Ανάπτυξη Μεθοδολογίας Εκτίμησης της Μυελίνωσης του Εγκεφάλου Νεογνών με Μαγνητική Τομογραφία

  1. MSc thesis
  2. ΠΟΛΥΞΕΝΗ ΔΕΥΤΕΡΑΙΟΥ
  3. Βιοπληροφορική και Νευροπληροφορική (ΒΝΠ)
  4. 22 July 2023
  5. Ελληνικά
  6. 66
  7. ΚΑΡΑΒΑΣΙΛΗΣ ΕΥΣΤΡΑΤΙΟΣ
  8. Αθανασίου, Αλκίνοος | ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΒΛΑΜΟΣ
  9. μυελίνη, μυελίνωση, τεχνικές απεικόνισης μαγνητικής τομογραφίας
  10. ΒΝΠΔΕ
  11. 31

    • Υπόβαθρο της μελέτης

      Η μυελίνωση του εγκεφάλου είναι ζωτικής σημασίας για τη φυσιολογική λειτουργία του εγκεφάλου και συχνά εκτιμάται ως δείκτης ανάπτυξης του εγκεφάλου στα πρόωρα βρέφη.  Υπάρχει αυξημένο ενδιαφέρον για την ανάπτυξη προηγμένων απεικονιστικών τεχνικών και ποσοτικών μέτρων για την εκτίμηση της προόδου της μυελίνωσης, τα οποία δεν είναι διαθέσιμα ή εύκολα εφαρμόσιμα στους περισσότερους κλινικούς σαρωτές μαγνητικής τομογραφίας. Στη μελέτη μας, αναπτύξαμε μια εύκολη ποσοτική μέθοδο για την αξιολόγηση της μυελίνωσης του εγκεφάλου χρησιμοποιώντας τις συμβατικές τεχνικές MRI.

      Υλικά και Μέθοδος

      Δεκαπέντε φυσιολογικά πρόωρα βρέφη χωρίς νευρολογικά ελλείμματα υποβλήθηκαν σε εξετάσεις μαγνητικής τομογραφίας εγκεφάλου σε σύστημα μαγνητικής τομογραφίας 1,5T χρησιμοποιώντας το ίδιο πρωτόκολλο εξέτασης ρουτίνας που περιλαμβάνει T2 εικόνες turbo spin echo και εικόνες προσανατολισμένης διάχυσης. Οι περιοχές ενδιαφέροντος-ROIs (regions of interest) γίνονται σε δώδεκα ανατομικές περιοχές του εγκεφάλου, συμπεριλαμβανομένων των αμφίπλευρων περιοχών του θαλάμου, των μετωπιαίων και βρεγματικών περιοχών σε εικόνες T2 και σε χάρτες του φαινομενικού συντελεστή διάχυσης (ADC). Εφαρμόστηκε ένα μοντέλο γραμμικής παλινδρόμησης για τον εντοπισμό της συσχέτισης μεταξύ των παραγόμενων τιμών των ROIs T2 και ADC και της ηλικίας κύησης με τη χρήση του SPSS.

      Αποτελέσματα

      Βρήκαμε στατιστικά σημαντικές γραμμικές συσχετίσεις μεταξύ των τιμών του σήματος Τ2 και της ηλικίας κύησης, καθώς και μεταξύ των τιμών ADC και της ηλικίας κύησης σε p<0,05. Προέκυψαν επίσης οι εξισώσεις και τα διαγράμματα που απεικονίζουν τις συσχετίσεις τους.

      Συμπεράσματα

      Επιδεικνύουμε μια μη εξελιγμένη ποσοτική μέθοδο για τη δημιουργία ενός ειδικού για το σύστημα μαγνητικής τομογραφίας φυσιολογικού διαγράμματος από συμβατικές τεχνικές απεικόνισης για τον εντοπισμό της φυσιολογικής και μη φυσιολογικής μυελίνωσης του εγκεφάλου σε πρόωρα βρέφη. Η μέθοδός μας πρέπει να αξιολογηθεί σε διαφορετικούς σαρωτές και σε μεγαλύτερες βάσεις δεδομένων.

    • Background

      Brain myelination is crucial for normal brain function and it is frequently estimated as a brain development index in premature infants.  There is an increased interest in the development of advanced imaging techniques and quantitative measures to assess the myelination progress which are not available or easy applicable at the most of the clinical  MRI scanners. In our study, we developed an easy quantitative method to evaluate the brain myelination using the conventional MRI techniques.

      Material and Methods

      Thirty normal premature infants without neurological deficits were performed brain MRI exams in a 1.5T MRI system using the same examination routine protocol encompassing T2 turbo spin echo weighted and diffusion weighted images. Two raters had drawn ROIs in twelve anatomical brain regions including bilateral thalamus, frontal and parietal regions on T2 weighted images and on Apparent Diffusion Coefficient (ADC) maps. Data had high inter- rater agreement. A linear regression model was applied to identify correlation between the T2 and ADC ROIs’ derived values and gestation age using SPSS.

      Results

      We found statistically significant linear correlations between T2 signal values and gestation age and also between ADC values and gestation age at p<0.05. There were also derived the equations and the diagrams that depict their associations.

      Conclusions

      We demonstrate a non-sophisticated quantitative method to create a MRI system-specific normal diagrams from conventional imaging techniques in order to identify the normal and abnormal brain myelination in premature infants. Our method has to be evaluated in different scanners and in larger databases.

  13. Hellenic Open University
  14. Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση 4.0 Διεθνές