Análise morfométrica voxel-a-voxel de estudos de ressonância magnética do crânio em transtornos psiquiátricos e neurológicos: implementação e otimização de métodos / Voxel-based morphometry analysis of brain magnetic resonance studies in psychiatry and neurologic disorders: implementation and optimization of methods

Fabio Luis de Souza Duran

INTRODUÇÃO: O processamento de imagens de ressonância magnética (RM) estrutural tem sido amplamente utilizado em pesquisas neuro-psiquiátricas. Os métodos mais usados para este fim são a volumetria manual por regiões de interesse (regions of interest - ROIs) e a morfometria baseada no voxel (Voxel-based morphometry - VBM). Nesta tese, foi usado um banco de imagens de pacientes diagnosticados com transtorno-obsessivo compulsivo (TOC) (n=19) e controles saudáveis (n=15), as quais foram processadas nas duas técnicas de análise morfométrica denominadas VBM padrão e VBM otimizado. Foram comparados os resultados obtidos com tais métodos automatizados de VBM versus método de ROIs, e comparou-se também a incidência de artefatos de normalização espacial e segmentação entre o VBM padrão e o otimizado. MÉTODOS: As imagens foram processadas usando VBM com o programa Statistical Parametric Mapping (SPM), e ROIs foram desenhadas sobre as regiões cerebrais adjacentes aos ventrículos laterais usando o programa MRIcro. O processamento pelo VBM padrão incluiu normalização das imagens para um molde anatômico pré-definido, segmentação em compartimentos de substância cinzenta, branca e líquor, suavização com filtro gaussiano (12mm), e comparações estatísticas usando o modelo linear geral. Para o VBM otimizado, foram construídos moldes customizados para o próprio estudo. Utilizando estes moldes, as imagens foram segmentadas e normalizadas para cada compartimento cerebral, gerando parâmetros para que a imagem original pudesse ser normalizada de forma mais precisa. Após esta segunda normalização as imagens foram segmentadas, moduladas pelo determinante jacobiano, suavizadas com filtro gaussiano (12mm), e comparadas estatisticamente. As ROIs foram desenhadas seguindo padrões estabelecidos na literatura internacional. RESULTADOS: Para as regiões cerebrais nas quais se previa a priori a presença de anormalidades associadas ao TOC, o VBM otimizado mostrou alterações volumétricas de substância cinzenta no grupo de pacientes com TOC comparados a controles, incluindo redução volumétrica no giro do cíngulo anterior, e aumento em córtex orbito-frontal e giro parahipocampal. Na mesma análise com VBM padrão, foi detectado apenas aumento volumétrico em sujeitos com TOC no giro parahipocampal. Já correlacionando o volume de substância cinzenta com escores em escala de gravidade de sintomas, o VBM otimizado detectou correlação significante negativa na adjacência do tálamo dorso-medial com expansão para ventrículo lateral, expansão esta muito mais ampla quando a análise foi feita com VBM padrão. Já na análise de substância branca, apenas o VBM otimizado mostrou uma correlação positiva significante com gravidade de sintomas numa região na qual se xvi previa a priori a presença de anormalidades no grupo com TOC (corona radiata e cápsula interna). Houve consistência entre os achados de alterações de substância cinzenta subcortical e líquor obtidos com VBM otimizado e achados de volumes alterados obtidos com ROIs. CONCLUSÕES: Em comparação com o VBM padrão, o método otimizado se mostrou mais sensível para identificar alterações volumétricas em regiões cerebrais de substância cinzenta e branca nas quais se previa a priori a presença de anormalidades volumétricas no grupo de sujeitos com TOC. Além disso, as técnicas de VBM e ROIs foram relativamente equiparáveis para a avaliação volumétrica de regiões subcorticais. Por fim, verificou-se que ambos os métodos de VBM padrão e otimizado são sujeitos a artefatos causados por dilatação ventricular, mas de menor intensidade com o VBM otimizado

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