CRINM 在神经医学案例报告 2090 - 6676 2090 - 6668 Hindawi 10.1155 / 2020/8597062 8597062 病例报告 唑吡坦创伤性脑损伤后的效果:梅格研究 https://orcid.org/0000 - 0001 - 6361 - 2571 Sripad Praveen 1 https://orcid.org/0000 - 0003 - 2688 - 9410 罗森博格 杰西卡 1 2 3 波尔人 弗兰克 1 儿子 基督教的P。 1 4 Galldiks 诺伯特 5 6 7 Langen Karl-Josef 1 4 7 9 老人 拉尔夫 8 沙阿 n乔恩 1 2 3 9 https://orcid.org/0000 - 0003 - 1526 - 6592 Dammers 桔多琪̈rgen 1 铆钉 丹尼斯·J。 1 神经科学和医学研究所(INM-4) 医学影像物理学 j Forschungszentrum GmbH是一家 52425 j 德国 fz-juelich.de 2 神经科学和医学研究所(INM-11) hara j Forschungszentrum GmbH是一家 52425 j 德国 fz-juelich.de 3 神经学部门 亚琛工业大学 亚琛 德国 rwth-aachen.de 4 核医学部门 亚琛工业大学 亚琛 德国 rwth-aachen.de 5 神经科学和医学研究所(INM-3) j Forschungszentrum j GmbH是一家 52425 j 德国 fz-juelich.de 6 神经学部门 科隆大学 科隆 德国 uni-koeln.de 7 综合肿瘤中心(CIO) 科隆大学和波恩 科隆 德国 8 核医学部门 皇家萨里郡医院 吉尔福德 萨里郡GU2 7 xx 英国 nhs.uk 9 hara——大脑——转化医学 亚琛 德国 2020年 20. 3 2020年 2020年 29日 08年 2019年 02 01 2020年 20. 3 2020年 2020年 版权©2020 Praveen Sripad et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

在过去的二十年里,许多研究表明,唑吡坦的矛盾的功效,使用催眠诱导睡眠,是暂时性的缓解各种疾病的意识如创伤性脑损伤(TBI)、肌张力障碍、帕金森病。唑吡坦的这种效应的作用机制的研究兴趣。在这个案例研究中,我们使用脑磁图(MEG)调查一个全意识,ex-coma病人患有神经困难几年由于创伤性脑损伤。几年受伤后,病人在药物与唑吡坦,大大改善了他的症状。梅格录音唑吡坦显示之前和之后采取的减少权力theta-alpha(4 - 12赫兹)和低β频段(15 - 20 Hz)。唑吡坦摄入后增加权力被发现在高β/低伽马20-43赫兹频段。源水平功能连通性测量使用weighted-phase滞后指数显示唑吡坦摄入后的变化。较强的观察左额叶和颞脑区之间的连接。我们报告,唑吡坦诱发梅格的改变权力和功能连通性在病人休息。梅格是一种有益的和敏感的工具检测创伤性脑损伤的大脑活动的变化。

 1。介绍

唑吡坦是一种短效nonbenzodiazepine催眠,通常用于治疗失眠( 1),已被证明是高度选择性-受体( 2]。我们所知,丹尼尔和他的同事们第一个报告一个看似矛盾的治疗效果与帕金森氏症患者( 3]。他们报告说一个61岁的女人与帕金森的25年历史显示,运动不能和刚度抗帕金森病的改进,而不是嗜睡10毫克剂量的唑吡坦。发现源于一个案例研究持续性植物状态的病人,病人从semi-coma醒来,可以识别和跟他母亲摄入后的唑吡坦( 4]。自那时起,已经有许多报道,唑吡坦已被用来治疗各种神经系统疾病的意识( 5- - - - - - 10]。在系统回顾,Bomalaski和同事讨论了文献关于潜在的唑吡坦治疗各种神经疾病和得出结论,还需要更多的研究来审问背后的复杂的神经生理学机制,为了理解唑吡坦的有用性作为治疗药物( 11]。

众所周知,静息状态脑磁图(MEG)是一个有用的工具在理解人类大脑的功能和功能障碍( 12]。慢速和快速振荡的变化中静息状态的功能连通性梅格已被证明,以反映各种脑部疾病,如中风、癫痫( 13),创伤性脑损伤(TBI) ( 14),阿尔茨海默病( 15),和自闭症谱系障碍( 16]。因此,看着大规模梅格静息状态的网络会给我们一个了解受伤的大脑的功能组织和各种药物的影响。已经表明,梅格可以改变GABA大脑功能,唑吡坦对GABA行动的变化有影响 17]。这使得静息状态脑振荡的分析使用梅格理解唑吡坦的影响密切相关。

不幸的是,只有数量有限的研究使用梅格或脑电图(EEG)观察大脑活动的变化与唑吡坦治疗后缓解神经系统症状。然而,一项研究由霍尔和他的同事使用梅格(连同fMRI,夫人和SPECT)(功能性磁共振成像、核磁共振光谱和单光子发射计算机断层扫描)观察巧合感觉运动和认知改善中风患者( 18]。作者报道了梅格信号功率在θ(4到10 Hz)和β(15 - 30 Hz)唑吡坦吸收后乐队。随后,Williams和他的同事们调查了静息状态脑使用脑电图以识别可能的机制唑吡坦反应脑损伤和减少报道后脑电图权力和一致性较低频率(6 - 10 Hz) [ 19]。其他一些研究使用脑电图报告不完整或不确定的结果( 20.- - - - - - 22]。在一个结构化的研究中,怀特和迈尔斯调查84名参与者的意识障碍和报道,4.8%的参与者对唑吡坦( 23]。这种情况下的相对罕见和缺乏理解机制是一个很强的持续研究的动机。

这里我们报告差异谱权力和梅格功能连通性在源代码级别使用加权相位滞后指数(WPLI) [ 24在病人的静息状态脑录音之前和之后的唑吡坦的摄入量。

 2。案例展示

今后的主题(男性,35),称为W,遭受严重创伤性脑损伤他的左侧大脑在2005年的一场重大车祸。基于计算机断层扫描(CT)扫描的大脑,W遭受脑室内出血,事故在19天内解决。一个非常小的左额颞集合不引起明显质量效应被怀疑以及一些劣质萎缩性变化方面的左额叶沟的下级。图 1显示病人的CT扫描大脑立即在事故发生后,19天后。事故发生后,他仍在昏迷几个星期,进展到一个植物人状态,最终获得全意识事故发生后三个月。阶段的医院康复后,他回国后一年。这次事故让他残疾人行走困难,一瘸一拐。他的协调、短期记忆和演讲(特别是发音的辅音)也受到了影响,导致在执行日常活动缺乏信心。在2011年,它被发现,这些赤字显著改善后10毫克剂量的唑吡坦的管理。在这个阶段,神经系统检查显示,W是右撇子,通常的时间,地点,和人。W有严重的构音障碍和小舌海拔受损,但没有吞咽困难。左肱二头肌和brachoradialis反射缺席,左肱三头肌反射受损。有一个双边brady-dysdiadochokinesia更加明显,和测距不准finger-to-nose和heel-to-shin测试。 There was a broad-based gait, impaired tandem walking, an abnormal postural response, and a broad-based stance. The Romberg test was abnormal. The unified Parkinson’s disease rating scale (UPDRS) measured 10, and the Tinetti and Barthel scores were 21 and 10, respectively [ 25- - - - - - 27]。唑吡坦摄入后,W的演讲,运动协调、步态显示大幅改进。改进开始摄入大约30分钟后,持续了4个小时,约1小时后最大的效果。当W Barthel指数保持正常的唑吡坦之前和之后,迪奈蒂他的能力在下降功效规模从21/100提高到15/100。一个基线99米2011年Tc-HMPAO脑SPECT扫描显示左侧额颞脑灌注减少,颞区域和左丘脑,唑吡坦后改进的摄入量。在开始每天10毫克的唑吡坦,W的演讲,运动,协调,和步态改善,导致他能够领导一个接近正常的生活。两年后,随着梅格测量,18F-FDG和11C-flumazenil PET扫描唑吡坦摄入和显示之前和之后进行W的大脑中没有异常。2014年99 Tc-HMPAO脑SPECT扫描重复出现正常,对唑吡坦的摄入量没有变化。梅格测量时(用于这项研究)2013年11月,W在每天10毫克的唑吡坦。梅格测量次数要明显少于静坐休息期间得到睁着眼睛条件(EO)和闭上眼睛(EC)三分钟。第一次测量了W无需唑吡坦24小时。随后,10毫克的唑吡坦是管理,一个小时后进行测量。因此W下测量两个条件:没有任何唑吡坦(NOZO)和唑吡坦(佐薇)。主体的自愿同意了之前执行测量,测量是在主体的监督医生的存在。

CT扫描病人的大脑后立即(a和b)和事故后19天(c和d)。上面的图片(a)和(b)展示一些脑室内出血(箭头显示脑室内出血侧脑室后角)在事故之后。图像(c)和(d),脑室内出血已经完全解决。箭头显示疑似新的离散萎缩性改变左额叶沟的地位并不是出现在最初的扫描。

 3所示。结果

在2011年以前,唑吡坦的摄入量,W显示显著改善演讲,运动步态和协调。然而,2013年在测量时,在神经系统检查,患者没有临床疗效后摄入的唑吡坦,只有轻微的主观报告的改进。例如,W的家人在唑吡坦,觉得他运作得更好。结构性先生扫描执行梅格测量时没有显示出主要结构异常。

梅格功率谱密度传感器层面分析计算确定差异,如果有的话,在这个话题之前和之后的唑吡坦的摄入量。如图 2,一个排列集群测试( 28]明显下降( p < 0.01 )在4 - 12赫兹和15 - 20赫兹的频率范围,而增加可以观察到高于20 Hz 43赫兹(见图 3)。

传感器的显著差异水平PSDs的主题(佐薇)和没有(NOZO)唑吡坦药物。面板(一个)显示平均PSDs在试验(虚线)和唑吡坦(实线)。面板(b)显示了在频率f统计量。频率集群的PSD在试验的差异具有统计学意义 p 0.01所示灰色的价值。

功率谱密度在4 - 12赫兹传感器地形和15-43赫兹频段(佐薇)患者和没有唑吡坦(NOZO)。PSD的差异值在左额叶区域(神经取向)之前和之后佐薇15-43赫兹频率下可以看到。

传感器水平地形图在感兴趣的频段计算前后摄入佐薇展示了权力是如何分布在整个传感器。佐薇后观察到明显减少权力的频带4 - 12赫兹。15-43赫兹频段显示功率的增加,特别是在传感器高于左额的大脑区域。

连通性分析代表时间课程从不同的大脑区域 29日梅格)获得数据投射到源空间使用最低标准估计(外资企业) 30.]。WPLI被用来量化的大脑区域之间的连接强度。在图 4圆图显示了WPLI力量NOZO和佐薇之间的对比条件不同的大脑区域15-43赫兹频段。相对应的区域,68年的解剖标签,分组根据大脑皮层相应区域和颜色。连接的强度(WPLI)表示使用的颜色线连接各领域。差异额叶和颞叶之间的连接中缺席NOZO出现强烈(蓝线)佐薇条件,特别是在左半球。

连通性差(NOZO)之前和之后的摄入唑吡坦(佐薇)15-43赫兹频段。50最强连接可视化,红色线表示强连接没有唑吡坦和蓝色线表示与唑吡坦更强的联系。

 4所示。讨论

W,遭受一些神经障碍作为一个创伤性脑损伤后显示大幅提高演讲和运动机能后摄入低剂量的唑吡坦。这种瞬态违反直觉的唑吡坦的影响,常用的催眠,一直在观察许多人与各种神经系统疾病。虽然这种效应在文献中已有详细记载,大部分仍然被理解( 11]。

在这个案例研究中,我们测量了静息状态的大脑活动在W使用我,记录了源动力和功能连通性的差异之前和之后的唑吡坦的摄入量。

强大的力量的差异被发现在传感器水平。之间的光谱排列集群试验显示,摄入后显著减少权力的唑吡坦4和12赫兹之间,从15到20 Hz包括θ,α,β区间。我们发现这是使用梅格和脑电图(与之前的研究结果相一致 18, 19]。在病例报告描述唑吡坦的矛盾影响持续性植物状态的病人,霍尔和他的同事们展示了高θ(4到10 Hz)和β(15 - 30 Hz)梅格力量,唑吡坦吸收减少。这也是伴随着认知和运动机能的改善在病人 18]。威廉姆斯和他的同事们报告了类似的减少6 - 10 Hz EEG功率在几个学科与脑损伤( 19]。效果也被观察到在健康受试者在两米/脑电图( 2, 17),在功能性磁共振成像(fMRI) ( 31日]。尤其相关,在其他地区,利卡塔和他的同事们也在静息状态报告强劲增长后血氧等级相关(粗体显示)响应唑吡坦摄入量在枕区( 31日]。之间的anticorrelation梅格权力和大胆的,尤其是在枕叶皮层是有据可查的 32, 33]。我们的结果也显示增加功率低伽马范围迄今为止还没有被报道。地形图显示不对称更强大的力量在右脑唑吡坦的摄入量,唑吡坦后消失。这可能是解释这一事实W遭受左头创伤性脑损伤,有休眠功能观察在左额颞,时间和丘脑区域(如报告的99米从他的医生Tc-HMPAO脑SPECT扫描)。

功能连通性分析结果显示连接的变化后,唑吡坦摄入量与额叶和颞区域的左半球是最突出的。研究在健康受试者使用梅格表明,额叶和颞区域积极参与静止状态( 34]。此外,唑吡坦是一个著名的积极的调制器 γ氨基丁酸酸一个(GABA一个)受体( 1, 35,健康人群的研究表明GABA水平被相关功能连通性( 36]。唑吡坦功能连通性增加健康的参与者的静息状态的网络测量使用fMRI大胆的时间序列( 31日]。提出了一系列假设理解唑吡坦的作用机制和解释其影响的功能意义在临床观察 37- - - - - - 39]。

重要的是要注意,在测量的时候,病人每日剂量的唑吡坦两年来,唑吡坦免费一段时间的实验开始前24小时,提高结果混淆的可能性由于公差的影响。唑吡坦的半衰期约为2.4小时。唑吡坦免费24小时内翻译十一半生活这是足够的时间让前一剂量的影响系统的清洗。至于长期容忍唑吡坦的影响而言,当前文献不是很清楚。1999年的荟萃分析表明,唑吡坦生产只有最小公差从长远来看( 40];然而,宽容的分析不包括矛盾的研究报道唑吡坦的催眠效应( 41]。稍后的研究从2012年报告没有宽容失眠唑吡坦经过一年的使用( 42]。当W在2011年首次引入唑吡坦药物,99米Tc-HMPAO脑SPECT扫描显示减少脑灌注与唑吡坦后瞬态改善。2014年的后续扫描显示正常灌注与唑吡坦后无显著变化。正电子发射断层扫描(PET)测量18F-FDG和11C-Flumazenil梅格2013年大约在同一时间进行测量显示正常的葡萄糖代谢和苯二氮唑吡坦后受体分布没有显著变化。这些未发表的SPECT和PET扫描的结果表明W可能显示二级长期改善平行的日常唑吡坦引起的瞬态改善。考虑到公差方面的文献尚不清楚造成的唑吡坦,我们假设病人经历了多年来部分愈合而不是开发药物的耐受性。因此,有可能观察到的变化将发生在健康的大脑。这个渐进过程的自然恢复也被观察到在其他创伤性脑损伤的患者( 43]。

此外,它被认为光谱功率的变化和功能连通性分析梅格数据后政府无法证实唑吡坦的神经系统检查。之前的研究表明,梅格是一个非常敏感的检测方法在创伤性脑损伤患者的脑功能变化与脑电图相比,SPECT,磁共振成像( 44- - - - - - 46]。在1999年的研究中,Lewine和他的同事们展示了梅格异常甚至在无症状的患者中轻度创伤性脑损伤的历史比控制。同样,Tarapore和他的同事们展示中断MEG功能连通性创伤性脑损伤的患者年之后,即使在正常的患者MRI发现( 46]。基于这些观察,它是合理的假设功能变化与梅格在我们的研究中观察到是真实的,即使他们没有直接证实的神经系统检查。在这种背景下,我们认为主观改善报告的病人和他的家人确认,但不可以作为证据的功能变化。

从上面的结果我们可能状态,唑吡坦梅格静息状态光谱产生瞬态变化的力量和功能连通性病人。我们假设虽然损害大脑已经慢慢愈合时间;仍有可能降低皮层网络活动,是改进唑吡坦的摄入量。zolpidem-induced程度的变化观察受伤以来可能是时间的函数,因此重要的是要牢记这一点在解释研究结果时还是劝告和比较不同的研究。通过静息状态异常减少连接在创伤性脑损伤,观察梅格已被证明改善随着时间的推移,( 46]。纵向研究涉及唑吡坦的影响在一个受伤的大脑也有助于进一步了解每日剂量的唑吡坦是否会有任何帮助复苏的长期影响。研究一个更大的群体观察唑吡坦的影响在健康受试者使用静息状态梅格也将极大地帮助理解机制。

 5。结论

我们有报道发现创伤性脑损伤的情况下,唑吡坦产生瞬态矛盾改善患者神经障碍。我们报告一个减少梅格theta-alpha波段(4 - 12赫兹)和增加频带(20-43 Hz)唑吡坦的摄入量。cortico-cortical功能连通性的变化后,唑吡坦摄入量也被观察到。我们的研究结果支持假设唑吡坦对神经元活动的影响。然而,这需要在一个更大的群体为了进一步评估有利于未来治疗的患者受到这样的神经系统紊乱。我们也强调静止状态的功效梅格作为创伤性脑损伤的调查工具。

 同意

书面同意书已经从病人和可以获得。

 的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

 作者的贡献

Praveen Sripad梅格是一个专家,参与数据采集,分析,设计的研究,在写作和修改的手稿。杰西卡·罗森博格是一个临床专家、参与修订手稿。弗兰克·波尔人负责数据采集和实验设置和修改手稿。Karl-Josef Langen临床和宠物专家,参与了修改的手稿。基督教p .儿子是临床专家和负责宠物测量。诺伯特•Galldiks是一个神经学和临床专家参与检查病人过程中学习。拉尔夫老人是一个神经学和临床专家、参与临床病人的监测和写作和修改的手稿。n乔恩·沙先生是一个梅格和专家,参与了修改的手稿。尤尔根•Dammers梅格是一个专家,参与研究的设计和修订手稿。

 确认

作者要感谢Andrea穆仁求助音与梅格进行测量。作者还要感谢马库斯·朗和约翰Ermert辐射合成技术援助的11 c-flumazenil Silke Frensch,苏珊娜Schaden,娜塔莉Judov, Kornelia弗雷在执行宠物测量技术援助。

 补充材料

补充材料包含从其他成像方法获得的结果(CT, SPECT、PET和MRI)对病人进行。一个简短的描述还包括使用的成像方法。图像显示差异在时间与病人的脑部扫描,没有唑吡坦。

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