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- W3197755770 abstract "Aim: Lo scopo di questo studio e di implementare e validare metodi di quantificazione oggettiva della relazione tra danno della sostanza grigia (SG) e sostanza bianca (SB) applicabili a malattie neurodegenerative, con particolare interesse per la sclerosi multipla (SM).Background: le tecniche di imaging convenzionale non sono in grado di caratterizzare adeguatamente il substrato patologico sottostante la SM. Per di piu, e stato dimostrato che i danni provocati dalla SM non si limitano alle lesioni della SB ma appaiono molto piu diffusi. Per ovviare a questo problema, sono state sviluppate diverse tecniche avanzate di acquisizione e post-processing per caratterizzare meglio qualitativamente l’entita e la localizzazione del danno correlato alla patologia. Spesso pero, gli effetti della patologia focale tipica della SM richiedono una valutazione attenta e un adeguamento degli algoritmi normalmente utilizzati nella comunita di neuroimaging. Le tecniche avanzate di neuroimaging consentono la possibilita di valutare i diversi processi patologici coinvolti nella SM. Alcuni esempi includono la ricostruzione morfologica della SG corticale e sottocorticale allo scopo di caratterizzare l’atrofia tissutale, le tecniche di diffusione per definire quantitativamente le caratteristiche della SB (inclusa la cosiddetta sostanza bianca apparentemente normale), la ricostruzione trattografica dei fasci di fibre di interesse e il susceptibility-weighted imaging per lo studio dei depositi di ferro. Inoltre, l’uso integrato delle tecniche sopramenzionate puo fornire informazioni preziose sulle associazioni, ed eventuali interazioni tra il danno della SB e della SG.Protocolllo e risultati- (i) sviluppo delle metodologie: e stata quantificata l’influenza delle lesioni focali della SB sulla ricostruzione della corteccia di pazienti affetti da SM recidivante remittente. Siccome e stato verificato un impatto negativo delle lesioni sulla ricostruzione automatica del distretto corticale, abbiamo sviluppato e implementato un processo ottimizzato per il filling delle lesioni in fase di pre-processing. Abbiamo quindi combinato la ricostruzione della corteccia e le tecniche di trattografia per studiare la relazione tra la riduzione dello spessore corticale e il danno della SB in aree funzionalmente ed anatomicamente correlate. Il danno tissutale a carico della SB interferisce con la ricostruzione trattografica dei fasci di fibre di SB (sia utilizzando un approccio deterministico che probabilistico); abbiamo quindi implementato un metodo di generazione di atlanti probabilistici basati sulla ricostruzione degli stessi fasci di fibre in un campione di soggetti sani. E stato inoltre quantificato l’effetto delle lesioni focali sulla segmentazione automatica delle strutture di SG profonda. Da ultimo, abbiamo implementato una nuova procedura, ottimizzata e libera da bias per la definizione della relazione tra depositi di ferro nella SG profonda e danno all’interno dei fasci di fibre di SB ad essa connessi.(ii): applicazioni: il processo ottimizzato di filling delle lesioni e stato utilizzato in tutti e 4 gli studi descritti nel presente lavoro. Abbiamo analizzato un campione di 51 pazienti affetti da SM, in cui il danno della SB apparentemente normale appartenente al tratto cortico-spinale (CST) e risultato essere il maggiore fattore predittivo di riduzione dello spessore corticale nella corteccia motoria primaria. Questo dato, non essendo presente nella popolazione di soggetti sani, pare essere specificamente correlato alla patologia in esame. Abbiamo anche dimostrato un evidente effetto delle lesioni della SM sulla segmentazione automatica di talamo e nucleo caudato in un campione di 152 pazienti affetti da SM. Questo riscontro ha motivato l’utilizzato di immagini lesion filled nel terzo lavoro qui descritto, in cui abbiamo studiato la relazione tra atrofia della SG profonda e stato delle funzioni cognitive in una popolazione di 64 pazienti affetti da SM. Abbiamo sottolineato il vantaggio di metodi surface-based per una localizzazione piu precisa degli effetti dell’atrofia tissutale. Piu nel dettaglio, l’atrofia delle regioni anteriori del talamo correla con una riduzione della velocita di processazione delle informazioni, nell’ambito di un follow-up di tre anni. E interessante sottolineare che non e stato possibile riscontrare lo stesso dato utilizzando altri metodi di imaging comunemente utilizzanti. Infine, abbiamo applicato la nostra procedura ottimizzata al fine di combinare tecniche di trattografia a imaging sensibile al ferro in un campione di 66 pazienti affetti da SM. I nostri risultati hanno dimostrato per la prima volta in letteratura una associazione tra la probabile presenza di depositi di ferro nella SG profonda e un aumento del danno della SB nei tratti associati.Conclusioni: lo scopo del presente studio era identificare e validare l’efficacia di metodi di imaging oggettivi per la quantificazione della relazione tra danno della SB e nella SG nella SM. Abbiamo ripetutamente dimostrato l’importanza di tenere in considerazione nel preprocessing gli effetti delle lesioni in SB, per ottenere risultati attendibili. In due diversi studi abbiamo riscontrato una chiara evidenza di associazione tra danno della SB e della SG. Per indagare e quantificare il danno della SB abbiamo utilizzato metodiche trattografiche, mentre per quanto riguarda la SG abbiamo utilizzato sia tecniche di ricostruzione morfologica della corteccia che tecniche di imaging sensibili al ferro per l’acquisizione e il post-processing. A questo proposito abbiamo rilevato che il danno della SG in termini sia di assottigliamento corticale che di indici di possibile presenza di depositi di ferro erano correlati ad un aumento del danno della SB nei tratti anatomicamente connessi. Abbiamo anche dimostrato per la prima volta che l’atrofia focale del talamo e associata ad un declino delle funzioni cognitive, in particolare della velocita di processazione delle immagini nel corso di un follow-up della durata di tre anni. Considerati globalmente, i risultati ottenuti dagli studi presentati sembrano aprire uno scenario promettente nell’ambito della ricerca di imaging sulla SM, avendo ottenuto una migliore caratterizzazione dell’associazione tra danno, struttura-specifico, della SG, sia profonda che corticale, e della SB nella sclerosi multipla. Questi risultati, in aggiunta, promuovono una migliore comprensione fornita da un approccio multimodale per lo studio delle varie caratteristiche della patologia in esame." @default.
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