Inteligência artificial e tratografia por deconvolução esférica restrita no transtorno obsessivo compulsivo tratado por radiocirurgia Gamma Knife
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2023 |
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/5/5142/tde-02042024-154505/ |
Resumo: | Para alguns casos graves e refratários de transtorno obssessivo-compulsivo (TOC) podem ser propostos procedimentos neurocirúrgicos. A capsulotomia ventral anterior por raios gama (CVG) é uma das opções de psicocirurgia para TOC. O objetivo desse trabalho foi avaliar diferenças tratográficas entre pacientes com TOC refratário submetidos a capsulotomia ventral anterior por raios gama (CVG) e controles sadios. Trata-se de uma amostra não probabilística por conveniência de pacientes com TOC refratário submetidos a CVG, assim como controles saudáveis aleatoriamente selecionados e pareados por gênero, idade e aparelho/protocolo de aquisição de imagens. Os passos de pré-processamento foram realizados por meio do software MRtrix3 e a tractografia porcessada por meio de deconvolução esférica restrita (DER) permitindo a segmentação do ramo anterior da cápsula interna (RACI) de acordo com a conectividade com o córtex frontal. Após o pré-processamento, as tractografias foram segmentadas de forma automatizada por meio de uma rede neural convolucional chamada Tractseg em 72 feixes de fibras. Perfis tratométricos dos grupos (controle e TOC) foram construídos para cada feixe. O mesmo processo foi realizado para cada uma das três métricas consideradas (anisotropia franionada, difusividade média e comprimento de pico). No presente estudo foram incluídos 27 participantes pareados na razão de 1:2, sendo 9 pacientes com TOC (5 com RM 3T) e 18 controles (10 com RM 3T). A idade média dos pacientes com TOC era de 36,9 anos (IC 95% 32.4 46.5), sendo que 7 (77,8%) eram do sexo masculino. As áreas de Brodmann 11 e 47 têm distribuição predominantemente ventral, já BA06 e BA08 estão localizadas dorsalmente no RACI. BA09, BA10 e BA46 têm distribuição craniocaudal intermediária, sendo BA46 com distribuição predominantemente lateral. Não houve diferença entre os grupos TOC e controle quanto a distribuição topográfica das fibras no RACI. Todos os participantes tiveram as imagens de difusão processadas por algoritmo DER com posterior segmentação automatizada dos 72 feixes de fibras previstos pelo Tractseg. Foram identificadas diferenças entre os grupos TOC e controle em pelo menos um segmento do perfil tratométrico para todas as métricas consideradas em tratos difusamente distribuídos em ambos os hemisférios e não restritos à via cortico-estiato-tálamo-cortical. Apesar da aparente similaridade quanto à distribuição topográfica, os pacientes com TOC refratário submetidos a CVG, quando comparados ao grupo controle, apresentaram discrepâncias no que tange ao perfil trotométrico |
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Inteligência artificial e tratografia por deconvolução esférica restrita no transtorno obsessivo compulsivo tratado por radiocirurgia Gamma KnifeArtificial intelligence and constrained spherical deconvolution tractography in obsessive-compulsive disorder treated by Gamma Knife RadiosurgeryArtificial IntelligenceDiffusion Magnetic Resonance ImagingImagem de Difusão por Ressonância MagnéticaInteligência ArtificialNeurocirurgiaNeurosurgeryObsessive-Compulsive DisorderPsicocirurgiaPsychosurgeryRadiocirurgiaRadiosurgeryTranstorno obsessivo-compulsivoPara alguns casos graves e refratários de transtorno obssessivo-compulsivo (TOC) podem ser propostos procedimentos neurocirúrgicos. A capsulotomia ventral anterior por raios gama (CVG) é uma das opções de psicocirurgia para TOC. O objetivo desse trabalho foi avaliar diferenças tratográficas entre pacientes com TOC refratário submetidos a capsulotomia ventral anterior por raios gama (CVG) e controles sadios. Trata-se de uma amostra não probabilística por conveniência de pacientes com TOC refratário submetidos a CVG, assim como controles saudáveis aleatoriamente selecionados e pareados por gênero, idade e aparelho/protocolo de aquisição de imagens. Os passos de pré-processamento foram realizados por meio do software MRtrix3 e a tractografia porcessada por meio de deconvolução esférica restrita (DER) permitindo a segmentação do ramo anterior da cápsula interna (RACI) de acordo com a conectividade com o córtex frontal. Após o pré-processamento, as tractografias foram segmentadas de forma automatizada por meio de uma rede neural convolucional chamada Tractseg em 72 feixes de fibras. Perfis tratométricos dos grupos (controle e TOC) foram construídos para cada feixe. O mesmo processo foi realizado para cada uma das três métricas consideradas (anisotropia franionada, difusividade média e comprimento de pico). No presente estudo foram incluídos 27 participantes pareados na razão de 1:2, sendo 9 pacientes com TOC (5 com RM 3T) e 18 controles (10 com RM 3T). A idade média dos pacientes com TOC era de 36,9 anos (IC 95% 32.4 46.5), sendo que 7 (77,8%) eram do sexo masculino. As áreas de Brodmann 11 e 47 têm distribuição predominantemente ventral, já BA06 e BA08 estão localizadas dorsalmente no RACI. BA09, BA10 e BA46 têm distribuição craniocaudal intermediária, sendo BA46 com distribuição predominantemente lateral. Não houve diferença entre os grupos TOC e controle quanto a distribuição topográfica das fibras no RACI. Todos os participantes tiveram as imagens de difusão processadas por algoritmo DER com posterior segmentação automatizada dos 72 feixes de fibras previstos pelo Tractseg. Foram identificadas diferenças entre os grupos TOC e controle em pelo menos um segmento do perfil tratométrico para todas as métricas consideradas em tratos difusamente distribuídos em ambos os hemisférios e não restritos à via cortico-estiato-tálamo-cortical. Apesar da aparente similaridade quanto à distribuição topográfica, os pacientes com TOC refratário submetidos a CVG, quando comparados ao grupo controle, apresentaram discrepâncias no que tange ao perfil trotométricoIn severe and refractory cases of Obsessive-Compulsive Disorder (OCD), neurosurgical procedures may be proposed as a therapeutic option. Ventral Anterior Capsulotomy using Gamma Rays (GVC) is one of the psychosurgery options for OCD. The aim of this study was to evaluate tractographic differences between refractory OCD patients who underwent GVC and healthy controls. This involved a nonprobabilistic convenience sample of refractory OCD patients who underwent GVC, as well as randomly selected healthy controls matched for gender, age, and imaging apparatus/protocol. Pre-processing steps were conducted using MRtrix3 software, and tractography was processed using constrained spherical deconvolution (CSD) to enable segmentation of the Anterior Limb of the Internal Capsule (ALIC) based on connectivity with the frontal cortex. After pre-processing, tractographies were automatically segmented using a convolutional neural network called Tractseg into 72 fiber bundles. Tractometric profiles for the control and OCD groups were constructed for each bundle, considering three metrics (fractional anisotropy, mean diffusivity, and peak length). In this study, 27 participants were included in a 1:2 ratio, comprising 9 OCD patients (5 with 3T MRI) and 18 controls (10 with 3T MRI). The mean age of the OCD patients was 36.9 years (95% CI 32.4 46.5), with 7 (77.8%) being male. Brodmann areas 11 and 47 have predominantly ventral distribution, whereas BA06 and BA08 are located dorsally in the ALIC. BA09, BA10, and BA46 have an intermediate craniocaudal distribution, with BA46 predominantly lateral. There were no differences between the OCD and control groups regarding the topographical distribution of fibers in the ALIC. All participants had their diffusion images processed using the CSD algorithm, with subsequent automated segmentation of the 72 fiber bundles as predicted by Tractseg. Differences between the OCD and control groups were identified in at least one segment of the tractometric profile for all considered metrics, in tracts diffusely distributed in both hemispheres and not restricted to the cortico-striato-thalamo-cortical pathway. Despite the apparent topographical distribution similarity, refractory OCD patients who underwent GVC, when compared to the control group, exhibited discrepancies in their tractometric profilesBiblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPSalles, Antonio Afonso Ferreira deSantos, Bruno Fernandes de Oliveira2023-12-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5142/tde-02042024-154505/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/openAccesspor2024-04-12T16:24:02Zoai:teses.usp.br:tde-02042024-154505Biblioteca 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:27212024-04-12T16:24:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Para alguns casos graves e refratários de transtorno obssessivo-compulsivo (TOC) podem ser propostos procedimentos neurocirúrgicos. A capsulotomia ventral anterior por raios gama (CVG) é uma das opções de psicocirurgia para TOC. O objetivo desse trabalho foi avaliar diferenças tratográficas entre pacientes com TOC refratário submetidos a capsulotomia ventral anterior por raios gama (CVG) e controles sadios. Trata-se de uma amostra não probabilística por conveniência de pacientes com TOC refratário submetidos a CVG, assim como controles saudáveis aleatoriamente selecionados e pareados por gênero, idade e aparelho/protocolo de aquisição de imagens. Os passos de pré-processamento foram realizados por meio do software MRtrix3 e a tractografia porcessada por meio de deconvolução esférica restrita (DER) permitindo a segmentação do ramo anterior da cápsula interna (RACI) de acordo com a conectividade com o córtex frontal. Após o pré-processamento, as tractografias foram segmentadas de forma automatizada por meio de uma rede neural convolucional chamada Tractseg em 72 feixes de fibras. Perfis tratométricos dos grupos (controle e TOC) foram construídos para cada feixe. O mesmo processo foi realizado para cada uma das três métricas consideradas (anisotropia franionada, difusividade média e comprimento de pico). No presente estudo foram incluídos 27 participantes pareados na razão de 1:2, sendo 9 pacientes com TOC (5 com RM 3T) e 18 controles (10 com RM 3T). A idade média dos pacientes com TOC era de 36,9 anos (IC 95% 32.4 46.5), sendo que 7 (77,8%) eram do sexo masculino. As áreas de Brodmann 11 e 47 têm distribuição predominantemente ventral, já BA06 e BA08 estão localizadas dorsalmente no RACI. BA09, BA10 e BA46 têm distribuição craniocaudal intermediária, sendo BA46 com distribuição predominantemente lateral. Não houve diferença entre os grupos TOC e controle quanto a distribuição topográfica das fibras no RACI. Todos os participantes tiveram as imagens de difusão processadas por algoritmo DER com posterior segmentação automatizada dos 72 feixes de fibras previstos pelo Tractseg. Foram identificadas diferenças entre os grupos TOC e controle em pelo menos um segmento do perfil tratométrico para todas as métricas consideradas em tratos difusamente distribuídos em ambos os hemisférios e não restritos à via cortico-estiato-tálamo-cortical. Apesar da aparente similaridade quanto à distribuição topográfica, os pacientes com TOC refratário submetidos a CVG, quando comparados ao grupo controle, apresentaram discrepâncias no que tange ao perfil trotométrico |
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