Estudo de alterações estruturais cerebrais em pacientes com esquizofrenia crônica e de primeiro episódio através de imagens por ressonância magnética com morfometria baseada no voxel / A study on structural brain changes in patients with chronic and first-episode schizophrenia using magnetic resonance imaging with voxel-based morphometry

RESUMO

Embora alterações estruturais cerebrais na esquizofrenia venham sendo repetidamente demonstradas em estudos de ressonância magnética (RM), ainda permanece incerto se tais alterações são estáticas ou progressivas. Enquanto estudos longitudinais são tradicionalmente utilizados na avaliação da questão da progressão, estudos transversais de neuroimagem comparando diretamente pacientes com esquizofrenia crônica e de primeiro episódio a controles saudáveis têm sido bastante raros até o presente. Com o recente interesse em meganálises combinando dados multicêntricos de RM visando-se a maior poder estatístico, o presente estudo multicêntrico de morfometria baseada no voxel (VBM) foi realizado para avaliar os padrões de alterações estruturais cerebrais segundo os diferentes estágios da doença, bem como para avaliar quais (se alguma) dessas alterações se correlacionariam especificamente a moderadores clínicos potenciais, tais como exposição cumulativa a antipsicóticos, tempo de doença e gravidade da doença. Métodos: Selecionou-se uma ampla amostra de pacientes com esquizofrenia (161, sendo 99 crônicos e 62 de primeiro episódio) e controles (151) a partir de quatro estudos prévios de RM (1,5T) realizados na mesma região do Brasil. O processamento e análise das imagens foi realizado usando-se o software Statistical Parametric Mapping (SPM8) com emprego do algoritmo DARTEL (diffeomorphic anatomical registration through exponentiated Lie algebra). Os efeitos de grupo sobre os volumes regionais de substância cinzenta (SC) foram analisados através de comparações voxel-a-voxel por análises de covariância em modelos lineares gerais, inserindo-se, em todas as análises, o volume total de SC, protocolo do scanner, idade e sexo como variáveis de confusão. Por fim, foram realizadas análises de correlação entre os aludidos moderadores clínicos potenciais e os volumes cerebrais globais e regionais. Resultados: Os pacientes com esquizofrenia de primeiro episódio...

ABSTRACT

Although structural brain changes in schizophrenia have been repeatedly demonstrated in magnetic resonance imaging (MRI) studies, it remains unclear whether these are static or progressive in nature. While longitudinal MRI studies have been traditionally used to assess the issue of progression, cross-sectional neuroimaging studies directly comparing first-episode and chronic schizophrenia patients to healthy controls have been very scarce to date. With the recent interest in multisite mega-analyses combining structural MRI data from multiple centers aiming at increased statistical power, the present multisite voxel-based morphometry (VBM) study was carried out to examine patterns of brain structural changes according to the different stages of illness and to ascertain which (if any) of such structural abnormalities would be specifically correlated to potential clinical moderators, including cumulative exposure to antipsychotics, illness duration and overall illness severity. Methods: We gathered a large sample of schizophrenia patients (161, being 99 chronic and 62 first-episode) and controls (151) from four previous morphometric MRI studies (1.5 T) carried out in the same geographical region of Brazil. Image processing and analyses were conducted using Statistical Parametric Mapping (SPM8) software with the diffeomorphic anatomical registration through exponentiated Lie algebra (DARTEL) algorithm. Group effects on regional gray matter (GM) volumes were investigated through whole-brain voxel-wise comparisons using General Linear Model Analysis of Co-variance (ANCOVA), always including total GM volume, scan protocol, age and gender as nuisance variables. Finally, correlation analyses were performed between the aforementioned clinical moderators and regional and global brain volumes. Results: First-episode schizophrenia subjects displayed subtle volumetric deficits relative to controls in a circumscribed brain regional...