– En el primer estudio de su tipo, los investigadores evaluaron el rendimiento de un modelo de teoría de la información, la entropía de Shannon-en el análisis de los resultados de la MRI de los pacientes con y sin conmoción cerebral migrañas post-traumáticas.
– La entropía de Shannon mira a las áreas de la entropía, o desorden, en un sistema complejo como el cerebro.
– Los pacientes tenían una conmoción cerebral significativamente menor entropía de Shannon en comparación con los controles.
Los investigadores están utilizando una herramienta matemática para ayudar a determinar qué pacientes con conmoción cerebral pasarán a sufrir dolores de cabeza de migraña, según un nuevo estudio publicado en la revista Radiology.
Las migrañas post-traumáticas son comunes en las personas que sufren conmociones cerebrales. En los últimos años, los investigadores han estado utilizando imágenes de tensor de difusión, un tipo de resonancia magnética, para evaluar los daños relacionados con la conmoción cerebral de la sustancia blanca de transmisión de la señal del cerebro y buscar asociaciones con síntomas como dolores de cabeza.
La MRI se puede usar para crear un gráfico de distribución de frecuencia de todo el cerebro llamado un histograma, y de que una anisotropía media fraccional (FA), una medida de la facilidad con que el agua se mueve a través del cerebro, se puede derivar para evaluar las lesiones de la sustancia blanca. Sin embargo, la media FA tiene deficiencias.
Mean FA representa un promedio, dijo la autora del estudio Lea M. Alhilali, MD, del Medical Center de la Universidad de Pittsburgh. Sí alguien tiene una FA mayor, para empezar pierden integridad de la materia blanca del trauma, todavía pueden promediar para tener una media FA normal.
En su lugar, los investigadores analizaron los resultados de resonancia magnética utilizando la teoría de la información, una rama de las matemáticas en base a leyes matemáticas que rodean el comportamiento de los datos a medida que se recupera, transfiere o almacena. La entropía de Shannon, un modelo de teoría de la información que se ve en las zonas de la entropía, o desorden, en un sistema complejo como el cerebro, tiene ventajas significativas FA en el análisis de histogramas cerebrales, según el Dr. Alhilali.
Un cerebro sano tiene alta entropía, pero las personas con lesiones en la sustancia blanca por trauma pueden perder parte de esa complejidad y tienen menos entropía, explicó.
En el primer estudio de su tipo, la Dra. Alhilali y sus colegas evaluaron el rendimiento de la entropía de Shannon como herramienta de diagnóstico en pacientes con y sin conmoción cerebral con migrañas post-traumáticas.
Se obtuvieron correlaciones de FA y los resultados de las pruebas neurocognitivas en 74 pacientes de concusión, incluyendo 57 con migrañas post-traumáticos y 17 sin. correlaciones de FA se obtuvieron en 22 controles sanos y 20 pacientes de control con migraña para la comparación. La media de la FA y la entropía de Shannon fueron extraídos de cerebro total histogramas FA y compararon entre los pacientes y los controles de concusión y entre aquellos con y sin la migraña postraumática.
Los análisis de histogramas de FA entropía Shannon obtuvieron mejores resultados lo que significa FA como una prueba de diagnóstico para diferenciar entre pacientes y controles de concusión y también un mejor desempeño en la determinación de qué pacientes desarrollaron conmoción cerebral postraumática con migrañas.
Los pacientes tenían una conmoción cerebral significativamente menor entropía de Shannon en comparación con los controles, y los que tienen migrañas postraumática tenían significativamente más baja entropía de Shannon que otros pacientes de una conmoción cerebral. Los pacientes con la entropía de Shannon a continuación 0,750 tuvieron aproximadamente 16 veces más probabilidades de haber sufrido una conmoción cerebral y tres veces más probabilidades de desarrollar migrañas post-traumáticas.
La entropía de Shannon está inversamente correlacionada con el tiempo de recuperación, lo que significa que las personas con menor entropía toman más tiempo para recuperarse.
Los resultados sugieren que la entropía de Shannon puede proporcionar un biomarcador conveniente y reproducible que se puede calcular de forma automatizada para ayudar a los pacientes de triaje después de la lesión inicial y predecir cuáles van a pasar a tener síntomas más severos.
Este enfoque requiere sólo un histograma de todo el cerebro, dijo la Dra. Alhilali.
Sí se sigue mostrando resultados prometedores, entonces podría ser añadido a la resonancia magnética del cerebro regular como parte del estudio.
Se necesita investigación adicional para estudiar otras posibles aplicaciones de la entropía de Shannon, dijo la Dra. Alhilali, tales como la predicción de rendimiento cognitivo en pacientes con conmoción cerebral.