Análise longitudinal por imagens de tensor de difusão do encéfalo de pacientes com lesão axonial difusa traumática moderada e severa

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Grassi, Daphine Cêntola
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5151/tde-30082021-093531/
Resumo: Introdução: Atualmente, o traumatismo cranioencefálico (TCE) é um problema de saúde pública mundial devido à sua alta prevalência, morbidade e mortalidade. Os mecanismos envolvidos no trauma são complexos e diferentes tipos de lesões podem estar presentes, dentre elas a lesão axonial difusa (LAD). Sabe-se que a LAD é altamente prevalente em vítimas de trauma moderado e grave, sendo caracterizada por diferentes processos fisiopatológicos complexos e prolongados que determinam um processo neurodegenerativo encefálico. Objetivo: Avaliar longitudinalmente com imagens de tensor de difusão (DTI) a integridade da substância branca cerebral de pacientes com LAD moderada e severa em três momentos após o trauma e comparativamente com indivíduos controles normais. Além disso, verificar se há correlação entre os parâmetros quantitativos de DTI e dados dos exames neuropsicológicos dos pacientes. Métodos: Foram selecionadas 20 vítimas de TCE moderado e grave e 20 controles, pareados para idade e sexo. Foi realizado exame de RM em três diferentes tempos: 2 meses (tempo 1), 6 meses (tempo 2) e 12 meses (tempo 3) do TCE. No grupo controle, o exame de RM foi realizado em um único momento. Utilizamos métodos de análise de tratografia para a avaliação do fascículo longitudinal superior e do corpo caloso, bem como a técnica de análise voxel a voxel para a avaliação do encéfalo total para extrair os parâmetros quantitativos de DTI. Além disso, diferentes domínios cognitivos foram avaliados, bem como análise do desfecho clínico dos pacientes. Testes de correlação foram feitos usando os parâmetros de DTI com os domínios cognitivos examinados. Foram considerados positivos os resultados com p < 0,05. Resultados: O grupo de pacientes apresentou em todos os segmentos estudados valores médios de FA menores e valores médios de DM maiores em relação ao grupo controle. A análise baseada em voxel indicou mudanças significativas ao longo do tempo nos parâmetros de DTI no grupo dos pacientes. Foram observadas melhora na atenção e memória dos pacientes. Identificamos diferentes correlações entre os parâmetros de DTI e as diferentes funções cognitivas ao longo do tempo. Discussão e conclusões: Observamos alterações quantitativas nos valores de DTI nos tratos estudados. A FA está relacionada com a integridade axonial e valores reduzidos estão presentes em estados de perda da coesão da substância branca. Além disso, altos valores de DM podem estar relacionados com a perda da organização tecidual microestrutural. A diversidade dos achados de correlação dos índices cognitivos avaliados e as respectivas áreas estudadas demonstram quão heterogêneas e extensas são as alterações microestruturais no grupo dos pacientes estudados. A mudança destas relações ao longo do tempo confirma o caráter dinâmico e prolongado dos mecanismos biológicos envolvidos na LAD. Os resultados deste estudo demonstram que mesmo após 12 meses do evento traumático, há alterações microestruturais na substância branca e estas são detectáveis por DTI. Acreditamos que, no futuro, os parâmetros quantitativos de DTI poderão ser úteis como biomarcadores na estimativa da gravidade de lesão e guiar processos de reabilitação
id USP_88b82370854c9005c37c2b02486f3a61
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-30082021-093531
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Análise longitudinal por imagens de tensor de difusão do encéfalo de pacientes com lesão axonial difusa traumática moderada e severaLongitudinal analysis of brain diffusion tensor imaging in patients with moderate and severe traumatic diffuse axonal injuryCraniocerebral traumaDegeneração neuralDiffuse axonal injuryDiffusion tensor imagingImagem por tensor de difusãoLesão axonal difusaNerve degenerationNeuroimagemNeuroimagingNeuropsychological testsTestes neuropsicológicosTraumatismos craniocerebraisIntrodução: Atualmente, o traumatismo cranioencefálico (TCE) é um problema de saúde pública mundial devido à sua alta prevalência, morbidade e mortalidade. Os mecanismos envolvidos no trauma são complexos e diferentes tipos de lesões podem estar presentes, dentre elas a lesão axonial difusa (LAD). Sabe-se que a LAD é altamente prevalente em vítimas de trauma moderado e grave, sendo caracterizada por diferentes processos fisiopatológicos complexos e prolongados que determinam um processo neurodegenerativo encefálico. Objetivo: Avaliar longitudinalmente com imagens de tensor de difusão (DTI) a integridade da substância branca cerebral de pacientes com LAD moderada e severa em três momentos após o trauma e comparativamente com indivíduos controles normais. Além disso, verificar se há correlação entre os parâmetros quantitativos de DTI e dados dos exames neuropsicológicos dos pacientes. Métodos: Foram selecionadas 20 vítimas de TCE moderado e grave e 20 controles, pareados para idade e sexo. Foi realizado exame de RM em três diferentes tempos: 2 meses (tempo 1), 6 meses (tempo 2) e 12 meses (tempo 3) do TCE. No grupo controle, o exame de RM foi realizado em um único momento. Utilizamos métodos de análise de tratografia para a avaliação do fascículo longitudinal superior e do corpo caloso, bem como a técnica de análise voxel a voxel para a avaliação do encéfalo total para extrair os parâmetros quantitativos de DTI. Além disso, diferentes domínios cognitivos foram avaliados, bem como análise do desfecho clínico dos pacientes. Testes de correlação foram feitos usando os parâmetros de DTI com os domínios cognitivos examinados. Foram considerados positivos os resultados com p < 0,05. Resultados: O grupo de pacientes apresentou em todos os segmentos estudados valores médios de FA menores e valores médios de DM maiores em relação ao grupo controle. A análise baseada em voxel indicou mudanças significativas ao longo do tempo nos parâmetros de DTI no grupo dos pacientes. Foram observadas melhora na atenção e memória dos pacientes. Identificamos diferentes correlações entre os parâmetros de DTI e as diferentes funções cognitivas ao longo do tempo. Discussão e conclusões: Observamos alterações quantitativas nos valores de DTI nos tratos estudados. A FA está relacionada com a integridade axonial e valores reduzidos estão presentes em estados de perda da coesão da substância branca. Além disso, altos valores de DM podem estar relacionados com a perda da organização tecidual microestrutural. A diversidade dos achados de correlação dos índices cognitivos avaliados e as respectivas áreas estudadas demonstram quão heterogêneas e extensas são as alterações microestruturais no grupo dos pacientes estudados. A mudança destas relações ao longo do tempo confirma o caráter dinâmico e prolongado dos mecanismos biológicos envolvidos na LAD. Os resultados deste estudo demonstram que mesmo após 12 meses do evento traumático, há alterações microestruturais na substância branca e estas são detectáveis por DTI. Acreditamos que, no futuro, os parâmetros quantitativos de DTI poderão ser úteis como biomarcadores na estimativa da gravidade de lesão e guiar processos de reabilitaçãoIntroduction: Currently, traumatic brain injury (TBI) is a worldwide public health problem due to its high prevalence, morbidity, and mortality. The mechanisms involved in trauma are complex, and different types of injuries may be present, including diffuse axonal injury (DAI). DAI is highly prevalent in victims of moderate and severe trauma, being responsible for most individuals who are in a vegetative state or with severe loss of ability after injury. It involves different and prolonged pathophysiological processes which lead to neurodegeneration. Objective: To evaluate longitudinally using diffusion tensor imaging (DTI) the integrity of the cerebral white matter in patients with moderate and severe DAI at three moments after trauma, and in comparison with healthy control subjects. In addition, we aimed to test correlations between the DTI parameters and patients\' neuropsychological data. Methods: Twenty victims of moderate and severe TBI and 20 controls, matched for age and sex, were selected. MRI exam was performed at three different times: 2 months (time 1), 6 months (time 2) and 12 months (time 3) of the TBI. In the control group, the MR examination was performed in a single moment. We evaluated the superior longitudinal fascicle and the corpus callosum with tractography analysis, as well as the the whole brain with voxelwise analysis to extract DTI quantitative parameters. In addition, different cognitive domains were tested, and patients\' clinical outcome was assessed one year after trauma. Correlation tests were performed using the DTI parameters with the cognitive domains examined. Results with p < 0.05 were considered significant. Results: The patients group had lower mean FA values and higher mean MD values in all sites when compared to the control group. Voxelwise analysis indicated significant changes over time in DTI parameters in the patients group. We observed improvements in patients\' attention and memory. We identified different correlations between the DTI parameters and the different cognitive functions over time. Discussion and Conclusions: We observed quantitative changes in the DTI values in the studied segments. FA is related to axonal integrity and reduced values are present in states of loss of white matter cohesion. Moreover, high MD values may be related to the loss of the microstructural organization of neuronal tissues. The various correlations between cognitive indexes and DTI parameters in different brain areas demonstrate how heterogeneous and extensive the microstructural changes are present in trauma victims. Changes in the correlations over time confirms the dynamic and prolonged nature of the biological mechanisms involved in DAI. The results of this study demonstrate that even after 12 months of the traumatic event, there are microstructural changes in the white matter, and these are detectable by DTI. We believe that, in the future, the quantitative parameters of DTI may be useful as biomarkers in estimating the severity of the injury and guiding rehabilitation processBiblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAndrade, Celi SantosGrassi, Daphine Cêntola2021-06-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5151/tde-30082021-093531/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2021-08-30T16:26:02Zoai:teses.usp.br:tde-30082021-093531Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212021-08-30T16:26:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise longitudinal por imagens de tensor de difusão do encéfalo de pacientes com lesão axonial difusa traumática moderada e severa
Longitudinal analysis of brain diffusion tensor imaging in patients with moderate and severe traumatic diffuse axonal injury
title Análise longitudinal por imagens de tensor de difusão do encéfalo de pacientes com lesão axonial difusa traumática moderada e severa
spellingShingle Análise longitudinal por imagens de tensor de difusão do encéfalo de pacientes com lesão axonial difusa traumática moderada e severa
Grassi, Daphine Cêntola
Craniocerebral trauma
Degeneração neural
Diffuse axonal injury
Diffusion tensor imaging
Imagem por tensor de difusão
Lesão axonal difusa
Nerve degeneration
Neuroimagem
Neuroimaging
Neuropsychological tests
Testes neuropsicológicos
Traumatismos craniocerebrais
title_short Análise longitudinal por imagens de tensor de difusão do encéfalo de pacientes com lesão axonial difusa traumática moderada e severa
title_full Análise longitudinal por imagens de tensor de difusão do encéfalo de pacientes com lesão axonial difusa traumática moderada e severa
title_fullStr Análise longitudinal por imagens de tensor de difusão do encéfalo de pacientes com lesão axonial difusa traumática moderada e severa
title_full_unstemmed Análise longitudinal por imagens de tensor de difusão do encéfalo de pacientes com lesão axonial difusa traumática moderada e severa
title_sort Análise longitudinal por imagens de tensor de difusão do encéfalo de pacientes com lesão axonial difusa traumática moderada e severa
author Grassi, Daphine Cêntola
author_facet Grassi, Daphine Cêntola
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Andrade, Celi Santos
dc.contributor.author.fl_str_mv Grassi, Daphine Cêntola
dc.subject.por.fl_str_mv Craniocerebral trauma
Degeneração neural
Diffuse axonal injury
Diffusion tensor imaging
Imagem por tensor de difusão
Lesão axonal difusa
Nerve degeneration
Neuroimagem
Neuroimaging
Neuropsychological tests
Testes neuropsicológicos
Traumatismos craniocerebrais
topic Craniocerebral trauma
Degeneração neural
Diffuse axonal injury
Diffusion tensor imaging
Imagem por tensor de difusão
Lesão axonal difusa
Nerve degeneration
Neuroimagem
Neuroimaging
Neuropsychological tests
Testes neuropsicológicos
Traumatismos craniocerebrais
description Introdução: Atualmente, o traumatismo cranioencefálico (TCE) é um problema de saúde pública mundial devido à sua alta prevalência, morbidade e mortalidade. Os mecanismos envolvidos no trauma são complexos e diferentes tipos de lesões podem estar presentes, dentre elas a lesão axonial difusa (LAD). Sabe-se que a LAD é altamente prevalente em vítimas de trauma moderado e grave, sendo caracterizada por diferentes processos fisiopatológicos complexos e prolongados que determinam um processo neurodegenerativo encefálico. Objetivo: Avaliar longitudinalmente com imagens de tensor de difusão (DTI) a integridade da substância branca cerebral de pacientes com LAD moderada e severa em três momentos após o trauma e comparativamente com indivíduos controles normais. Além disso, verificar se há correlação entre os parâmetros quantitativos de DTI e dados dos exames neuropsicológicos dos pacientes. Métodos: Foram selecionadas 20 vítimas de TCE moderado e grave e 20 controles, pareados para idade e sexo. Foi realizado exame de RM em três diferentes tempos: 2 meses (tempo 1), 6 meses (tempo 2) e 12 meses (tempo 3) do TCE. No grupo controle, o exame de RM foi realizado em um único momento. Utilizamos métodos de análise de tratografia para a avaliação do fascículo longitudinal superior e do corpo caloso, bem como a técnica de análise voxel a voxel para a avaliação do encéfalo total para extrair os parâmetros quantitativos de DTI. Além disso, diferentes domínios cognitivos foram avaliados, bem como análise do desfecho clínico dos pacientes. Testes de correlação foram feitos usando os parâmetros de DTI com os domínios cognitivos examinados. Foram considerados positivos os resultados com p < 0,05. Resultados: O grupo de pacientes apresentou em todos os segmentos estudados valores médios de FA menores e valores médios de DM maiores em relação ao grupo controle. A análise baseada em voxel indicou mudanças significativas ao longo do tempo nos parâmetros de DTI no grupo dos pacientes. Foram observadas melhora na atenção e memória dos pacientes. Identificamos diferentes correlações entre os parâmetros de DTI e as diferentes funções cognitivas ao longo do tempo. Discussão e conclusões: Observamos alterações quantitativas nos valores de DTI nos tratos estudados. A FA está relacionada com a integridade axonial e valores reduzidos estão presentes em estados de perda da coesão da substância branca. Além disso, altos valores de DM podem estar relacionados com a perda da organização tecidual microestrutural. A diversidade dos achados de correlação dos índices cognitivos avaliados e as respectivas áreas estudadas demonstram quão heterogêneas e extensas são as alterações microestruturais no grupo dos pacientes estudados. A mudança destas relações ao longo do tempo confirma o caráter dinâmico e prolongado dos mecanismos biológicos envolvidos na LAD. Os resultados deste estudo demonstram que mesmo após 12 meses do evento traumático, há alterações microestruturais na substância branca e estas são detectáveis por DTI. Acreditamos que, no futuro, os parâmetros quantitativos de DTI poderão ser úteis como biomarcadores na estimativa da gravidade de lesão e guiar processos de reabilitação
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-06-25
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5151/tde-30082021-093531/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5151/tde-30082021-093531/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815257507546791936