Diffusion MRI studies in vascular cognitive impairment and dementia

Abstract

Keywords Resumo DescritoresSince its introduction more than two decades ago, Magnetic Resonance Imaging (MRI) has not only allowed for visualization of the macrostructure of the CNS, but also has been able to study dynamic processes which constitute the substrate of currently available MRI variants. While conventional Diffusion Weighted Imaging (DWI) permits a robust visualization of lesions just a few minutes after the onset of cerebral ischemia, Diffusion Tensor Imaging (DTI) measures the magnitude and direction of diffusion, leading to the characterization of cerebral white matter (WM) microstructural integrity. In this paper, the potential role of MRI techniques, particularly DTI, for the study of the relationship between changes in the microstructural integrity of WM and cognitive impairment in the context of cerebrovascular disease are discussed. Significant correlations between scores of behavioral measures of cognitive function and regional anisotropy values are an example of the potential efficacy of DTI for in vivo studies of brain connectivity in vascular neurodegenerative conditions. Desde a sua introdução há mais de duas décadas, as Imagens de Ressonância Magnética (MRI) não somente permitiram a visualização da macroestrutura do sistema nervoso central, mas também foram capazes de estudar múltiplos processos dinâmicos, os quais são o substrato para as variantes atuais da técnica. Enquanto que as Imagens de Difusão Ponderada permitem uma robusta visualização de lesões, apenas há minutos de iniciar-se a isquemia cerebral, as Imagens de Tensores de Difusão medem a magnitude e direção da difusão, caracterizando a integridade estrutural da substância branca (WM) cerebral. Neste artigo, discute-se a utilidade potencial das técnicas de MRI, particularmente DTI, para o estudo da relação entre mudanças da integridade microestrutural da WM e a deterioração cognitiva, no contexto da doença cerebrovascular. As correlações significativas entre as magnitudes obtidas de provas conductuais das funções cognitivas e os valores de anisotropia, constituem um exemplo da utilidade potencial de DTI para estudos in vivo da conectividade cerebral em doenças vasculares neurodegenerativas.

Diffusion tensor imaging investigations in Alzheimer’s disease: the resurgence of white matter compromise in the cortical dysfunction of the aging brain

“…In addition to ischemic events, common in the elderly population, those factors seem to be also related to an increased risk of AD (Kalaria 2000, 2002; Urresta et al 2003). Thus, vascular pathology may be an additive element to the deleterious effects of aging in more vulnerable, long cortico-cortical WM tracts.…”

Importância da imagem por ressonância magnética nos estudos dos processos interativos dos órgãos e sistemas

“…A contribuição da IDP tem sido notável, devido à robusta visualização das lesões que ela permite apenas alguns minutos após o início da isquemia cerebral. 13 Imagem por tensor de difusão A imagem por ressonância magnética por tensor de difusão (ITD) consiste em uma técnica relativamente nova, que permite o estudo in vivo dos tecidos fibrosos. 14 Esse tipo de IRM proporcionou uma verdadeira revolução tecnológica na área da neurociência, já que vem sendo utilizado especialmente na análise da substância branca cerebral e tem se mostrado mais sensível nas medições intracerebrais do que outros tipos de IRM.…”

“…14 Esse tipo de IRM proporcionou uma verdadeira revolução tecnológica na área da neurociência, já que vem sendo utilizado especialmente na análise da substância branca cerebral e tem se mostrado mais sensível nas medições intracerebrais do que outros tipos de IRM. 13,15 A ITD é uma técnica que permite mapear a difusão média da água. Difusão é o termo utilizado para descrever o movimento aleatório das moléculas de água em estado líquido.…”

Elements of Scientific Visualization in Basic Neuroscience Research

“…Both techniques rapidly dephase and rephase protons with a transverse magnetic field and measure the variations in the RF signal, which are caused by moving nuclei. The main advantage of DTI over DWI is that it can give information on the direction as well as the magnitude of flow (Gillard et al 2001, Urresta et al 2003, Guadagno et al 2003, Rohde et al 2004.…”