Analysis of the posterior cingulate cortex with [ 18 F]FDG-PET and Naa/mI in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease: Correlations and differences between the two methods / Análise do giro do cíngulo posterior com [ 18 f]FDG-PET e relação Naa/mI no comprometimento leve e na doença de Alzheimer: correlações e diferenças entre os métodos

ABSTRACT Reduction of regional brain glucose metabolism (rBGM) measured by [18F]FDG-PET in the posterior cingulate cortex (PCC) has been associated with a higher conversion rate from mild cognitive impairment (MCI) to Alzheimer's disease (AD). Magnetic Resonance Spectroscopy (MRS) is a potential biomarker that has disclosed Naa/mI reductions within the PCC in both MCI and AD. Studies investigating the relationships between the two modalities are scarce. OBJECTIVE To evaluate differences and possible correlations between the findings of rBGM and NAA/mI in the PCC of individuals with AD, MCI and of cognitively normal volunteers. METHODS Patients diagnosed with AD (N=32) or MCI (N=27) and cognitively normal older adults (CG, N=28), were submitted to [18F]FDG-PET and MRS to analyze the PCC. The two methods were compared and possible correlations between the modalities were investigated. RESULTS The AD group exhibited rBGM reduction in the PCC when compared to the CG but not in the MCI group. MRS revealed lower NAA/mI values in the AD group compared to the CG but not in the MCI group. A positive correlation between rBGM and NAA/mI in the PCC was found. NAA/mI reduction in the PCC differentiated AD patients from control subjects with an area under the ROC curve of 0.70, while [18F]FDG-PET yielded a value of 0.93. CONCLUSION rBGM and Naa/mI in the PCC were positively correlated in patients with MCI and AD. [18F]FDG-PET had greater accuracy than MRS for discriminating AD patients from controls.

RESUMO Redução do metabolismo cerebral regional glicolítico (MRG) medido pela PET-18FDG no giro do cíngulo posterior (GCP) está relacionada a maior conversão para doença de Alzheimer (DA) em sujeitos com comprometimento cognitivo leve (CCL). Espectroscopia por ressonância magnética (MRS), um biomarcador promissor, demonstra redução de Naa/mI no GCP na DA. Raros estudos avaliam relações entre Naa/mI e MRG. OBJETIVO Avaliar diferenças e possíveis correlações entre MRG com PET-18FDG e Naa/mI por MRS no GCP de sujeitos com DA, CCL e voluntários normais. MÉTODOS Sujeitos com DA (N=32), CCL amnéstico (N=27) e voluntários idosos normais (GC, N=28), foram submetidos a PET-18FDG e análise de Naa/mI no GCP. A performance de ambos os métodos foi então comparada e verificou-se a existência de correlações entre os achados da PET e da MRS. RESULTADOS Observou-se hipometabolismo glicolítico nos pacientes com DA no GCP em relação ao GC, porém não no CCL. A MRS demonstrou valores menores de Naa/mI no CP do grupo DA em relação ao GC, porém também sem diferenças entre CCL e GC. A área sob a curva ROC demonstrou valor de 0,70 para MRS e 0,93 para o MRG no GCP para diferenciar DA do GC. Houve correlação positiva entre o MRG e o Naa/mI no GCP. CONCLUSÃO Os valores de metabolismo de glicose à PET e de Naa/mI à MRS no giro do cíngulo posterior apresentaram correlação positiva estatisticamente significante na presente amostra. Houve ainda superioridade da PET-18FDG para diferenciar DA do GC.

Imagem por ressonância magnética na investigação da cabeça de cães / Magnetic resonance imaging in the investigation of canine heads

A imagem por ressonância magnética (IRM) é o método de diagnóstico por imagem não invasivo mais sensível para avaliar as partes moles, particularmente o encéfalo, porém trata-se de uma técnica onerosa. O método fundamenta-se no fenômeno da ressonância magnética nuclear que ocorre quando núcleos atômicos com propriedades magnéticas presentes no corpo são submetidos a um campo magnético intenso, sendo posteriormente excitados por energia de radiofrequência e gerando, por sua vez, um sinal de onda de radiofrequência capaz de ser captado por uma antena receptora, passando por um processo matemático, chamado Transformada de Fourier, para posterior formação da imagem. Esse estudo objetivou realizar 10 exames completos da cabeça em cadáveres de cães normais à IRM e confeccionar um Atlas com as estruturas identificadas. As imagens foram adquiridas em um aparelho de ressonância magnética Gyroscan S15/HP Philips com campo magnético de 1,5Tesla. Os cadáveres foram posicionados com a cabeça no interior de uma bobina de cabeça humana e foram submetidos a cortes iniciais sagitais a partir de onde se planejou os cortes transversais e dorsais nas sequências de pulso spin-eco T1, T2 e DP. Em T1 utilizou-se TR=400ms e TE=30ms, T2 utilizou-se TR=2000ms e TE=80ms e na DP utilizou-se TR=2000ms e TE=30ms. A espessura do corte foi de 4mm, o número de médias foi igual a 2, a matriz foi de 256x256, o fator foi igual a 1,0 e o campo de visão foi de 14cm. A duração do exame completo da cabeça foi de 74,5minutos. As imagens obtidas com as sequências utilizadas e com a bobina de cabeça humana foram de boa qualidade. Em T1 a gordura tornou-se hiperintensa e o líquido hipointenso. Em T2 a gordura ficou menos hiperintensa e o líquido hiperintenso. A cortical óssea e o ar foram hipointensos em todas as sequências utilizadas devido a baixa densidade de prótons...

Magnetic resonance imaging (MRI) is the most sensitive method of diagnostic imaging to evaluate soft tissues, specially the brain, however it is expensive. The method is based on the nuclear magnetic resonance phenomenon that occurs when atomic nucleus with magnetic proprieties in the body are submitted to a strong magnetic field, and excited with radio frequency generating a radio frequency signal captured by a receptive antenna. The signal is processed by Fourier Transform for the image formation. This study had the objective to obtain 10 complete exams of heads in cadavers of normal dogs to MRI and to make an Atlas of head structures. The images were obtained with a magnetic resonance unit Gyroscan S15/HP Philips using a magnetic field of 1,5Tesla. The cadavers were positioned with the head into a human head coil and submitted to sagittal slices used to plan transverse and dorsal slices in T1, T2 and DP spin-echo sequences. In T1 we adjusted TR=400ms and TE=30ms, in T2 TR=2000ms and TE=80ms and in DP TR=2000ms and TE=30ms. The slice thickness was 4mm, the number of averages 2, the matrix 256x256, the factor 1,0 and the field of view 14cm. The duration of the complete exam of the head was 74,5minutes. The images obtained with the described sequences and with the human head coil was of good quality. In T1 fat was hyperintense and fluid was hypointense. In T2 fat was less hyperintense and fluid was hyperintense. The cortical bone and the air were hypointense in all sequences used because of the low proton density. The DP sequence showed the best contrast between white and gray matter when compared with T2 and T1 sequences...

Correlation between hippocampal volumes and proton magnetic resonance spectroscopy of the posterior cingulate gyrus and hippocampi in alzheimer disease / Correlação entre os volumes hipocampais e a espectroscopia por ressonância magnética do giro do cíngulo posterior e dos hipocampos na doença de alzheimer

Prior studies have reported hippocampal volume loss, decrease in N-Acetylaspartate (NAA) concentration and increased myo-inositol (mI) concentration in patients with Alzheimer disease (AD). The purpose of this study was to evaluate hippocampal volumes of AD patients and their correlation with metabolic changes detected by proton spectroscopy (1H MRS) of hippocampal formations and the posterior cingulate region. Materials and Methods: 22 patients with probable AD (18 mild, 4 moderate) and 14 elderly controls without cognitive symptoms, were enrolled in the study. Hippocampal volumetric measurements, single-voxel 1H MRS of the posterior cingulate region and of hippocampal formations were obtained. The following metabolite ratios were evaluated: NAA/Cr, mI/Cr, mI/NAA. Statistical analysis was performed to detect differencesand correlations between these parameters in patients and controls. Results: The hippocampal volume of patientsand controls did not differ significantly. The results of 1H MRS differed significantly between patientsand controls in the hippocampal formations (mI/Cr, mI/NAA) and posterior cingulate region (NAA/Cr, mI/Cr, mI/NAA). The best predictor of AD diagnosis was NAA/Cr in the posterior cingulate region, having a sensitivity of 0.899 and specificity of 0.800. There was no correlation between hippocampal volumes and the results of 1H MRS in patients with AD. Conclusions: The results of 1H MRS differed significantly between patients and controls in hippocampal formations and the posterior cingulate region, with NAA/Cr proving to be the best predictor for AD. No correlation between hippocampal volumes and the results of 1H MRS in patients with AD was observed.

Estudos anteriores demostraram redução do volume hipocampal, redução da concentração de N- Acetilaspartato (NAA) e aumento da concentração de mio-inositol (mI) em pacientes com doença de Alzheimer (DA). O objetivo deste trabalho foi de avaliar os volumes hipocampais de pacientes com DA e correlacioná-los com as alterações metabólicas detectadas pela espectroscopia de próton das formações hipocampais e da região do cíngulo posterior. Material e Métodos: 22 pacientes com provável DA (18 leve, 4 moderada) e 14 controles sem sintomas cognitivos foram incluídos neste estudo . Medidas volumétricas hipocampais, espectroscopia de próton de voxel único das formações hipocampais e da região do cíngulo foram obtidos. As seguintes razões de metabólitos foram avaliadas NAA/Cr, mI/Cr, mI/NAA. Análise estatística foi realizada para detectar as diferenças e correlações entre estes parâmetros nos pacientes e nos controles. Resultados: Os volumes das formações hipocampais dos pacientes e dos controles não foram significativamente diferentes. Os resultados da espectroscopia de próton foram significativamente diferentes nas das formações hipocampais dos pacientes e controles (mI/Cr, mI/NAA) e na região do cíngulo posterior (NAA/Cr, mI/Cr, mI/NAA). O melhor indicador para DA foi a razão NAA/Cr na região do cíngulo posterior com sensibilidade de 0,899 e especificidade de 0,800. Não houve correlação entre os volumes das formações hipocampais e os resultados da espectroscopia de próton nos pacientes com DA. Conclusões: Os resultados da espectroscopia de próton foram significativamente diferentes entre pacientes e controles das formações hipocampais e na região do cíngulo posterior, sendo NAA/Cr o melhor indicador para DA. Não houve correlação entre os volumes das formações hipocampais e os resultados da espectroscopia de próton nos pacientes com DA.