The Relationship of the Various MRI parameters and their contribution with Clinical and Cognitive Disability in Multiple Sclerosis

Tóth, Eszter
The Relationship of the Various MRI parameters and their contribution with Clinical and Cognitive Disability in Multiple Sclerosis.
[Thesis] (Unpublished)

[img]
Preview
PDF (disszertáció)
Download (5MB) | Preview
[img]
Preview
PDF (tézis)
Download (343kB) | Preview
[img]
Preview
PDF (tézis)
Download (1MB) | Preview

Abstract in Hungarian

A megbízható MRI markerek és az SM klinikai és kognitív tüneteinek struktúrális hátterének vizsgálata továbbra is nagy érdeklődésre tart számot. Míg a fehérállományi léziók a betegség jelentős MRI markerei és az SM diagnosztikus sarokkövének számítanak, a lézió terhelés csupán mérsékelt összefüggést mutat a klinikai és a kognitív állapotromlással. Ez a jelenség az úgynevezett kliniko-radiológiai paradoxon. Bár a kontraszthatlmozó léziók kissé specifikusabb MRI markerek, ezeket csak rikán láthatjuk az MRI felvételeken. Akár a relapszus alatt készült felvételek esetében is előfordulhat, hogy nem jelenik meg kontraszt-halmozás. Tekintettel arra hogy a GD-halmozás pusztán 2-3 hétig monitorizálható, alig valószínű, hogy rutin MRI mérések során látótérbe kerülnek. A szürkeállományi atrófia (kérgi és szubkortikális) számos metodikával mérhető. A diffúzió az anyag azon mozgása, mely nem jár nagy molekuláris mozgással. Nem-invazívan monitorizálható az DTI-al. A sejtes elemek (membránok) gátolják a molekuláris diffúziót, így a szövetek szerkezete feltérképezhető a víz diffúziós profilja segítségével. A TBSS és a manuális ROI analízis hasznos metodika az FA (és egyéb diffúziós paraméterek) lokális statisztikai tesztjére. Első vizsgálatunk során a kortikális atrófia és a fehérállományi mikrostruktúra közötti kapcsolat meghatározását céloztuk meg. Ezen belül tanulmányoztuk, hogy a a fokális léziók, vagy a diffúz NAWM mutat-e szorosabb összefüggést a szürkeállományi atrófia kialakulásával. Ezen kívül, Jehna tanulmányát alapul véve, vizsgáluk a periventrikuláris fehérállományi dezintegráció és a szürkeállományi atrófia kapcsolatát. Célunk volt tesztelni két lehetséges hypotézist. Az első alapján a szürkeállomnyi atrófiát a demyelinizáció-szerű diffúziós paraméterek határozzák meg, mely a fehérállományi demyelinizáció és a szürkeállományi atrófia közös eredetére utal (talán egy liquor által mediált közös pathológiai folyamatra). A második elmélet szerint a szürkeállományi atrófia inkább az axon-veszteségre utaló diffúziós értékekkel van összefüggésben, mely inkább a távoli axonátvágás szerepére hívja fel a figyelmet. Második tanulmányunkban azokat az MRI paraméter mintákat vizsgáltuk, melyek a legjobban meghatározzák az SM betegek klinikai és kongitív hanyatlását. Mivel az MRI paraméterek szoros összefüggést mutatnak, a hagyományos lineáris regressziós analízisek nem megfelelőek a statisztikai mérésekhez. Tanulmányainkban a modell nélküli PLS 6 analízist használtuk, mely amellett, hogy megadta azon paramétereket, melyek a leginkább meghatározták a kérdéses értékeket, a kollinearitás problémáját is megoldja.

Abstract in foreign language

The identification of a reliable MRI marker and the structural background of clinical and cognitive symptoms in MS are still hot topics. While lesions in the white matter are remarkable MRI markers in MS and counted as one of the diagnostic cornerstones of the disease, the lesion load only modestly correlates with clinical and cognitive decline. This phenomenon is known as the clinico-radiological paradox. Although the Gd-enhancing lesions are slightly more specific MRI markers during the acute phase of the disease, they can rarely be seen on the MRI. It can happen, even in cases of relapse, that no Gd-enhancement appears. Since the Gdenhancement can only be monitored for 2 or 3 weeks, detection is barely possible during a routine MRI. GM atrophy (cortical with or without subcortical structures) can be detected by several approaches. Diffusion is the movement in the material, which is not accompanied by huge molar motions. It can be non-invasively portray by DTI. Cellular elements (membranes) inhibit molecular diffusion, thus the architecture of the tissues can be detected by the diffusion profile of water. Tract-Based Spatial Statistics (TBSS) and the manual labeling of the regions-of-interest (ROIs) are useful approaches for localised statistical testing of FA (and other diffusion-related) data. In our first study we aimed to determine the relationship between cortical atrophy and WM pathology in MS. Within this, we studied whether the pathology of the focal lesions or the diffuse NAWM has a more significant role in the evolution of GM atrophy. Based on Jenha’s study, we were also interested in the connection between the desintegration of the periventricular WM and the conception of GM atrophy. Our aim was to test two hypotheses. According to the first, GM atrophy is defined by demyelination-like diffusion features that suggest there is a common root in the development of demyelination in WM and GM atrophy (maybe a common pathological process mediated by the CSF). The second hypothesis proposed that GM atrophy is more connected to axon loss-like diffusion pattern, which points to a role of remote axonal transection in GM loss. In our second study, we meant to define the pattern of the MRI parameters best predicting clinical and cognitive disability in patients with MS. Since MRI parameters are strongly related, the conventional linear regression analysis is not an appropriate choice for the statistics. In our studies, we used the model-free partial least square 6 (PLS) approach, which can detect the design of those parameters that best predicts the questionable parameters, besides dealing with the problem of collinearity.

Item Type: Thesis (PhD)
Creators: Tóth, Eszter
Hungarian title label: A Különböző MRI Paraméterek Kapcsolata és Összefüggéseik a Klinikai és Kognitív Hanyatlással Sclerosis Multiplexben
Divisions: Doctoral School of Clinical Medicine
Discipline label: Medicine > Clinical Medicine
Defence date label: 2019. October 01.
Uncontrolled Keywords: sclerosis multiplex, atrófia, demyelinizáció
Item ID: 10259
MTMT id: 31268967
doi: https://doi.org/10.14232/phd.10259
Date Deposited: 2019. Sep . 24. 14:08
Last Modified: 2020. Jul . 15. 11:12
Depository no.: B 6612
URI: https://doktori.bibl.u-szeged.hu/id/eprint/10259
Defence/Citable status: Defended.

Actions (login required)

View Item View Item

Downloads

Downloads per month over past year