI-gruppen)
Forskningsgruppen arbeider med ulike problemstillinger relatert til traumatisk hjerneskade. Gruppen er tverrfaglig og består av klinikere og forskere fra mange avdelinger ved St. Olavs Hospital og ulike institutter ved Det medisinske fakultet, NTNU.
Ledende fagområder og forskere:
- Nevrokirurgi ved professor Anne Vik
- Intensiv behandling ved professor Pål Klepstad
- Rehabilitering ved postdoktor Toril Skandsen
- Avansert MRI ved professor Asta Håberg
Referanser
Håberg AK, Olsen A, Moen KG, Schirmer-Mikalsen K, Finnanger TG, Skandsen T, Vik A, Eikenes L. White matter microstructure in chronic moderate to severe traumatic brain injury: the impact of acute phase injury related variables and associations with global outcome, performance-based and self-reported cognitive control functions. J Neuroscience Res 2014 Dec 30 (Epub ahead of print).
Brezova V, Moen KG, Skandsen T, Vik A, Brewer JB, Salvesen Ø, Håberg A. Prospective longitudinal MRI study of brain volumes and diffusion changes during the first year after moderate to severe traumatic brain injury. Neuroimage: Clinical 2014: 5: 128-140.
Moen KG, Brezova V, Skandsen T, Håberg A, Folvik M, Vik A. Traumatic axonal injury: the prognostic value of lesion load in corpus callosum, brain stem and thalamus in different MRI sequences. J Neurotrauma 2014:1.31: 1486-96
Olsen A, Brunner JF, Evensen KAE, Finnanger TG, Vik A, Skandsen T, Landrø NI and Håberg AK. Altered Cognitive Control Activations after Moderate-to-Severe Traumatic Brain Injury and Their Relationship to Injury Severity and Everyday-Life Function. Cerebral Cortex 2014: Febr: doi:10.1093/cercor/bhu023
Moen KG, Håberg A, Skandsen T, Finnanger T, Vik A. A longitudinal MRI study of the apparent diffusion coefficient values in corpus callosum during the first year following traumatic brain injury. J Neurotrauma 2014: 31: 56-63.