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Alzheimer: descubriendo lo invisible

La enfermedad del Alzheimer provoca síntomas de pérdida de memoria, desorientación o alteraciones de humor en las personas que lo sufren, pero, ¿qué cambios se producen en el cerebro y cómo podemos mejorar su detección?

Las resonancias magnéticas (RM) permiten examinar la estructura, el metabolismo o la funcionalidad cerebral y por lo tanto, se han desarrollado numerosas herramientas para analizarlas y extraer su información. Una de las más usadas es “Voxel-based morphometry” (morfometría basada en vóxeles) o VBM (Ashburner and Friston, 2000), que permite detectar cambios en la estructura cerebral comparando estadísticamente un grupo de RMs de pacientes con uno de gente sana. La figura 1 detalla los pasos requeridos para un análisis morfométrico VBM.

Figura 1: Ejemplo de los pasos de un análisis VBM.

 

En este tipo de estudios, el modelo de resonancia magnética más utilizado hasta el momento es la llamada T1-weighted, especialmente diseñada para realzar el contraste entre las dos materias presentes en el cerebro (gris y blanca) y el fluido que las rodea (fluido cerebro espinal) (Figura 2). Esta característica las hace particularmente adecuadas para detectar reducciones de la materia gris provocadas por el Alzheimer situadas en regiones correspondientes, por ejemplo, a la memoria (hipocampo). Sin embargo, en las imágenes T1-weighted no es posible detectar los primeros cambios neurológicos de esta enfermedad, que ocurren casi 20 años antes de la aparición de los primeros síntomas y que se caracterizan por depósitos de la proteína amiloide (entre otros procesos). En cambio, el tipo de resonancia magnética denominado T2-weighted (Figura 2)—no disponible en 3D hasta recientemente—es más sensible a posibles fluctuaciones del campo magnético aplicado en la adquisición de la imagen y causadas por ciertos metales presentes en nuestro cerebro.

Figura 2: Imagen mRI: a) T1-weighted b) T2-weighted

Las placas de amiloide están rodeadas de hierro, lo que podría alterar la intensidad de la señal en las resonancias T2. Por lo tanto, la hipótesis que se examina en (Diaz-de-Grenu et al., 2011) es que un análisis VBM utilizando los escáneres T2 (T2-VBM) podría ser capaz de localizar no sólo las alteraciones morfológicas detectables con las imágenes T1 (T1-VBM), sino también las placas de amiloide. Los resultados muestran que el análisis T2-VBM supera en sensibilidad al T1-VBM (Figura 3) y que patrón de lesiones neurológicas que revela concuerda con las áreas localizadas en el tipo de imágenes PET (Positron emission tomography) (Frisoni and Delacourte, 2009), usadas para detectar depósitos de amiloide y que por lo tanto, la hipótesis planteada en el estudio adquiere fuerza (Figura 4).

Figura 3: Comparativa de los resultados obtenidos en los análisis VBM usando imágenes T1-weighted y T2-weighted que muestran las áreas de diferencia estadística entre el grupo de pacientes de Alzheimer y el grupo de gente sana.

Y si ya existe una prueba para detectar amiloide, ¿por qué queremos otra más? Las imágenes PET—comparadas con las resonancias magnéticas—son más costosas para los centros de salud, tienen un proceso de adquisición más lento y sobre todo, conllevan una dosis de radiación para el paciente. Por otro lado, la limitación de T2-VBM es que no trabaja a nivel individual, es decir, necesita dos grupos de resonancias (pacientes y sanos) para obtener resultados, de manera que no es posible sustituir a los PET por el momento. Sin embargo, este hallazgo muestra que las imágenes T2-weighted tienen un potencial considerable a explorar a fondo que podría resultar útil para estudios longitudinales y desarrollo de fármacos.

Figura 4: (Izquierda) imagen PET que muestra en rojo las zonas más afectadas por amiloide y (derecha) zonas detectadas por T2-VBM.

Referencias

Ashburner, J., Friston, K.J., 2000. Voxel-based morphometry–the methods. Neuroimage. 11, 805-21.

Diaz-de-Grenu, L.Z., et al., 2011. MRI detection of tissue pathology beyond atrophy in Alzheimer’s disease: introducing T2-VBM. Neuroimage. 56, 1946-53.

Frisoni, G.B., et al., 2009. In vivo mapping of amyloid toxicity in Alzheimer disease. Neurology. 72, 1504-11.

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