Estudio anátomo-radiológico mediante segmentación de los núcleos cerebrales caudado, putamen y pálido / Anatomoradiologic study of cerebral nuclei caudate, putamen and pallidum by means of segmentation

RESUMEN

Introducción: En la fisiopatología de algunas entidades neurológicas y psiquiátricas se involucran determinadas estructuras encefálicas. Las pruebas diagnósticas por imagen y la segmentación informática brindan la oportunidad de estudiar posibles relaciones entre ellas. Objetivo: Realizar un atlas anatómico mediante imágenes de resonancia magnética (RM) encefálica, definiendo los valores de normalidad en sujetos sanos de diversas estructuras para aplicarlos en el estudio de pacientes con patologías neurológicas y/o psiquiátricas, determinando posibles relaciones. Materiales y métodos: Diez estudios de RM de individuos sanos, analizados por dos radiólogos independientes. Se estudiaron los núcleos caudado, putamen y pálido de ambos hemisferios cerebrales, mediante la herramienta de segmentación ITK-SNAP. Se determinaron los volúmenes máximo, mínimo y medio de los núcleos, comparando ambos lados y la concordancia interobservador. Resultados: Los resultados volumétricos del caudado reflejaron una media de 4032 mm3 (+/-719'72), 4626'42 mm3 (+/-653'87) para el putamen y 1251'25 mm3 (+/- 277'3) para el pálido. Los índices de correlación entre los núcleos de ambos lados fueron de 0'974 para el caudado, 0'946 para el putamen y 0´76 para el pálido. Los índices de correlación interobservador fueron de 0'737, 0'919 y 0'082, respectivamente. Conclusiones: La segmentación en imágenes médicas -en este caso, RM- tiene un futuro prometedor para analizar patologías cerebrales con alteraciones morfológicas y/o morfométricas. Los resultados obtenidos para los núcleos putamen y caudado representan una directriz inicial para establecer la morfología y morfometría normales.

ABSTRACT

Introduction: Some encephalic structures are involved into the physiopathology of some neurologic and psychiatric entities. The different imaging modalities and the computer segmentation allow the opportunity of studying the possible relationship among them. Objective: To elaborate an anatomic atlas of the encephalic structures by means of MR images, evaluating in healthy patients the normal values of these structures, in order to apply them in the study of patients with neurologic or psychiatric pathologies to determine a possible relationship. Material and methods: Ten MR studies of healthy patients, analysed by two independents radiologists. Caudate, putamen and pallidum nuclei of both hemispheres were evaluated by means of the segmentation tool ITKSNAP. The maximum, minimum and medium volumes of the nuclei were determined, comparing both sides and the interobserver correlation. Results: The volumetric results for caudate nucleus (media) were: 4032 mm3 (+/-719'72), 4626'42 mm3 (+/-653'87) for the putamen and 1251'25 mm3 (+/-277'3) for the pallidum. The correlation index between the nucleus of both sides were of 0,974 for caudate, 0,946 for the putamen and 0,76 for the pallidum. The interobserver correlation indexes were 0,737, 0,919 and 0,082 respectively. Conclusions: Medical imaging segmentation, in this case MR, has a very promising future in order to analyse brain entities with morphometric or morphologic alterations. The obtained results in case of caudate, putamen and pallidum nuclei represent an initial key in order to establish the normal morphology and morphometry of these structures.