Futbolcularda tekrarlayan hafif kafa darbelerinin beyaz cevherdeki etkilerinin multi-shell difüzyon tensör görüntüleme ile araştırılması
Investigation of the effects of repetitive subconcussive head impacts on white matter in soccer players with multi-shell diffusion tensor imaging
Yazar: DEMET KÜÇÜK
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN AKAN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Radyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine

Özet:
Amaç: Bölgesel amatör ligde farklı saha pozisyonlarında (kale, orta saha veya savunma) oynayan futbolcularda tekrarlayan sarsıntı oluşturmayan (subkonkuzif) kafa darbelerinin beyaz cevherde uzun vadede meydana getirdiği mikroyapısal değişiklikleri saptamak. 
Gereç ve Yöntem: En az 10 yıl süre boyunca amatör ligde futbol oynamış, genç erkek futbolculardan savunma grubu için 17 kişi, orta saha grubu için 12 kişi, kaleci grubu için 13 kişi çalışmaya dahil edildi. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından tez projesi (PYO.TIP.1904.22.014) olarak onaylanarak gerekli finansal bütçe sağlandı. Tüm katılımcılara konvansiyonel MRG sekanslarına ek olarak, mikrokanama odaklarını değerlendirmek için SWI, mikroyapısal anormalliği değerlendirmek için Multi-Shell Difüzyon Tensör Görüntüleme yapıldı. Veri analizi için operatörden bağımsız TBSS kullanıldı.  Bilişsel işlevleri değerlendirmek için CogniFit™ Genel Bilişsel Değerlendirme (GBD) testi kullanıldı. 
Bulgular: Mikroyapısal değişiklikler için gruplar arası farklar en belirgin olarak savunma grubu ile orta saha grubu arasında görüldü. Savunma grubunda orta saha grubu ile karşılaştırıldığında sağ İFOF, sağ KST ve sol SLF'de FA ve ICVF değerlerinde azalma, OD ve RD değerlerinde artma; bilateral ATR, sağ singulum, forseps majör, bilateral İLF, sağ SLF, sol KST ve sol İFOF'ta OD ve RD'de artma, ICVF'de azalma; sol singulumda OD'de artma; bilateral UF'de RD'de artma bulduk. Savunma ile kaleci ve orta saha ile kaleci pozisyonları arasında ise daha küçük farklılıklar tespit edildi. Kaleci grubu ile savunma grubu karşılaştırıldığında savunma grubunda sol ATR, forseps minör ve sol singulumda FA değerlerinde azalma bulduk. Kaleci grubu ile orta saha grubu karşılaştırıldığında orta saha grubunda sağ KST, sağ singulum, sağ İFOF ve sağ SLF'de AD değerlerinde önemli bir azalma bulduk. Nörokognitif testlerde gruplar arası anlamlı farklılık saptanmadı.
Sonuç: Bu çalışma, çoklu beyaz cevher yollarında, aksonal yoğunlukta azalmayı gösteren ICVF değerlerinde düşüşleri, aksonal bütünlükteki azalmayı gösteren FA düşüşleri, aksonal yoğunluk ve myelinizasyondaki azalmayı gösteren OD artışları, aksonal hasarı yansıtan AD düşüşleri ile bozulmuş miyelin kılıfı bütünlüğünün göstergesi olan RD artışlarını gösterdi. Tüm karşılaştırmalar arasında savunma oyuncuları en kötü, kaleciler ise en iyi ölçümlere sahipti. Farklılıklar en çok ICVF ve ardından RD ve FA için belirgindi. OD için daha az kapsamlı, AD için ise çok daha sınırlı farklılıklar görüldü. RD artışının AD azalmasından daha fazla bölgeyi etkilemesi orta saha oyuncularına göre daha fazla kafa vuruşuna maruz kaldığı düşünülen savunma oyuncularında patolojik değişiklikler arasında demiyelinizasyonun önemli bir faktör olduğunu düşündürmektedir. Gruplar arası nörokognitif test puanlarında anlamlı farklılık saptanmaması görüntüleme ölçümlerinin, ilgili fonksiyonel belirtilerin ortaya çıkmasından önce dokudaki patolojik değişiklikleri ortaya çıkarabildiğini göstermektedir.

Abstract:
Objective: To determine the long-term microstructural changes in the white matter caused by repetitive subconcussive head impacts in soccer players playing in different field positions (goalkeeper, midfield or defense) in the regional amateur league. 
Materials and Methods: Seventeen young male soccer players who had played amateur league soccer for at least 10 years were included in the study: 17 for the defender group, 12 for the midfield group, and 13 for the goalkeeper group. Ondokuz Mayıs University Scientific Research Projects Coordination Unit approved the study as a thesis project (PYO.TIP.1904.22.014) and provided the necessary financial budget. In addition to conventional MRI sequences, all participants underwent SWI to evaluate microbleeding foci and Multi-Shell Diffusion Tensor Imaging to evaluate microstructural abnormality. Operator-independent TBSS was used for data analysis.  CogniFit™ General Cognitive Assessment (GCA) test was used to assess cognitive functions. 
Results: Intergroup differences for microstructural changes were most pronounced between the defense group and the midfield group. In the defense group, we found decreased FA and ICVF and increased MD and RD in the right IFOF, right CST and left SLF; increased MD and RD and decreased ICVF in the bilateral ATR, right cingulum, forceps major, bilateral ILF, right SLF, left CST and left IFOF; increased MD in the left cingulum; and increased RD in the bilateral UF compared to the midfield group. Smaller differences were found between defense-goalkeeper and midfield-goalkeeper positions. When the goalkeeper group was compared with the defense group, we found a decrease in left ATR, forceps minor and FA values in the left cingulum in the defense group. When the goalkeeper group was compared with the midfield group, we found a significant decrease in AD values in the right CST, right cingulum, right IFOF and right SLF in the midfield group. No significant difference was found between the groups in neurocognitive tests.
Conclusion: This study demonstrated decreases in ICVF values in multiple white matter tracts indicating decreased axonal density, decreases in FA indicating decreased axonal integrity, increases in MD indicating decreased axonal density and myelinization, decreases in AD reflecting axonal damage, and increases in RD indicating impaired myelin sheath integrity. Among all comparisons, defenders had the worst and goalkeepers the best measurements. Differences were most pronounced for ICVF, followed by RD and FA. Differences were less extensive for MD and much more limited for AD. The fact that the increase in RD affected more regions than the decrease in AD suggests that demyelination is an important factor among the pathological changes in defenders, who are thought to be exposed to more head impacts than midfielders. The lack of significant differences in neurocognitive test scores between the groups suggests that imaging measurements can reveal pathologic changes in tissue before the onset of functional symptoms.