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Neuroimaging of cerebral small vessel disease

Potter, Gillian Margaret January 2011 (has links)
Lacunar stroke accounts for one quarter of all ischaemic stroke and in the long term carries a greater risk of death and disability than was previously realised. Much of our current knowledge originated from neuropathological studies in the 1950s and 1960s. In the last thirty years, brain computed tomography (CT) and magnetic resonance imaging (MRI) have revolutionised our understanding of lacunar stroke and associated features of cerebral small vessel disease (SVD), namely white matter lesions (WML), enlarged perivascular spaces (EPVS) and brain microbleeds (BMB). The purpose of the projects which led to the writing of this thesis was to improve understanding of imaging characteristics of cerebral SVD. We aimed to assess (i) clinical and imaging features which might explain misclassification of lacunar infarcts as cortical infarcts and vice versa, (ii) the proportion of symptomatic lacunar infarcts progressing to lacunar cavities and associations of cavitation, (iii) completeness of reporting of lacunar lesions in the lacunar stroke literature, (iv) definitions and detection of lacunar lesions amongst SVD researchers, (v) the relationship between WML and carotid stenosis, (vi) clinical and imaging associations of EPVS and, (vii) observer variability in the assessment of EPVS and BMB, in order to develop visual rating scales. Section one describes neuroimaging of lacunar stroke. To investigate features which might explain clinical stroke subtype misclassification (‘clinical-imaging dissociation’), I used data from a stroke study. The main factor associated with clinical-imaging dissociation was diabetes, and in patients with acute lacunar infarction, proximity of the lacunar infarct to the cortex, age, diabetes and left hemisphere location. To investigate the proportion of symptomatic lacunar infarcts progressing to cavities, I used data from two stroke studies. A fifth of patients with acute lacunar ischaemic stroke showed definite cavitation on follow-up imaging at a median of 227 days; cavitation was associated with increasing time to follow-up. To assess completeness of reporting of lacunar lesions in the lacunar stroke literature, I reviewed 50 articles from three journals with a stroke focus. There was marked variation in terminology and descriptions of imaging definitions of lacunar lesions. To assess lacunar lesion definitions and detection amongst SVD researchers, I used an online survey consisting of case-based and non-case-based questions. There was marked variation in definitions and descriptions. Cavitated lesions were detected with the highest degree of confidence. Section two describes neuroimaging of associated features of cerebral SVD. Using data from two stroke studies, I examined the relationship between WML and ipsilateral carotid artery stenosis. There was no association between carotid stenosis and WML. I tested the association of EPVS with WML and lacunar stroke subtype using data from a stroke study. Total EPVS were associated with age and deep WML; basal ganglia (BG) EPVS were associated with age, centrum semiovale (CS) EPVS, cerebral atrophy and lacunar stroke subtype. Quantification of observer variability in EPVS rating was assessed on 60 MRI scans selected from a stroke study and an ageing cohort. Intrarater agreement was good and interrater agreement was moderate. Main reasons for interrater disagreement included the visualisation of very small EPVS and the presence of concomitant WML and lacunar lesions. Observer variability in BMB rating was quantified using MRI scans from a stroke study. Interrater agreement was moderate but improved following modification of the pilot rating scale (BOMBS; Brain Observer MicroBleed Scale), which had its main effect by differentiating ‘certain’ BMB from ‘uncertain’ BMB and BMB ‘mimics’. In conclusion, neuroimaging, particularly MRI, is a valuable tool for the investigation of lacunar stroke and associated features of cerebral SVD. With recent technological advances in both CT and MRI, neuroimaging will remain central to future SVD studies, hopefully leading to a much improved understanding of this important disease.
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Epidemiological, clinical anf pathogenetic studies of acute intermittent porphyria

Bylesjö, Ingemar January 2008 (has links)
<p>Porphyrias are inherited metabolic disorders characterised by an impairment of heme biosynthesis. Acute intermittent porphyria (AIP) is the most common of the acute porphyrias in Sweden. Acute attacks of AIP are characterised by neuro-psychiatric symptoms, including epileptic seizures. Environmental and acquired factors are related to the induction of symptoms. Acute attacks of AIP are treated with high doses of glucose and/or hematin infusions.</p><p>The pathogenesis of the neuro-psychiatric symptoms is not known. Reversible white-matter lesions, probably due to vasospasm, have been seen on brain MRI. Similarities between multiple sclerosis (MS) and AIP have previously been described, but to our knowledge no study has investigated whether AIP-gene carriers have white-matter lesions seen on brain MRI or oligoclonal bands (OB) in cerebrospinal fluid (CSF).</p><p>The percentage of AIP-gene carriers who have experienced epileptic seizures has been calculated at 10-20%, but previous investigations are derived from highly selected clinic-based studies. Studies were therefore undertaken to investigate the prevalence of epileptic seizures, the relationship of seizures to AIP, the type of seizures and the relationship of seizures to other factors such as melatonin.</p><p>A case report described the disappearance of porphyric attacks after the onset of diabetes mellitus (DM). In our study, we investigated the rate of attacks after the onset of DM. For many years, clinical issues relating to AIP have not been a focal area. We therefore carried out a study to update our knowledge of the clinical course of AIP in order to improve prevention, control and treatment. In our studies of AIP-gene carriers and epileptic seizures, we found that epileptic seizures are less common than has previously been described (3.7%) and they are not very different from what is expected in the general population, but the prevalence of 5.1% of seizures with manifest AIP is higher than in the general population. The seizures may be generalised or partial and the seizure frequency was generally low. The AIP-gene carriers who had had epileptic seizures had a lower melatonin excretion level in their urine compared with gender- and aged-matched AIP-gene carriers’ relatives without epileptic seizures, which may indicate that melatonin plays a possible anti-convulsive role.</p><p>In our study of AIP and DM, no subject had an attack of AIP after the onset of DM. White-matter lesions on brain MRI were seen in 25% of the AIP-gene carriers examined outside attacks. One carrier had elevated protein levels in the CSF, but no carrier had cells or OB in the CSF.</p><p>In our population-based study, 356 DNA-confirmed AIP-gene carriers from northern Sweden participated. Manifest AIP (MAIP) was identified in 42%, 65% of whom were women. Eight mutations were found. Women were more severely stricken by AIP attacks in terms of number and duration, hospital admission and early onset. Men (30%) reported most attacks > 40 years of age. The most commonly reported symptoms during attacks were severe abdominal pain (86%), fatigue (42%), constipation (41%), vomiting (36%), muscle pain (30%), psychiatric symptoms (29%), pareses (20%) and sensory impairment (10%). Chronic AIP symptoms were reported by 18%. Precipitating factors were often reported: menstruation (31%), psychological strain (30%), certain drugs and fasting (20%), infection and alcohol (14%), physical strain (12%) and pregnancy (5%). Smoking was more frequent in MAIP and was associated with the number of AIP attacks. Some 30% of MAIP carriers used drugs that were not considered safe (in 1999), mainly diuretics, calcium antagonists and ACE inhibitors. Twenty per cent of MAIP carriers reported that they were receiving a disability pension due to AIP. Elevated levels of ASAT, bile acids, creatinine, creatinine clearance, U-ALA and U-PBG were often found in MAIP-gene carriers. Hypertension, renal impairment and pain in the legs were associated with MAIP. Hepatoma was strikingly over-represented.To summarise; epileptic seizures are less common than has previously been described, melatonin may have an anti-convulsive effect and DM may have a beneficial effect on MAIP-gene carriers. White-matter lesions are seen on brain MRI. The lesions are unspecific but may relate to the patients’ porphyria. AIP is not a harmless disease. A large percentage of the AIP-gene carriers had frequent attacks, severe symptoms, long-lasting fatigue and chronic AIP and women were more severely stricken. Effects on the kidneys, blood pressure and the liver, including HCC, were evident. Measures should be taken to improve the quality of life and prognosis for AIP-gene carriers.</p>
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Epidemiological, clinical anf pathogenetic studies of acute intermittent porphyria

Bylesjö, Ingemar January 2008 (has links)
Porphyrias are inherited metabolic disorders characterised by an impairment of heme biosynthesis. Acute intermittent porphyria (AIP) is the most common of the acute porphyrias in Sweden. Acute attacks of AIP are characterised by neuro-psychiatric symptoms, including epileptic seizures. Environmental and acquired factors are related to the induction of symptoms. Acute attacks of AIP are treated with high doses of glucose and/or hematin infusions. The pathogenesis of the neuro-psychiatric symptoms is not known. Reversible white-matter lesions, probably due to vasospasm, have been seen on brain MRI. Similarities between multiple sclerosis (MS) and AIP have previously been described, but to our knowledge no study has investigated whether AIP-gene carriers have white-matter lesions seen on brain MRI or oligoclonal bands (OB) in cerebrospinal fluid (CSF). The percentage of AIP-gene carriers who have experienced epileptic seizures has been calculated at 10-20%, but previous investigations are derived from highly selected clinic-based studies. Studies were therefore undertaken to investigate the prevalence of epileptic seizures, the relationship of seizures to AIP, the type of seizures and the relationship of seizures to other factors such as melatonin. A case report described the disappearance of porphyric attacks after the onset of diabetes mellitus (DM). In our study, we investigated the rate of attacks after the onset of DM. For many years, clinical issues relating to AIP have not been a focal area. We therefore carried out a study to update our knowledge of the clinical course of AIP in order to improve prevention, control and treatment. In our studies of AIP-gene carriers and epileptic seizures, we found that epileptic seizures are less common than has previously been described (3.7%) and they are not very different from what is expected in the general population, but the prevalence of 5.1% of seizures with manifest AIP is higher than in the general population. The seizures may be generalised or partial and the seizure frequency was generally low. The AIP-gene carriers who had had epileptic seizures had a lower melatonin excretion level in their urine compared with gender- and aged-matched AIP-gene carriers’ relatives without epileptic seizures, which may indicate that melatonin plays a possible anti-convulsive role. In our study of AIP and DM, no subject had an attack of AIP after the onset of DM. White-matter lesions on brain MRI were seen in 25% of the AIP-gene carriers examined outside attacks. One carrier had elevated protein levels in the CSF, but no carrier had cells or OB in the CSF. In our population-based study, 356 DNA-confirmed AIP-gene carriers from northern Sweden participated. Manifest AIP (MAIP) was identified in 42%, 65% of whom were women. Eight mutations were found. Women were more severely stricken by AIP attacks in terms of number and duration, hospital admission and early onset. Men (30%) reported most attacks &gt; 40 years of age. The most commonly reported symptoms during attacks were severe abdominal pain (86%), fatigue (42%), constipation (41%), vomiting (36%), muscle pain (30%), psychiatric symptoms (29%), pareses (20%) and sensory impairment (10%). Chronic AIP symptoms were reported by 18%. Precipitating factors were often reported: menstruation (31%), psychological strain (30%), certain drugs and fasting (20%), infection and alcohol (14%), physical strain (12%) and pregnancy (5%). Smoking was more frequent in MAIP and was associated with the number of AIP attacks. Some 30% of MAIP carriers used drugs that were not considered safe (in 1999), mainly diuretics, calcium antagonists and ACE inhibitors. Twenty per cent of MAIP carriers reported that they were receiving a disability pension due to AIP. Elevated levels of ASAT, bile acids, creatinine, creatinine clearance, U-ALA and U-PBG were often found in MAIP-gene carriers. Hypertension, renal impairment and pain in the legs were associated with MAIP. Hepatoma was strikingly over-represented.To summarise; epileptic seizures are less common than has previously been described, melatonin may have an anti-convulsive effect and DM may have a beneficial effect on MAIP-gene carriers. White-matter lesions are seen on brain MRI. The lesions are unspecific but may relate to the patients’ porphyria. AIP is not a harmless disease. A large percentage of the AIP-gene carriers had frequent attacks, severe symptoms, long-lasting fatigue and chronic AIP and women were more severely stricken. Effects on the kidneys, blood pressure and the liver, including HCC, were evident. Measures should be taken to improve the quality of life and prognosis for AIP-gene carriers.
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The effect of repetitive head impact exposure on white matter lesion volume

Nowak, Christina Marie 03 December 2021 (has links)
Contact and collision sports (CCS) expose athletes to countless repetitive head impacts (RHI) across a single season, potentially leading to increased risk of long-term difficulties in cognition and the development of neurodegenerative disease. There is mixed literature on whether RHI from CCS result in changes to white matter and long-term neurobehavioral outcomes, therefore this research project seeks to provide supporting evidence by comparing the total volume of fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR) white matter lesions in individuals with a history of RHI from CCS to those without a history of RHI from the Boston University Alzheimer’s Disease Research Center (BU ADRC). The RHI participants were matched to a group of non-RHI participants based on age (+/- 5 years). Effects of RHI on white matter hyperintensities (WMHs) are evaluated, while considering hippocampal volume across RHI and non-RHI groups. When controlling for age, sex, education, and total hippocampal volume, those with a history of football were found to have a significantly greater WMH volume (p=.02) compared to those without a history of football play. Compared to the non-RHI group, the RHI group including all athletes (n=42) had a greater WMH volume, although it did not reach a level of significance (p=.91). This investigation provided preliminary evidence for a link between high RHI exposure and WMHs in football players, and a non-significant relationship between RHI and increased WMHs in those with a history of CCS compared to individuals in the non-RHI group. Future research should expand upon this investigation, by examining RHI exposure and WMH consequences in a diverse assortment of sports, follow athletes longitudinally for repeated in vivo MRIs and post-mortem neuropathological confirmation, and include more female athletes.
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Der Einfluss von Alter und zerebraler Mikroangiopathie auf die Anzahl und den Durchmesser von Hirnmetastasen verschiedener Tumorentitäten

Berk, Benjamin-Andreas 21 August 2017 (has links)
Eine häufige Komplikation diverser Malignome ist die Hirnmetastasierung. Im Verlauf einer Krebserkrankung kommt es bei mehr als einem Drittel aller Patienten mit einem soliden Tumor zur Absiedelung von Tochterzellen ins Gehirn. Therapeutisch einzuleitenden Maßnahmen hängen maßgeblich davon ab, wie zahlreich und wie groß die vorhandenen Hirnmetastasen sind. Zumeist wird so zwischen eine lokalen Therapie oder Ganzhirnbestrahlung entschieden. Nichtsdestotrotz bleibt die Prognose oft mit einer medianen Überlebenszeit von maximal 12 Montane sehr schlecht. Faktoren, die die Anzahl und Größe von Hirnmetastasen beeinflussen, sind bis heute nur wenig definiert. Die Metastasierung eines Primärtumors in das zentrale Nervensystem (ZNS) scheint von hämatogener Tumorzellaussaat und einer Affinität zum ZNS abhängig zu sein. Eine gesicherte Blutversorgung ist unerlässlich für das Wachstum von Metastasen im ZNS. Ob Neoangiogenese oder die Anpassung an vorhandene Gefäße durch Patienten-abhängige Faktoren beeinflusst werden, ist nicht detailliert untersucht. Ziel dieser Studie war die retrospektive Beurteilung des Einflusses von Alter und zerebraler Mikroangiopathie auf die Anzahl und Große von Hirnmetastasen diverser Tumortypen. Initial wurden alle Patienten, bei denen von Oktober 2004 bis Januar 2016 am Universitätsklinikum Leipzig die Diagnose „Hirnmetastase oder Hirnmetastasierung“ gestellt wurde, gesammelt. Basierend auf zwei Hauptkriterien wurden diese anschließend selektiert. Voraussetzungen für die Aufnahme in diese Studie waren eine vollständige Krankenakte mit allen biologischen Daten, als auch ein 3D-T1 gewichtete MRT-Aufnahme vor und nach Kontrastmittelgabe, und eine T2/FLAIR Aufnahme vor begonnener Behandlung. Ein 3-Tesla MRT wurde hierzu verwendet; die Schichtdicke betrug 1 bis 1.5 mm. Die MRT-Aufnahmen wurden hinsichtlich der Anzahl und Größe der Hirnmetastasen, sowie des Grades der Läsionen der weißen Hirnsubstanz (White Matter Lesions, WML) analysiert. Die Patienten wurden anschließend basierend auf Altersgruppen- und WML-Grad Zugehörigkeit univariat und multivariat betrachtet. Zur Untersuchung des Alters, im Rahmen des WML Grades, erfolgten zwei Untergruppierung: 1) Patienten  65 vs. Patienten >65 Jahre; 2) Einteilung nach Dekaden, beginnend bei 30 und endend bei 100 Jahren. Der Grad der Läsionen der weißen Hirnsubstanz – als Marker der zerebralen Mikroangiopahie – wurde basierend auf der vierstufigen Fazekas-Skala (0-3) (Fazekas et al. 1987) ermittelt. Patienten ohne hyperintense Läsionen der weißen Substanz wurden dem WML Grad 0, mit punktförmigen Läsionen dem Grad 1, mit beginnend konfluierenden punktförmigen Läsionen dem WML Grad 2 und großen konfluierenden Läsionen dem WML Grad 3 zugeordnet. Innerhalb dieser Untergruppen wurden durchschnittliche Metastasenzahl und der mittlere Durchmesser der Raumforderungen berechnet. Zur statistischen Analyse wurde die Software SPSS V22.0 von IBM eingesetzt. Zu Beginn wurden alle Daten mittels Kolmogorov-Smirnov Test auf Normalverteilung überprüft. Da die gemessenen Daten höchst signifikant (p=0.001) keiner Normalverteilung folgten, wurden alle weiteren Analysen mittels nicht-parametrischer statistischer Tests (Mann-Whitney U-Test bei N=2, Independent Samples Kruskal-Wallis-Test bei N>2) durchgeführt. Univariate und multivariate Analysen wurden zur Beurteilung individueller und kumulativer Effekte verwendet. Die statistische Signifikanz wurde bei einem p-Wert < 0.05 akzeptiert. Diese wurde mit zusätzlichen Korrelationsanalysen verschiedener Parameter mittels Pearson’s Chi-Square Test of Independence (pχ2) ergänzt. Die Patienten dieser Studie waren überwiegend männlich (60.5 %, n=121) und - in einem Bereich von 32 bis 91 Jahren - im Median 64,5 Jahre alt. Die Kohorte bestand aus Patienten mit nicht-kleinzelligem Bronchialkarzinom (NSCLC, n=89), kleinzelligem Bronchialkarzinom (SCLC, n=14), Mammakarzinom (BC, n=20), malignen Melanom (MM, n=30), Nierenzellkarzinom (RCC, n=17), kolorektalen Karzinom (CRC, n=10) und anderen Tumorarten (OT, n=20). Ein Anteil von 31 der 200 Patienten (15.5 %) hatte eine Hirnmetastase, 42 Patienten (21 %) zeigten zwei und 91 (45.5 %) 3–9 Metastasen. 36 Patienten hatten über 9 Metastasen. Die Analyse des cMRT ergab, dass insgesamt 88 Patienten (44%) keine WML zeigten, wohingegen 74 (37%) dem WML Grad 1, 37 (18.5%) Grad 2 und nur 1 Fall (0.5%) Grad 3 zugeordnet werden konnte. Die Veränderungen der weißen Substanz waren wesentlich häufiger und gravierender in Patienten mit NSCLC, RCC und CRC (Median: WML1) anzutreffen, als im Vergleich zu Patienten mit MM, BC oder SCLC (WML0). Die durchschnittliche Anzahl (pNoM=0.832) und der mittlere Durchmesser (pmDM=0.662) der Hirnmetastasen waren nicht signifikant verschieden zwischen Patienten 65 und >65 Jahren oder bei einer Einteilung nach Dekaden. In monovariater Analyse zeigten Patienten mit einem WML Grad 1 (NoM: 5.595.68; p=0.009) und Grad 2 (NoM: 3.683.81; p = 0.002) signifikant weniger Hirnmetastasen als Patienten ohne WML (NoM: 6.996.04; pNoM= 0.013). Mit zunehmendem Alter war der WML-Grad signifikant höher (p=0.001, r=0.422). Innerhalb der Patienten mit NSCLC (p=0.048) und bei Patienten mit anderen Tumorarten (SCLC, MM, BC, RCC, CRC, OT, n=111, p=0.05) war mit zunehmendem WML-Grad die Anzahl von Hirnmetastasen signifikant geringer. Im Gegensatz zur Anzahl, war der Durchmesser der Hirnmetastasen zwischen WML-Graden nicht unterschiedlich (p=0.0806). Weiterhin konnte kein Zusammenhang zwischen WML-Grad und Metastasierung in die weiße Hirnsubstanz festgestellt werden. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass sich ein hoher Grad an WML bei verschiedenen Tumorarten reduzierend auf die Anzahl von Hirnmetastasen auswirkt, während das Patientenalter keinen Einfluss hat. Veränderungen der Hirngefäße im Rahmen zerebraler Mikroangiopathie, können somit die Absiedelung von Tumorzellen in das zentrale Nervensystem erschweren. Dieser Sachverhalt könnte auch für die Therapie von Hirnmetastasen mit Ganzhirnbestrahlung relevant sein. So hat die Ganzhirnbestrahlung von Hirnmetastasen neben einem lokaltherapeutischen Effekt auf die sichtbaren Hirnmetastasen auch einen prophylaktischen Einfluss auf makroskopisch nicht-befallene Hirnbereiche. Dieser prophylaktische Effekt ist nach unseren Daten bei Patienten mit Mikroangiopathie mutmaßlich weniger relevant, was eher für die Anwendung lokaler Therapien (stereotaktische Bestrahlung, Resektion) statt Ganzhirnbestrahlung bei diesen Patienten spricht.:INHALTSVERZEICHNIS VORWORT 4 ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS 7 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 9 TABELLENVERZEICHNIS 9 1 EINFÜHRUNG 10 1.1 Anatomie der Blutversorgung des Gehirns 10 1.1.1 Arterielle zerebrale Gefäßversorgung 10 1.1.1.1 Karotisstromgebiet (KSG) 10 1.1.1.2 Vertebrobasilläres Stromgebiet (VBS) 12 1.1.2 Venöse zerebrale Gefäßversorgung 12 1.1.3 Kleinkalibrige Gefäßversorgung des Gehirns 13 1.2 Die zerebrale Mikroangiopathie 14 1.2.1 Definition 14 1.2.2 Inzidenz, Pathologie und Pathogenese 15 1.2.3 Zusammenfassende Epikrise zerebraler Mikroangiopathie 20 1.2.4 Hirnschäden durch Mikroangiopathien 22 1.3 Zerebrale Mikroangiopathie in der Magnetresozanztomographie 24 1.4 Zerebrale Metastasierung 30 1.5 Zielsetzung und Rationale der Untersuchung 33 2 VORBEMERKUNG ZU VERÖFFENTLICHUNG 35 3 PUBLIKATION 37 4 ZUSAMMENFASSUNG 44 5 LITERATURVERZEICHNIS 48 6 ANLAGEN 68 DARSTELLUNG DES EIGENEN BEITRAGS 68 SELBSTÄNDIGKEITSERKLÄRUNG 69 CURRICULUM VITAE 70 PUBLIKATIONSLISTE DES PROMOVENDEN 73 DANKSAGUNG 75
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Inversion Recovery Sequences for the Detection of Cortical Lesions in Multiple Sclerosis Using a 7 Tesla MR Imaging System

Bluestein, Katharine T. 22 June 2012 (has links)
No description available.
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Prognostische Aussagekraft von White Matter Lesions auf den kognitiven Verlauf bei Patienten mit zerebraler Mikroangiopathie / Prognostic value of white matter lesions with change in cognitive decline in patients with cerebral small vessel disease

Resech, Friderike 18 November 2014 (has links)
No description available.
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Klinische Korrelate von Läsionen der weißen Substanz bei Patienten mit Alkoholkrankheit / Clinical correlates of white matter lesions in younger alcohol addicts

Bachus, Erasmus 13 July 2010 (has links)
No description available.
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Deep Learning Based Detection, Quantification, and Subdivision of White Matter Hyperintensities in Brain MRI

Fryckstedt, Inna January 2023 (has links)
White matter hyperintensities (WMH) are commonly found as bright regions in brain MRI images in older individuals. They are associated with various neurological and vascular diseases, such as stroke, dementia, and cardiovascular disorders. WMH is also one of the seven radiological parameters included in the idiopathic normal pressure hydrocephalus (iNPH) Radscale, used to grade the radiological signs of normal pressure hydrocephalus. The radiological patterns are highly heterogenous, making quantification and classification of WMHs complex. In this project, an automated method for quantitative and qualitative assessment of white matter hyperintensities was developed based on the deep learning architecture nnU-Net.  Different configurations of the nnU-Net network were trained on a publicly available dataset from the 2017 Medical Image Computing and Computer Assisted Invention Society (MICCAI) WMH segmentation challenge constituting different grades of WMHs, and eventually ensembled to produce the final output of the segmentation model. Based on the segmentation result, a volumetric assessment was performed using Fazekas scale, which can then be used as one of the essential radiological parameters in the iNPH Radscale. Furthermore, the pipeline subdivides and classifies the hyperintense regions based on spatial information and T1-signal intensity, which is believed to have a significant impact on the pathology of the WMHs.  The final pipeline accurately segments WMHs from T1-weighted and FLAIR MRI images with a Dice’s similarity coefficient of 0.81, quantitatively classifies each case according to Fazekas scale and further subdivides each hyperintense voxel based on its location in the brain and intensity in the T1-weighted image. Hopefully, this can serve as a meaningful tool in the diagnosis of iNPH as well as future research aiming to fully understand the clinical implications of different types of WMHs.
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Analyse neuropsychologischer Ausfallprofile bei zerebraler Mikroangiopathie / Analysis of neuropsychological deficits in cerebral small vessel disease

Hund, Oliver Christian 01 October 2013 (has links)
Einleitung Mit dem zunehmenden Anteil älterer Menschen an der Bevölkerung rücken altersassoziierte Erkrankungen wie die Demenz immer stärker in den Fokus. Die zerebrale Mikroangiopathie (cerebral small vessel disease, CSVD) aus der Gruppe der vaskulären Demenzen zählt nach der Alzheimerdemenz (AD) zu den häufigste Erkrankungen dieser Gruppe und beeinträchtigt in ihrer häufigsten Form (subkortikale arteriosklerotische Enzephalopathie, SAE; syn. M. Binswanger) insbesondere subkortikale Funktionen wie das Ausführen mehrteiliger zielgerichteter Handlungen (Exekutivfunktionen) und visuomotorische Geschwindigkeit. Zugrunde liegend sind zerebrale Durchblutungsstörungen, welche sich bilddiagnostisch (bevorzugt MRT) als sogenannte White Matter Lesions (Marklagerläsionen) zeigen. Nicht selten sind diese und liquorchemische Hinweise auf eine Alzheimerdemenz im Sinne einer Mischdemenz (MD, hier CSVD+) koexistent. Eine klinische Differentialdiagnose ist durch die große Variabilität der neuropsychologischen Defizite bei Patienten mit zerebraler Mikroangiopathie häufig erschwert. Zielsetzung / Methoden Ziel dieser Arbeit war es demzufolge, weitere Erkenntnisse über die neuropsychologischen Ausfallprofile zu gewinnen und neue differentialdiagnostische Optionen zu den genannten Demenzformen zu erproben. Zu diesem Zweck wurden 89 Patienten mit White Matter Lesions in der MRT rekrutiert und mit Hilfe des MMST (&lt;/≥ 28 Punkte) in neuropsychologisch unauffällige (Kontrollgruppe, n = 37 Patienten) und kognitive beeinträchtigte Patienten unterteilt. Letztere wurden durch Untersuchung auf alzheimertypische Liquorparameter (Aβ-Quotient (Aβ1-40/Aβ1-42) und/oder Aβ1-42) nochmals in die beiden Untersuchungsgruppen Gruppe 1 CSVD (n = 22 Patienten) und Gruppe 2 CSVD+ (n = 29 Patienten) unterteilt. Alle Patienten wurden einer ausführlichen neuropsychologischen Evaluation (CAMCOG, Clox-Test, Trailmaking-Test, Boston Naming Test) unterzogen und die MRT-Bilder wurden mit Hilfe der Scale for Age-Related White Matter Lesions (ARWMC) ausgewertet. Als mögliches neues differentialdiagnostisches Hilfsmittel wurde der CAMCOG-Quotient (Gedächtnis/Exekutivfunktionen) auf seine Aussagekraft untersucht. Um mögliche Einflussfaktoren auf die kognitive Leistungsfähigkeit zu identifizieren, wurden Alter, Ausbildungszeit, Ausmaß der White Matter Lesiosns (ARWMC) und Geschlecht diesbezüglich untersucht. Ergebnisse Die Untersuchungsgruppen (CSVD, CSVD+) und die Kontrollgruppe unterschieden sich signifikant im Bereich des Alters und der Ausbildungszeit. Die Gruppen CSVD und CSVD+ ließen sich lediglich im Mini-Mental-Status-Test (p = 0,044) von einander unterscheiden. In Bezug auf die Belastung mit White Matter Lesions (ARWMC) bestanden zwischen allen drei Gruppen keine signifikanten Unterschiede. Beide Untersuchungsgruppen zeigten deutliche kognitive Einschränkungen und ließen sich in jedem der durchgeführten neuropsychologischen Tests von der Kontrollgruppe unterscheiden. Jedoch zeigten sich vereinzelt auch in der Kontrollgruppe eindeutig pathologische Ergebnisse, die im MMST nicht erfasst worden waren. Zwischen den beiden Untersuchungsgruppen waren lediglich in Clox1 (p = 0,033) und dem neu entwickelten CAMCOG-Quotient (p < 0,01) Unterschiede feststellbar. Letzterer erzielte für die Detektion einer möglichen zusätzlichen Alzheimerdemenz bei einem Cutoff <1,18 eine Sensitivität von 61% und einer Spezifität von 81%. Bei der Untersuchung möglicher Einflussfaktoren auf die kognitive Leistungsfähigkeit konnte für ein höheres Alter ein negativer Effekt nachgewiesen werden. Bei ausreichender Stichprobengröße war eine längere Ausbildungszeit mit besseren Ergebnissen korrelierbar. Dahingegen waren für das Geschlecht und auch das Ausmaß der White Matter Lesions keine eindeutigen Korrelationen mit niedrigeren Testergebnissen festzustellen. Für den CAMCOG-Quotienten konnten für die Anwendung bei kognitiv eingeschränkten Patienten keine Einflussfaktoren identifiziert werden. Zusammenfassung Erwartungsgemäß waren in den beiden Untersuchungsgruppen deutliche kognitive Defizite feststellbar, wobei in fast allen durchgeführten Tests die Gruppe CSVD+ die schlechteren Ergebnisse erzielte. Statistische Signifikanz erreichte dies jedoch lediglich in einem durchgeführten Standardtest, was zeigt, dass Patienten mit reiner zerebraler Mikroangiopathie und einer Mischform bei gleichzeitiger Alzheimerdemenz anhand einer neuropsychologischen Untersuchung nur schwer von einander unterscheidbar sind. In dieser schwierigen differentialdiagnostischen Frage bietet der neu entwickelte CAMCOG-Quotient ein gutes Hilfsmittel. Von den hier untersuchten Einflussfaktoren auf die kognitiven Fähigkeiten der Patienten hatte lediglich das Alter einen eindeutig negativen Einfluss. Dieser war für den CAMCOG-Quotient nicht nachweisbar, womit dieser altersunabhängig eingesetzt werden kann. Als interessanten und klinisch relevanten Nebenaspekt zeigte sich bei dieser Arbeit, dass der MMST als Screeningtest bei Patienten mit White Matter Lesions kein ausreichendes Diagnostikum zum Ausschluss kognitiver Defizite darstellt.

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