Caracterização de regiões encefálicas no cérebro normal por tensor de difusão e aplicação à epilepsia pós-traumática

Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde.

Recorrendo a imagens de Tensor de Difusão adquiridas efectuou-se uma caracterização de algumas estruturas encefálicas através dos parâmetros Coeficiente de Difusão Aparente (ADC) e Anisotropia Fraccional (FA). Foram utilizadas imagens de Difusão (b=0 mm/s2 e b=1000mm/s2) e ponderações em T1. Estes dados foram organizados em dois grupos, o grupo controlo (13 mulheres e 9 homens saudáveis, com idades entre os 20 e os 59 anos) e o grupo doentes (3 homens com epilepsia pós-traumática de idades entre os 42 e os 55 anos). Através do programa SPM, obtiveram-se regiões-de-interesse (ROI) disponíveis no WFU pick atlas (Human Atlas). As restantes regiões pretendidas para análise, que não se encontraram disponíveis foram desenhadas manualmente no programa FSL. No total foram utilizadas 53 ROIs de Interesse. Através do SPM as imagens dos mapas ADC e FA foram normalizadas ao espaço MNI, usando normalização com imagem b0 e template EPI MNI. Posteriormente efectuou-se um reslicing das máscaras aos mapas ADC e FA. Por fim, através do Matlab, obteve-se os valores de ADC e FA para os diferentes ROIs no grupo de controlo e no grupo com epilepsia e procedeu-se à análise destes dados pelos programas estatísticos SPSS e STATISTICA 7. Observaram-se diferenças significativas no grupo controlo em relação ao ADC em termos de diferenciação de hemisférios cerebrais. As estruturas Fascículo Longitudinal Inferior, Para-Hipocampo, Fascículo Superior Frontoccipital, Coroa Radiada e Amígdala apresentam os seus valores de ADC diminuídos no hemisfério direito. Verificou-se a FA estatisticamente significativa na Amígdala, Caudado, Cápsula interna Anterior e Fascículo Longitudinal Superior, estando aumentado no hemisfério direito em todas as estruturas excepto no caso na cápsula interna anterior, cujo valor à esquerda é superior ao observado à direita. Comprovou-se que havia diferenças estatísticas no género no FA para algumas estruturas. A correlação bivariada de Spearman mostrou que o Hipocampo à esquerda e o Globo Pálido de ambos os hemisférios apresentam valores de FA fortemente correlacionados com a idade. Os valores de FA aumentam com a idade. Também é de salientar a substancial variação de ADC entre os dois grupos para as regiões do Corpo e Esplénio do Corpo Caloso, regiões para as quais se observou um aumento de ADC no grupo Epiléptico. ABSTRACT - Using the date of DTI images we made a characterization of some brain structures using parameters as the apparent diffusion coefficient (ADC) and fractional anisotropy (FA). We used Diffusion images (b =0mm/s2 and b=1000mm/s2) and T1-weighted sequences. These data were organized into two groups, the control group (13 women’s and nine healthy men’s, aged between 20 and 59 years) and patients group (3 men with post-traumatic epilepsy between the ages of 42 and 55). Through the SPM were obtained regions-of-interest (ROI) on WFU pick atlas (HumanAtlas). The remaining regions intended for analysis that were not available in the program, we drawn manually on FSL. In total we used 53 ROIs of Interest. Through the SPM, images of ADC and FA were normalized to MNI space, using image normalization b0 and template EPIMNI. Later we made are slicing masks to FA and ADC maps. Finally, using the Mat lab was obtained FA and ADC values for the different ROIs in the control group and the group with epilepsy and proceeded to analyze this data by SPSS statistical software STATISTICA and 7. Through the Mann-Whitney test significant differences were observed in the control group compared to the ADC in terms of differentiation of the cerebral hemispheres. Structures such as the Inferior Longitudinal Fasciculus, the Para-Hippocampus, the Fasciculus Superior Frontoccipital, the Corona Radiata and Amygdala have shown decreased ADC values in the right hemisphere when compared to the left hemisphere. There was statistically significant in the FA to Amygdala, caudate, internal capsule Previous, Fasciculus Longitudinal Superior, being the right hemisphere increased in all structures except the anterior internal capsule, whose value to the left ishigher than that seenon the right. It was proved that there were statistical differences in gender in FA for some structures. The bivariate correlation using the Spearman’s correlation proved that the Hippocampus and the left globus pallidus of both hemispheres have FA values strongly correlated with age. FA values increase with age. The ADC values of the caudate and thalamic anterior branch of both hemispheres are increased in the Epileptic group. Of note is the substantial variation in ADC between the two groups in the region of the body and splenium of the Corpus Callosum, which show an increase in ADC on Epilepticus group.