Longitudinale Bildgebungsstudie bei American Football-Spielern

Deutsch American Football ist eine Kollisionssportart mit einer hohen Inzidenz von Schädelhirntraumata (SHT), für welche als Langzeitfolge die chronisch traumatische Enzephalopathie zunehmend in den Fokus der Öffentlichkeit rückt. Während die konventionelle Magnetresonanztomographie die Folgen von leichten SHT nicht adäquat abbildet, hat sich in Bildgebungsstudien ein reproduzierbarer Zusammenhang zwischen SHT und Veränderungen in der Diffusionstensorbildgebung (DTI) gezeigt. Wir untersuchten die kurzfristigen Folgen repetitiver SHT bei 18 männlichen, aktiven American Footballspielern in Deutschland über die Saison hinweg mit DTI vor und nach der Saison sowie im Vergleich mit einmalig untersuchten Kontrollprobanden. Zusätzlich erfolgte eine Spulenkorrekturmessung. Im Saisonverlauf zeigte sich für die American Footballspieler eine signifikante Reduktion der mittleren Diffusivität im bifrontalen Marklager, Corpus callosum und der Capsula interna/externa. Eine signifikante Steigerung bzw. Reduktion der fraktionellen Anisotropie oder Steigerung der mittleren Diffusivität ließ sich nicht nachweisen, ebenso bestand keine signifikante Differenz im Vergleich zur Kontrollkohorte. Korrelierend zu anderen DTI-Studien werteten wir diese Ergebnisse als posttraumatische Marklagerveränderungen, mit axonaler Degeneration, Demyelinisierung, zytotoxischem Ödem, Inflammation oder neuroplastischen Prozessen als mögliche Erklärungsansätze. Insgesamt ist die Grundlage der posttraumatischen DTI-Veränderungen jedoch aufgrund der variablen Parameterveränderungen, zeitlichen Dynamik und fehlenden histologischen Korrelation bislang noch nicht hinreichend geklärt. Unsere Studie bestätigt jedoch die Tatsache, dass sich mittels der DTI-Bildgebung verlässlich posttraumatische Veränderungen der Marklagermikrostruktur nachweisen lassen sowie die Bedeutung auch leichter SHT und deren möglichen Folgen im Kontaktsport. Unter diesem Gesichtspunkt sollten Maßnahmen wie eine strukturierte SHT-Diagnostik am Spielfeldrand, ein konsequentes temporäres Spielverbot nach leichten SHT, Aufklärungs- und Präventivmaßnahmen sowie Regelanpassungen zur Traumavermeidung implementiert werden. Englisch American football shows a high incidence of traumatic brain injuries (TBI) and chronic traumatic encephalopathy has been discussed as a long-term consequence. While conventional magnetic resonance imaging does not adequately depict the consequences of mild TBI, imaging studies have shown a reproducible correlation between TBI and changes in diffusion tensor imaging (DTI). In this study we intended to examine the short-term consequences of repetitive TBI in german American football players. Eighteen male, active American football players were examined once before and after the season by MRI at 3 Tesla. The gender- and age-matched atraumatic control group and additional coil control group were examined once. After the season the American football players showed a significant change in DTI measures compared to the baseline examination with reduction of mean diffusivity in the bifrontal white matter, corpus callosum and capsula interna/externa. No significant increase of mean diffusivity or reduction/increase of fractional anisotropy was found, nor was there a significant difference when comparing the football players with the control cohort. In line with other DTI studies, we interpreted our results as a sign of posttraumatic white matter changes after one season of American football. With reference to previous DTI-studies possible explanations for these changes include axonal degeneration, demyelination, cytotoxic edema, local inflammation or neuroplastic processes. However, due to the variable parameter changes and temporal dynamics in previous DTI studies, together with the lack of a direct autopsy correlation, the histopathologic basis of posttraumatic DTI changes has not yet been conclusively determined. Nevertheless DTI imaging can be used to reliably detect changes in white matter microstructure after trauma and our present work illustrates again the importance and possible consequences of TBI, respectively their prevention in contact sports. Therefore measures such as structured TBI diagnostics on the sidelines, educational and preventative measures, as well as rule adjustments to prevent trauma should be implemented.