Wzorzec starzenia się mózgu w modelu dyfuzyjnym IVIM

Beata Brzeska ¹, Agnieszka Sabisz ², Anna Jankowska ¹, Edyta Szurowska ²

¹ Zakład Radiologii, Uniwersyteckie Centrum Kliniczne, Gdańsk
² II Zakład Radiologii, Gdańsku Uniwersytet Medyczny, Gdańsk

Wstęp i cel pracy: W standardowym modelu monoeksponencjalnym ADC zaobserwować można gradient przestrzenny starzenia się mózgu w kierunku przód-tył. W płacie czołowym u osób starszych ADC osiąga wartości wyższe niż w płacie potylicznym. Celem tego badania było sprawdzenie, czy podobny gradient można zaobserwować przy wykorzystaniu parametrów estymowanych z modelu IVIM: dyfuzji właściwej (D) oraz perfuzji (fvD).

Materiał i metody: Analizie retrospektywnej poddano grupę 22 zdrowych kobiet w wieku 60-70 lat. U każdej z osób wykonano badanie MRI z użyciem sekwencji DWI na aparacie MR 3T Philips Achieva z wykorzystaniem cewki Philips Head32ch. W dyfuzji użyto wartości b wynoszących 0, 20, 40, 60, 80, 100, 200, 300, 500 oraz 1000s/mm2. Dane z sekwencji DWI zostały poddane obróbce wstępnej w programie FSL. Następnie u każdego pacjenta wyznaczono intensywności sygnałów z następujących struktur mózgowia: istota szara w płacie czołowym, ciemieniowym i potylicznym, istota biała w płacie czołowym i potylicznym, wieniec promienisty, kolano i płat ciała modzelowatego oraz istota biała w móżdżku. Uzyskane dane dopasowano do modelu IVIM przy użyciu skryptu napisanego na potrzeby pracy w programie Matlab (MathWorks, Natick, MA, USA) z wykorzystaniem algorytmu Levenberga-Marquarda. Analizę statystyczną przeprowadzono za pomocą programu IBM SPSS Statistics.

Wyniki: Średnie wartości parametrów D [x10-3 mm2/s] oraz fvD* [x10-3 mm2/s] wynoszą kolejno:

• istota szara – płat czołowy 0,750 i 0,3765 , ciemieniowy 0,733 i 0,382, potyliczny 0,726 i 0,303;
• istota biała – płat czołowy 0,743 i 0,643, potyliczny 0,741 i 0,485, móżdżek 0,642 i 0,803, wieniec promienisty 0,620 i 0,403, ciało modzelowate: kolano 0,783 i 0,843, płat 0,789 i 0,589.

Wartości średnie wskazują na nieznacznie podwyższoną wartość D w płacie czołowym w stosunku do płata potylicznego w istocie szarej i białej. Test statystyczny ANOVA w 95% przedziale ufności nie potwierdził różnic statystycznych. Uśrednione wartości perfuzji w istocie białej są wyższe niż w istocie szarej. Wartość D w wieńcu promienistym jest istotnie statystycznie niższa niż w pozostałych strukturach istoty białej.

Wniosek: Nie wykazano istotnych statystycznie różnic w dyfuzji właściwej oraz perfuzji między płatem czołowym a potylicznym na podstawie modelu IVIM. W pracy pokazano rozkład uzyskanych wartości parametrów dyfuzji właściwej oraz perfuzji w różnych strukturach mózgu u osób zdrowych po 60 roku życia.