Published March 7, 2023 | Version v1
Publication Open

Study of the microstructure of brain white matter in medial temporal lobe epilepsy based on diffusion tensor imaging

Creators

  • 1. Peking University First Hospital
  • 2. Peking University
  • 3. Peking Union Medical College Hospital
  • 4. Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College
  • 5. Beijing Chao-Yang Hospital
  • 6. Capital Medical University

Description

To compare the white matter (WM) asymmetry in left and right medial temporal lobe epilepsy (mTLE) with and without hippocampal sclerosis (HS+, HS-) and assess the correlation of preoperative asymmetry and the dynamics of WM fibers with surgical outcomes.Preoperative MRI scans were collected from 58 mTLE patients (40 HS+, 18 HS-); 15 (11 HS+, 4 HS-) then underwent postoperative MRI scans. DTI parameters, including the fractional anisotropy (FA), mean diffusion coefficient (MD), axial diffusion coefficient (AD), and radial diffusion coefficient (RD), were extracted from 20 paired WM tracts by PANDA based on the JHU WM tractography atlas. The bilateral cerebral parameters and the pre- to postoperative changes in the DTI parameters of specific fiber tracts were compared. The asymmetry indexes (AIs) of paired fibers were also analyzed.There were fewer asymmetrical WM fibers in HS- patients than in HS+ patients. The pattern of WM asymmetry differed between left and right mTLE patients. Differences in the FA AI of the inferior fronto-occipital fasciculus and inferior longitudinal fasciculus (ILF) were found in left HS+ patients with different surgical outcomes. All mTLE patients exhibited decreases in FA and increases in MD and RD in specific ipsilateral WM fibers. In International League Against Epilepsy (ILAE) grade 1 patients, the MD values in the ipsilateral CGH increased over time, whereas the RD values in the ipsilateral ILF and the AD values in the ipsilateral ILF and UNC decreased. In ILAE grade 2-5 patients, the FA values in the ipsilateral cingulate gyrus part of the cingulum (CGC) increased over time.The WM tract asymmetry was more extensive in HS+ patients than in HS- patients. The preoperative WM fiber AIs in left HS+ patients may be useful for surgical prognosis. Additionally, pre- to postoperative changes in WM fibers may help predict surgical outcomes.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

لمقارنة عدم تناسق المادة البيضاء في صرع الفص الصدغي الإنسي الأيسر والأيمن (mTLE) مع وبدون تصلب الحصين (HS +، HS -) وتقييم ارتباط عدم التناسق قبل الجراحة وديناميكيات ألياف WM مع النتائج الجراحية. تم جمع فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي قبل الجراحة من 58 مريضًا من مرضى الفص الصدغي الإنسي (40 HS +، 18 HS -) ؛ 15 (11 HS +، 4 HS -) ثم خضعوا لفحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي بعد الجراحة. تم استخراج معلمات DTI، بما في ذلك تباين الخواص الجزئي (FA)، ومعامل الانتشار المتوسط (MD)، ومعامل الانتشار المحوري (AD)، ومعامل الانتشار الشعاعي (RD)، من 20 مسالك WM مقترنة بواسطة PANDA بناءً على أطلس JHU WM Tractography. تمت مقارنة المعلمات الدماغية الثنائية والتغيرات قبل الجراحة وبعدها في معلمات DTI لمساحات ألياف محددة. كما تم تحليل مؤشرات عدم التماثل (AIs) للألياف المقترنة. كان هناك عدد أقل من ألياف WM غير المتماثلة في مرضى HS مقارنة بمرضى HS+. اختلف نمط عدم تناسق حركة المرور بين مرضى الرضفة المتوسطة اليسرى واليمنى. تم العثور على اختلافات في FA AI للحزمة الجبهية القذالية السفلية والحزمة الطولية السفلية (ILF) في مرضى HS+ الأيسر مع نتائج جراحية مختلفة. أظهر جميع مرضى الرضفة المتوسطة انخفاضا في الانصمام الشوكي وزيادات في الانصمام الشرياني الدماغي والانصمام الدماغي في ألياف دهنية محددة ثنائية الجانب. في مرضى الدرجة الأولى في الرابطة الدولية لمكافحة الصرع (ILAE)، زادت قيم MD في مستضد النمو المزمن ثنائي الجانب بمرور الوقت، في حين انخفضت قيم RD في ILF ثنائي الجانب وقيم AD في ILF ثنائي الجانب و UNC. في مرضى ILAE من الدرجة 2-5، زادت قيم FA في جزء التلفيف الحزامي ثنائي الجانب من الحزام (CGC) بمرور الوقت. كان عدم تناسق مسار WM أكثر شمولاً في مرضى HS+ منه في مرضى HS -. قد تكون أجهزة الذكاء الاصطناعي المصنوعة من ألياف WM قبل الجراحة في مرضى HS+ الأيسر مفيدة للتشخيص الجراحي. بالإضافة إلى ذلك، قد تساعد التغيرات قبل الجراحة وبعدها في ألياف WM في التنبؤ بالنتائج الجراحية.

Translated Description (French)

Comparer l'asymétrie de la substance blanche (WM) dans l'épilepsie du lobe temporal médian gauche et droit (mTLE) avec et sans sclérose hippocampique (HS+, HS-) et évaluer la corrélation de l'asymétrie préopératoire et de la dynamique des fibres WM avec les résultats chirurgicaux. Des IRM préopératoires ont été recueillies auprès de 58 patients mTLE (40 HS+, 18 HS-) ; 15 (11 HS+, 4 HS-) ont ensuite subi des IRM postopératoires. Les paramètres DTI, y compris l'anisotropie fractionnaire (FA), le coefficient de diffusion moyen (MD), le coefficient de diffusion axiale (AD) et le coefficient de diffusion radiale (RD), ont été extraits de 20 tracts WM appariés par PANDA sur la base de l'atlas de tractographie JHU WM. Les paramètres cérébraux bilatéraux et les changements pré- à postopératoires des paramètres DTI de voies fibreuses spécifiques ont été comparés. Les indices d'asymétrie (AI) des fibres appariées ont également été analysés. Il y avait moins de fibres WM asymétriques chez les patients HS- que chez les patients HS+. Le schéma de l'asymétrie WM différait entre les patients mTLE gauche et droit. Des différences dans l'IA FA du fascicule fronto-occipital inférieur et du fascicule longitudinal inférieur (ILF) ont été trouvées chez des patients HS+ gauches avec des résultats chirurgicaux différents. Tous les patients atteints de mTLE ont présenté des diminutions de l'AF et des augmentations de la DM et de la RD dans des fibres WM ipsilatérales spécifiques. Chez les patients de grade 1 de l'International League Against Epilepsy (ILAE), les valeurs de DM dans la CGH ipsilatérale ont augmenté au fil du temps, tandis que les valeurs de RD dans l'ILF ipsilatérale et les valeurs de DA dans l'ILF ipsilatérale et l'UNC ont diminué. Chez les patients de grade ILAE 2-5, les valeurs d'AF dans la partie gyrus cingulaire ipsilatérale du cingulum (CCG) ont augmenté au fil du temps. L'asymétrie du tractus WM était plus étendue chez les patients HS+ que chez les patients HS-. Les AI préopératoires de la fibre WM chez les patients HS+ gauche peuvent être utiles pour le pronostic chirurgical. De plus, les changements pré- à postopératoires dans les fibres WM peuvent aider à prédire les résultats chirurgicaux.

Translated Description (Spanish)

Para comparar la asimetría de la sustancia blanca (WM) en la epilepsia del lóbulo temporal medial izquierdo y derecho (mTLE) con y sin esclerosis del hipocampo (HS+, HS-) y evaluar la correlación de la asimetría preoperatoria y la dinámica de las fibras de WM con los resultados quirúrgicos. Se recogieron imágenes de resonancia magnética preoperatorias de 58 pacientes con mTLE (40 HS+, 18 HS-); 15 (11 HS+, 4 HS-) se sometieron a resonancias magnéticas postoperatorias. Los parámetros de DTI, incluida la anisotropía fraccional (FA), el coeficiente de difusión medio (MD), el coeficiente de difusión axial (AD) y el coeficiente de difusión radial (RD), se extrajeron de 20 tramos de WM emparejados por PANDA en función del atlas de tractografía de JHU WM. Se compararon los parámetros cerebrales bilaterales y los cambios pre y postoperatorios en los parámetros DTI de tractos fibrosos específicos. También se analizaron los índices de asimetría (IA) de las fibras emparejadas. Hubo menos fibras de MW asimétricas en pacientes con HS- que en pacientes con HS+. El patrón de asimetría de WM difirió entre los pacientes con mTLE izquierda y derecha. Se encontraron diferencias en la IA FA del fascículo frontooccipital inferior y el fascículo longitudinal inferior (ILF) en pacientes HS+ izquierdos con diferentes resultados quirúrgicos. Todos los pacientes con mTLE presentaron disminuciones en FA y aumentos en MD y RD en fibras de WM ipsilaterales específicas. En los pacientes de grado 1 de la Liga Internacional contra la Epilepsia (ILAE), los valores de DM en la CGH ipsilateral aumentaron con el tiempo, mientras que los valores de RD en la ILF ipsilateral y los valores de AD en la ILF ipsilateral y UNC disminuyeron. En pacientes con ILAE grado 2-5, los valores de FA en la parte de la circunvolución cingulada ipsilateral del cíngulo (CGC) aumentaron con el tiempo. La asimetría del tracto WM fue más extensa en pacientes con HS+ que en pacientes con HS-. Los AI de fibra WM preoperatorios en pacientes HS+ izquierdos pueden ser útiles para el pronóstico quirúrgico. Además, los cambios pre y postoperatorios en las fibras de WM pueden ayudar a predecir los resultados quirúrgicos.

Files

brb3.2919.pdf

Files (16.0 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:5bc3695b08c7a56cfcf2e61eb672a340
16.0 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
دراسة البنية المجهرية للمادة البيضاء في الدماغ في صرع الفص الصدغي الإنسي بناءً على تصوير موتر الانتشار
Translated title (French)
Étude de la microstructure de la substance blanche cérébrale dans l'épilepsie du lobe temporal médial basée sur l'imagerie du tenseur de diffusion
Translated title (Spanish)
Estudio de la microestructura de la sustancia blanca cerebral en la epilepsia del lóbulo temporal medial basado en imágenes del tensor de difusión

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4323348332
DOI
10.1002/brb3.2919

Is supplement to
https://openalex.org/W57104752 (Other)
https://openalex.org/W3032587901 (Other)
https://openalex.org/W2391066511 (Other)
https://openalex.org/W2376425756 (Other)
https://openalex.org/W2364198307 (Other)
https://openalex.org/W2327564191 (Other)
https://openalex.org/W2082833331 (Other)
https://openalex.org/W2001037511 (Other)
https://openalex.org/W2000186706 (Other)
https://openalex.org/W1977760756 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1546902348
  • https://openalex.org/W1568538623
  • https://openalex.org/W1606817443
  • https://openalex.org/W1670426133
  • https://openalex.org/W1994275622
  • https://openalex.org/W1995874468
  • https://openalex.org/W1996370913
  • https://openalex.org/W2015159159
  • https://openalex.org/W2029160811
  • https://openalex.org/W2035312367
  • https://openalex.org/W2037398207
  • https://openalex.org/W2052924739
  • https://openalex.org/W2063001897
  • https://openalex.org/W2064143475
  • https://openalex.org/W2070117559
  • https://openalex.org/W2075323073
  • https://openalex.org/W2081237186
  • https://openalex.org/W2120168996
  • https://openalex.org/W2126013588
  • https://openalex.org/W2143381800
  • https://openalex.org/W2161026143
  • https://openalex.org/W2162615325
  • https://openalex.org/W2163818877
  • https://openalex.org/W2168507785
  • https://openalex.org/W2340644656
  • https://openalex.org/W2405731793
  • https://openalex.org/W2552274917
  • https://openalex.org/W2593164275
  • https://openalex.org/W2738640272
  • https://openalex.org/W2888111462
  • https://openalex.org/W2903599560
  • https://openalex.org/W2910496444
  • https://openalex.org/W2937582482
  • https://openalex.org/W2942952600
  • https://openalex.org/W2957814264
  • https://openalex.org/W3035680799
  • https://openalex.org/W4245932665
  • https://openalex.org/W4323348332
  • https://openalex.org/W93792659