UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” FACULDADE DE MEDICINA Patrícia Sanches Imagem de tensor de difusão na epilesia de lobo temporal mesial Trabalho apresentado à Faculdade de Medicina, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Campus de Botucatu, para obtenção do título de Mestre em fisiopatologia em Clínica Médica. Orientador: Prof. Dr. Luiz Eduardo Gomes Garcia Betting Botucatu 2016 Patrícia Sanches Imagem de tensor de difusão na epilepsia de lobo temporal Trabalho apresentado à Faculdade de Medicina, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Campus de Botucatu, para obtenção do título de Mestre em fisiopatologia em Clínica Médica. Orientador: Prof.Dr. Luiz Eduardo Gomes Garcia Betting Botucatu 2016 Palavras-chave: Atrofia hipocampal; Epilepsia de lobo temporal mesial; Ressonância magnética. Sanches, Patricia. Imagem de tensor de difusão na epilepsia de lobo temporal mesial / Patricia Sanches. - Botucatu, 2016 Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", Faculdade de Medicina de Botucatu Orientador: Luiz Eduardo Gomes Garcia Betting Capes: 40101070 1. Epilepsia. 2. Ressonância magnética. 3. Cérebro - Doenças - Diagnostico. 4. Imagem de Tensor de Difusão. DIVISÃO TÉCNICA DE BIBLIOTECA E DOCUMENTAÇÃO - CÂMPUS DE BOTUCATU - UNESP BIBLIOTECÁRIA RESPONSÁVEL: ROSEMEIRE APARECIDA VICENTE-CRB 8/5651 FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA SEÇÃO TÉC. AQUIS. TRATAMENTO DA INFORM. “Por vezes sentimos que aquilo que fazemos não é senão uma gota de água no mar. Mas o mar seria menor se lhe faltasse uma gota.” (Madre Teresa de Calcutá) DEDICATÓRIA Dedico esse trabalho… À Deus por sua infinita misericórdia e bondade. Sempre presente, me guiando e auxiliando nas horas de dificuldades e alegrias. À minha mãe Eliana, ao meu pai Sidnei e à minha irmã Vanessa, pelo amor e apoio incondicional em todos os momentos de minha vida. Ao Carlos Eduardo (e família), por sempre se fazer presente, apesar da distância, me apoiando, demonstrando seu amor, dedicação, carinho e companheirismo, principalmente nos momentos mais difíceis. Obrigada por tudo! Aos portadores de epilepsia, pacientes e familiars e, a todos os voluntários que colaboraram com este estudo. Obrigada por ainda acreditarem no valor da Educação, nas suas mais diversas instâncias! AGRADECIMENTOS À Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho”- Unesp Campus de Botucatu e a todo corpo docente e funcionários. À Faculdade de Medicina de Botucatu, sua direção, corpo docente, funcionários e alunos. Ao Hospital das Clínicas de Botucatu, sua direção e funcionários. Ao Departamento de Neurologia. Psicologia e Psiquiatria, seus docentes e funcionários. Ao Programa de Pós-graduação em Fisiopatologia em Clínica Médica e à Seção de pós-graduação (funcionários) que sempre atenderam minhas solicitações prontamente. À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Proc FAPESP # 2011/02961-2) pelo auxílio financeiro para a execução deste projeto. Ao Centro de Diagnóstico por Imagem do HC – FMB, sua direção e funcionários. Ao meu orientador, Prof. Dr. Luiz Eduardo Gomes Garcia Betting, pelos ensinamentos, paciência e confiança para o desenvolvimento deste trabalho. Ao grupo de pesquisa em Epilepsia, em especial, à Elaine Keiko Fujisao e Fernanda Furlanetto. À Cássia Maria Lopes Modolo, pelo apoio, amizade e compreensão. À Maita, por sempre se fazer presente e pelo apoio. Aos funcionários do setor de Tomografia Computadorizada, em especial à Alessandra, Sula, Maria Regina, pelo apoio, torcida, ajuda e amizade. Aos funcionários do setor de Ressonância Magnética por toda ajuda e colaboração. Às minhas amigas Alexia, Nadine e Renata, companheiras de trabalho, sempre dispostas a me ajudar, ouvir, compartilhando bons momentos. Ao Dr. Seizo Yamashita pelo apoio. A todos que contribuíram direta e indiretamente para realização e conclusão deste trabalho.   SUMÁRIO LISTA DE SIGLAS E ACRÔNIMOS .................................................................. 3 LISTA DE FIGURAS .......................................................................................... 5 LISTA DE TABELAS ......................................................................................... 6 RESUMO ............................................................................................................ 7 ABSTRACT ........................................................................................................ 8 1. INTRODUÇÃO ............................................................................................... 9 1.1. DEFINIÇÃO .............................................................................................. 9 1.2. CLASSIFICAÇÃO DAS CRISES EPILÉPTICAS ...................................... 9 1.3. EPIDEMIOLOGIA ................................................................................... 11 1.4. EPILEPSIA LOBO TEMPORAL MESIAL (ELTM) .................................. 11 1.5. CLÍNICA E ELETROENCEFALOGRAFIA (EEG) DA ELTM .................. 12 1.6. ELTM ASSOCIADO À ESCLEROSE HIPOCAMPAL ............................. 14 1.7. NEUROIMAGEM DA ELTM COM ESCLEROSE HIPOCAMPAL .......... 15 1.8. IMAGEM POR TENSOR DE DIFUSÃO (DTI) ........................................ 16 1.9. DTI NA EPILEPSIA DE LOBO TEMPORAL MESIAL ............................. 19 2. OBJETIVOS ................................................................................................. 23 3. MATERIAL E MÉTODOS ............................................................................ 24 3.1. ASPÉCTOS ÉTICOS ............................................................................. 24 3.2. CASUÍSTICA .......................................................................................... 24 3.2.1. Grupo amostral ................................................................................ 24 3.2.2. Grupo controle ................................................................................. 25 3.3. INVESTIGAÇÃO DA EPILEPSIA ........................................................... 26 3.3.1. Eletroencefalograma durante a crise - interictal .............................. 26 3.3.2. Ressonância magnética .................................................................. 26 3.3.3. Neuroimagem .................................................................................. 26 3.3.4. Aquisição e análise das imagens .................................................... 27 3.4. PÓS-PROCESSAMENTOS ................................................................... 28 3.4.1. Obtenção de dados estruturais ....................................................... 28 3.4.2. Obtenção dos mapas de difusão ..................................................... 29 3.4.3. Criação do template e alinhamento ................................................. 30 3.4.4. Morfometria baseada em voxel (VBM) ............................................ 32 3.4.5. Estatística espacial baseada em tratos (TBSS) .............................. 32 3.4.6. Análise específica de tratos e fascículos ........................................ 33 4. RESULTADOS ............................................................................................. 34 4.1. CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS E DE EEG .......................................... 34 4.1.1. Características clínicas .................................................................... 34 4.1.2. EEG ................................................................................................. 34   4.2. CARACTERÍSTICAS DE NEUROIMAGEM ........................................... 34 4.3. ANÁLISE DE VBM .................................................................................. 39 4.3.1. Comparação Difusão Axial (AD) ..................................................... 39 4.3.2. Comparação Difusão Radial (RD) ................................................... 39 4.3.3. Comparação Difusão Média (MD) ................................................... 39 4.3.4. Comparação Anisotropia Fracionada (FA) ...................................... 39 4.4. ANÁLISE DE TBSS ................................................................................ 43 4.4.1. Comparação Difusão Axial (AD) ..................................................... 43 4.4.2. Comparação Difusão Radial (RD) ................................................... 43 4.4.3. Comparação Difusão Média (MD) ................................................... 43 4.4.4. Comparação Anisotropia Fracionada (FA) ...................................... 43 4.5. ANÁLISE ESPECÍFICA DE TRATOS .................................................... 48 5. DISCUSSÃO ................................................................................................ 52 6. CONCLUSÃO .............................................................................................. 58 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................... 59 8. ANEXOS ...................................................................................................... 72 8.1. APROVAÇÕES DO COMITÊ DE ÉTICA EM PESQUISA ...................... 72 8.2. TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO - PACIENTES ...................................................................................................................... 77 8.3. TERMO DE CONSENTIMENTO LIVRE E ESCLARECIDO - GRUPO CONTROLE .................................................................................................. 79   LISTA DE SIGLAS E ACRÔNIMOS AD Axial Diffusivity VPA Ácido Valpróico CBZ Carbamazepina CLB Clobazam DTI Diffusion Tractography Imaging EEG Eletroencéfalografia EH Esclerose Hipocampal ELTM Epilepsia de Lobo Temporal Mesial FA Fractional Anisotropy FLAIR Fluid Attenuated Inversion Recovery FNB Fenobarbital FNT Fenitoína FOV Field of View FWHM Full Width at Half Maximum ICMB International Consortium for Brain Mapping ILAE International League Against Epilepsy JHU Johns Hopkins University LMT Lamotrigina MD Mean Diffusivity MNI Montreal Neurological Institute MPRAGE Magnetization Prepared Rapid Gradient Echo NEX Number of Excitations OXC Oxcarbazepina RD Radial Diffusivity RM Ressonância magnética SNC Sistema Nervoso Central STIR Short Tau Inversion Recovery TBSS Tract-Based Spatial Statistics TCLE Termo de Consentimento Livre e Esclarecido TE Tempo de Excitação TI Tempo de Inversão   TPM Topiramato TR Tempo de Repetição VBM Voxel-Based Morphometry                                                 LISTA DE FIGURAS   Figura 1. Representação dos mapas médios de difusão axial (AD), radial (RD), média (MD) e anisotropia fracionada (FA) desenvolvidos a partir do template. ........................................................................................................... 31  Figura 2. Achados de ressonância magnética de 24 pacientes com epilepsia de lobo temporal medial. Os números indicam os pacientes. Para cada indivíduo, estão demonstrados cortes coronais nas sequências T1 (superior) e T2 (inferior) em orientação radiológica incluindo a porção anterior do hipocampo. ....................................................................................................... 38  Figura 3. Resultados da comparação voxel à voxel realizada por meio do programa SPM12 dos mapas de difusão axial (AD), radial (RD), média (MD) e anisotropia fracionada (FA) dos pacientes com epilepsia de lobo temporal mesial e indivíduos controles. Os resultados (áreas coloridas) estão codificados de acordo com o valor do p (escalas na porção inferior da figura) e sobrepostos em cortes coronais de um template anatômico (cortes) ou de um modelo tridimensional inflado do cérebro (projeção – todas as áreas significativas). A orientação é radiológica. ....................................................... 42  Figura 4. Resultado da comparação voxel à voxel realizada por meio de Tract-Based Spatial Statistics (TBSS) dos mapas de difusão axial (AD), radial (RD), média (MD) e anisotropia fracionada (FA) dos pacientes com epilepsia de lobo temporal mesial e indivíduos controles. Os resultados (áreas coloridas) estão codificados de acordo com o valor do p (escalas na porção inferior da figura) e sobrepostos em cortes coronais de um template anatômico (cortes) ou de um modelo tridimensional inflado do cérebro (projeção – todas as áreas). A orientação é radiológica. .............................................................. 47  Figura 5. Resultado da análise específica de tratos e fascículos obtidas por meio da comparação tridimensional entre os modelos dos fascículos analisando os mapas de difusão axial (AD), radial (RD), média (MD) e anisotropia fracionada (FA) dos pacientes com epilepsia de lobo temporal mesial e indivíduos controles. Os resultados (áreas coloridas) estão codificados de acordo com o valor do p (escalas na porção inferior da figura) e sobrepostos nos modelos tridimensionais dos fascículos. .............................. 51    LISTA DE TABELAS Tabela 1. Características clínicas, eletroencefalográficas e de neuroimagem de 24 pacientes com epilepsia de lobo temporal mesial. ................................ 36  Tabela 2. Resultados da comparação voxel à voxel realizada por meio do programa SPM12 dos mapas de difusão axial (AD), radial (RD), média (MD) e anisotropia fracionada (FA) de pacientes com epilepsia de lobo temporal mesial e indivíduos controles. .......................................................................... 40  Tabela 3. Resultados da comparação voxel à voxel realizada por meio de Tract-Based Spatial Statistics (TBSS) dos mapas de difusão axial (AD), radial (RD), média (MD) e anisotropia fracionada (FA) de pacientes com epilepsia de lobo temporal mesial e indivíduos controles. ................................................... 45  Tabela 4. Principais fascículos e tratos obtidos por meio da comparação voxel à voxel utilizando as técnicas baseada no SPM12 (VBM) e a estatística espacial baseada em tratos (TBSS). ............................................................... 48  Tabela 5. Resultado da análise específica de tratos e fascículos obtidas a partir da comparação entre pacientes e indivíduos controle para cada um dos quatro mapas de difusão. ................................................................................. 49  Tabela 6. Áreas de alteração de acordo com os fascículos e parâmetros investigados. Resultado obtido por meio da comparação específica para cada fascículo entre pacientes e indivíduos controle. .............................................. 50    RESUMO SANCHES, P. Imagem de tensor de difusão na epilepsia de lobo temporal mesial. Dissertação (Mestrado) – Faculdade de Medicina de Botucatu, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Botucatu, 2016. Objetivo: Epilepsia de lobo temporal mesial (ELTM) é a epilepsia refratária mais comum do adulto. A esclerose hipocampal (EH) é a alteração estrutural mais frequentemente relacionada a esta doença. Técnicas quantitativas de análise de difusão permitem a análise mesoscópica in vivo da fisiopatologia das epilepsias. O objetivo deste estudo foi analisar a variação dos principais parâmetros de difusão e explorar as diferenças entre duas metodologias de análise voxel à voxel de imagens comparando um grupo de pacientes com ELTM com controles. Métodos: Foram selecionados pacientes com diagnóstico de ELTM. Os pacientes e um grupo controle foram submetidos a ressonância magnética de 3 Tesla. Os parâmetros de difusão foram obtidos das imagens. Com base nos tensores, um template customizado foi criado e as imagens registradas em um espaço padrão. Três formas de comparação de cada parâmetro foram realizadas: morfometria baseada em voxel (VBM), estatística espacial baseada em tratos (TBSS) e analise especifica de tratos. Resultados: Foram investigados 24 pacientes com ELTM e 36 controles. 10 apresentaram EH à esquerda, 11 à direita e três bilateral com predomínio à esquerda. Nos pacientes, o VBM mostrou as maiores alterações localizadas no giro parahipocampal direito (aumento de difusão axial, radial e média; volumes de 290, 758 e 595 mm3; p = 0,001, < 0,0001 e < 0,0001 respectivamente) e no lobo temporal esquerdo (redução de anisotropia fracionada; 719 mm3; p < 0,0001). Nos pacientes, o TBSS mostrou as maiores alterações no giro temporal superior esquerdo (aumento de difusão axial; 423 mm3; p = 0,028), no lobo temporal esquerdo (aumento da difusão radial; 1132 mm3; p = 0,001), no uncus direito (aumento da difusão média; 254 mm3; p = 0,008) e no lobo temporal esquerdo (redução de anisotropia fracionada; volume de 17518 mm3; p < 0,001). Conclusão: As técnicas utilizadas mostraram resultados semelhantes. Entretanto, as análises se complementaram reforçando a significância dos achados. As alterações foram mais frequentemente observadas nos parâmetros de anisotropia fracionada e difusão radial indicando a necessidade do uso de múltiplos parâmetros de difusão para investigação de pacientes com ELMT. Foi possível observar um predomínio de alterações nas adjacências do lobo temporal mas alterações mais difusas também foram detectadas bem como maior comprometimento no lado esquerdo. Descritores 1. Epilepsia de Lobo Temporal Mesial; 2. Ressonância Magnética; 3. Atrofia Hipocampal.   ABSTRACT SANCHES, P. Diffusion tensor imaging in mesial temporal lobe epilepsy. Dissertação (Mestrado) – Faculdade de Medicina de Botucatu, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, Botucatu, 2016. Objectives: Mesial temporal lobe epilepsy (MTLE) is the most common refractory epilepsy of adults. Hippocampal sclerosis (HS) is the most frequent structural abnormality associated with this disease. Quantitative techniques of diffusion analysis allow an in vivo mesoscopic analysis the epilepsy physiopathology. The objective of this investigation was to analyze the variation of the main diffusion parameters and explore differences between two methodologies of voxel-wise neuroimaging analysis, comparing a group of patients with MTLE to controls. Methods: Patients with MTLE and controls were selected. All patients and controls were underwent 3 Tesla magnetic resonance imaging. Diffusion parameters were obtained from the raw images. Based on the tensors, a customized template was created and images were transformed into standard space. Three comparisons for each parameter were performed: voxel-based morphometry (VBM), tract based spatial statistics (TBSS) and specific tract analysis. Results: 24 patients with MTLE and 36 controls were investigated. 10 patients presented with left HS, 11 with right and 3 bilateral with left predominance. VBM showed major abnormalities localized in the right parahippocampal gyrus (increased axial, radial and mean diffusivity; volumes 290, 758 and 595 mm3; p = 0.001, < 0.0001 and < 0.0001, respectively) and in the left temporal lobe (decreased fractional anisotropy; 719 mm3; p < 0.0001). TBSS showed major abnormalities in the left superior temporal gyrus (increased axial diffusivity; 423 mm3; p = 0.028), in the left temporal lobe (increased radial diffusivity; 1132 mm3; p = 0.001), in the right uncus (increased mean diffusivity; 254 mm3; p = 0.008) and in the left temporal lobe (decreased fractional anisotropy; volume 17518 mm3; p < 0.001). Conclusion: The two techniques used showed similar findings. The analyses were complementary, stressing the significance of the findings. The abnormalities were more frequently observed in fractional anisotropy and radial diffusivity indicating the need for several diffusion parameters in the investigation of patients with MTLE. We observed a predominance of abnormalities in the temporal lobe adjacencies but diffuse abnormalities and a major burden of the left side were also observed. Key Words 1. Mesial Temporal Lobe Epilepsy; 2. Magnetic Resonance Imaging; 3. Hippocampal Atrophy. 1. INTRODUÇÃO 1.1. DEFINIÇÃO Epilepsia é um distúrbio cerebral caracterizado pela predisposição perene do cérebro em gerar crises epilépticas e pelas consequências neurobiológicas, cognitivas, psicológicas e sociais (FISHER, R.S. et al., 2014). Trata-se de condição neurológica crônica, compreendida por recorrentes crises epilépticas (intervalo superior a 24 horas) sem que haja um fator desencadeante agudo ou imediato, tais como condições tóxico- metabólicas e febris (FISHER, R.S. et al., 2014). A ampla gama de sintomas complexos decorrentes de alterações nas funções cerebrais não permite, conceitualmente, caracteriza-la como uma doença específica, além de ser passível de acometer indistintamente pessoas de idade, gênero e classe social em diferentes graus (FERNANDES, J.G. e SANDER, J.W.A.S., 1998; GUERREIRO, C.A.M. e GUERREIRO, M.M., 1999; GUERREIRO, C.A.M. et al., 2000; ENGEL, J., 2001). A fisiopatologia da epilepsia configura-se como um desequilíbrio, ainda vagamente compreendido, entre excitação e inibição do sistema nervoso central. No entanto, há fortes indícios da participação de neurotransmissores envolvidos com a inibição, como o GABA (ácido y-aminobutírico) (BRIGGS, S.W. e GALANOPOULOU, A.S., 2011). 1.2. CLASSIFICAÇÃO DAS CRISES EPILÉPTICAS As crises epilépticas se referem a episódios de disfunção cerebral manifestados por alterações estereotipadas do comportamento (ENGEL, J.J. e SHIELDS, W.D., 1997). Essas crises podem ser classificadas em mais de 9 40 tipos distintos, baseados não apenas pelo tipo de manifestação, mas também pelas características clínicas envolvidas, como padrão de recorrência das crises, causas, idade de início dos eventos epilépticos, presença ou não de ocorrência na família do paciente, padrões eletroencefalográficos e também pelo prognóstico da doença (ENGEL, J.J. e SHIELDS, W.D., 1997). Uma vez que as crises epiléticas podem ser resultado de descargas paroxísticas, excessivas e sincrônicas de uma população neuronal, suas manifestações clínicas dependem direta ou indiretamente do tipo e da localização do grupo neuronal envolvido (TALAIRACH, J. e TOURNOUX, P., 1988). Desta forma, a disfunção temporária de um conjunto de neurônios de parte restrita do encéfalo é classificada como focal, enquanto que quando provenientes de uma área mais extensa, abrangendo simultaneamente os dois hemisférios cerebrais, como generalizada (GUERREIRO, C.A.M. et al., 2000). Além disso, durante as crises focais, quando há preservação da consciência, pode-se denomina-la como uma crise epiléptica simples, porém, quando há alteração do nível de consciência, atribuímos à denominação de complexa (FERNANDES, M.J.S., 2013). A Liga Internacional contra a Epilepsia (ILAE, do inglês International League Against Epilepsy) introduziu um esquema (classificação das epilepsias, síndromes epilépticas e distúrbios relacionados) que é atualmente muito utilizado na tentativa de sistematizar os diferentes tipos de epilepsia (DREIFUSS, F.E., 1997; ALEXANDER, A.L. et al., 2007; BERG, A.T. et al., 2010; ALEXANDER, A.L. et al., 2011). 10 A epilepsia abrange um grupo complexo de doenças cuja principal característica é a manifestação de crises epilépticas espontâneas e recorrentes (GUERREIRO, C.A.M. et al., 2000; MAKRIS, N. et al., 2005). 1.3. EPIDEMIOLOGIA A epilepsia é uma doença neurológica associada a uma significativa taxa de morbidade e mortalidade (OTTE, W.M. et al., 2012). Estima-se que entre 60 e 100 milhões de pessoas sejam acometidos pela epilepsia o que a torna a condição neurológica crônica grave mais comum no mundo (SONG, S.K. et al., 2002; FISHER, R.S. et al., 2014; WHO, 2015). A epilepsia tem prevalência, quando ajustada para a idade do indivíduo, em países desenvolvidos, de 4 a 8 por 1000 habitantes (HAUSER, W.A., 1992; CATANI, M. et al., 2003). De 3% a 5% das crianças deverão ter um eventual episódio de convulsão febril nos primeiros cinco anos de vida; 30% dessas terão mais episódios de convulsão febril das quais 3% a 6% irão desenvolver epilepsia (GOVINDAN, R.M. et al., 2008). As crises epiléticas parciais compõem cerca de 50% a 70% de todas as epilepsias e são refratárias ao tratamento medicamentoso em até 60% dos pacientes (ANNEGERS, J.F. et al., 1996; BLUME, W.T. et al., 2001; ENGEL, J., 2001; MOHANRAJ, R. e BRODIE, M.J., 2005). 1.4. EPILEPSIA LOBO TEMPORAL MESIAL (ELTM) Dentre as epilepsias focais, a epilepsia de lobo temporal é a síndrome epiléptica mais frequentemente diagnosticada em adultos e é subdividida em mesial e neocortical (lateral). A epilepsia do lobo temporal mesial (ELTM) é 11   definida como a epilepsia focal mais frequente em adultos (70%) e seu substrato patológico mais comum é a esclerose hipocampal (EH), caracterizada por diferentes graus de comprometimento de estruturas adjacentes, em consequência de perda neuronal e gliose hipocampal no exame histopatológico (HAUSER, W.A., 1992). A ELTM também pode ser secundária a lesões estruturais diversas como tumores, displasias corticais focais ou até mesmo alterações vasculares. Portanto, é regularmente considerada doença complexa uma vez que danos cerebrais podem ser responsáveis por parte do fenótipo clínico. Relatos de casos familiares apontam para a importância do fator genético (KOBAYASHI, E. et al., 2003; OTTE, W.M. et al., 2012). Desta forma, tal condição justifica em parte, o fato de que cerca de 20% dos pacientes com diagnóstico de ELTM apresentam exames imagem, como o de ressonância magnética, normais (CARNE, R.P. et al., 2004). 1.5. CLÍNICA E ELETROENCEFALOGRAFIA (EEG) DA ELTM As crises epilépticas focais são manifestações clínicas frequentemente verificadas em pacientes com ELTM e, diretamente associadas à esclerose hipocampal mesial (BABB, T.L. e BROWN, W.J., 1987). As crises sem perda de consciência são em geral, reportadas pelos pacientes como uma sensação epigástrica ascendente e que podem ou não, estar associadas à dor, opressão ou, frio na região epigástrica ou torácica; além disso há relatos de sensações dismnésticas como deja vu ou jamais vu, ou ainda sensações de medo, estado de sonho, alterações emocionais, afetivas e de sensopercepção. As manifestações autônomas também podem 12   ser observadas nesses pacientes, como piloereção, palpitações, dilatação das pupilas, sudorese, náusea e palidez (WIESER, H.G. et al., 1993; WIESER, H.G. et al., 2000; ANDRADE-VALENÇA, L.P.A. et al., 2006). Durante as crises, a perda da consciência também podem ser observadas com frequência nos pacientes como ELTM os quais apresentam, em menor ou maior grau, redução à reatividade e reponsividade aos estímulos do ambiente como a fixação do olhar, a parada das atividades, o automatismos oroalimentares; além disso, em casos mais severos, na fase pos-ictal, pode-se verificar algum comprometimento de linguagem e/ou cognição (ANDRADE-VALENÇA, L.P.A. et al., 2006). O EEG de escalpo dos pacientes com ELTM, pode-se observar a presença de “atividades epileptiformes”, definida por pontas (espéculas) e/ou ondas agudas e complexos ponta-onda distribuidas nas regiões temporais anterior, seguidas ou não de onda lenta com eletronegatividade e amplitude máxima em eletrodos correspondentes às áreas temporais médio-basais (PEDLEY, T.A., 1992). Comumente definidos como grafo-elementos esteriotipados, os elementos ponta e ondas curtas são perfeitamente distindos da atividade de fundo vigente, frequentemente associados a atividade lenta (MISULIS, K.E., 1993). A atividade EEG ictal de escalpo pode se manisfestar com um padrão rítmico de uma atividade por ondas teta, delta, alfa ou beta e de crescimento gradual da amplitude e redução da frequencia (RISINGER, M.W. et al., 1989). Kanner & Jones (1997) demonstraram que em 5% dos casos observados apresentaram atenuação da voltagem laterizada como manifestação ictal, no entanto, o padrão rítmico das ondas teta e delta apresenta-se mais frequentes 13   no início ictal em pacientes com pontas interictais unilaterais (PATARAYA, E. et al., 1998). 1.6. ELTM ASSOCIADO À ESCLEROSE HIPOCAMPAL A esclerose hipocampal é o substrato patológico mais comum da ELTM e descrita, histopatologicamente, por uma grande perda das células piramidais do CA1 (corno de Ammon 1) e CA3 (corno de Ammon 3) e neurônios da região polimórfica do giro denteado (PoDG ou hilo) (GLOOR, P., 1991; SLOVITER, R.S., 2005). Desta maneira, a epileptogênese da EH é atribuida à perda de neurônios específicos do hipocampo e a reorganização sináptica dos elementos celulares sobreviventes nesta região. Assim, como resultado desse processo pode-se verificar uma hipersincronização e hiperexcitabilidade, fatores esses responsáveis pela manifestação das cirses (SLOVITER, R.S., 2005). Apesar da relação entre EH e ELTM já estar consolidada na literatura, o mecanismo para o desenvolvimento da esclerose hipocampal ainda não foi completamente esclarecido; uma das hipóteses é de que a EH estaria associada a uma história prévia de injúria inicial, como possíveis crises epilépticas ocorridas em fases precoces do desenvolvimento cerebral humano e portanto, a esclerose mesial seria provavelmente o resultado de algum evento ocorrido no passado, e não a sua consequência (PENFIELD, W. e BALDWIN, M., 1952; MATHERN, G.W. et al., 2002; WIESER, H.G., 2004). No entanto, mecanismo exato através do qual uma crise epiléptica conduziria a morte celular ainda não está completamente esclarecido. A 14   liberação de substâncias excitatórias em grandes quantidades na fenda sináptica, como o glutamato, poderia ocasionar hiperexcitabilidade neuronal, resultando na morte celular e assim, explicar o fato de que determinadas áreas cerebrais apresentarem maior susceptibilidade à lesão, como hipocampo e neocórtex temporal pois, possuem maior quantidade de terminações nervosas excitatórias (AUER, R.N. e SIESJO, B.K., 1988; OLNEY, J.W. et al., 1988). Estima-se que cerca de 70% dos pacientes com ELTM apresentem EH (CASCINO, G.D. et al., 1991). No entanto, a incidência exata de pacientes com EH é desconhecida, pois apenas nos casos com crises refratárias é realizada a ressecção cirúrgica de estruturas anatômicas na região temporal mesial e, portanto passível de confirmação histopatológica (KOBAYASHI, E. et al., 2001). 1.7. NEUROIMAGEM DA ELTM COM ESCLEROSE HIPOCAMPAL O diagnóstico da EH pode ser feito pela análise de exames de imagem de RM específicos, permitindo a detecção in vivo da EH e a confirmação do diagnóstico da ELTM. Nos exames de RM, a esclerose hipocampal, é melhor visualizada a partir de imagens ponderadas em T1 e/ou o aumento de sinal nas imagens ponderadas T2 uma vez que a perda de volume e da estrutura interna do hipocampo são mais evidentes (CENDES, F. et al., 1993; VAN PAESSCHEN, W. et al., 1997). Assim, a redução do volume hipocampal nas imagens ponderadas de RM em T1, é correlacionada à perda neuronal da EH (VAN PAESSCHEN, W. et al., 1995). No entanto, a relação entre o hipersinal em imagens de RM em T2 e a EH, apesar de ainda não ser bem compreendida 15   histopatologicamente, se deve ao aumento de água livre no tecido. (VAN PAESSCHEN, W. et al., 1995; BERNASCONI, A. et al., 2000). 1.8. IMAGEM POR TENSOR DE DIFUSÃO (DTI) A Imagem por Tensor de Difusão (DTI, do inglês Diffusion Tensor Imaging) é uma técnica, baseada nos princípios dos exames de RM, capaz de fornecer informações sobre a integridade estrutural da substância branca cerebral, por meio da determinação da magnitude e direção da difusão das moléculas de água. A sequência de DTI trabalha com a mensuração da tendência do movimento aleatório das moléculas de água, em um dado meio, geralmente limitado pelas membranas celulares no cérebro. Na substância branca cerebral, a difusão é direcional (anisotrópica) ao longo das fibras, uma vez que as moléculas se movem com maior facilidade paralelamente aos tratos quando comparado ao seu movimento perpendicular (RITTNER, L. e LOTUFO, R.A., 2010). Assim, dispondo destas características, a sequencia DTI pode ser usada para avaliar indiretamente a integridade do microambiente axonal por meio da avaliação da difusão das moléculas de água e sua direção em um espaço tridimensional (WIDJAJA, E. et al., 2007). A tractografia permite identificar a orientação predominante das fibras em um voxel da imagem a partir do alinhamento com direção dominante do movimento da água no eixo principal do tensor de difusão (LE BIHAN, D. et al., 2001). Portanto, faz-se possível acompanhar o caminho percorrido pelos 16   tratos neuronais (substancia branca) e gerar um mapa anatômico in vivo e não invasivo (RITTNER, L. e LOTUFO, R.A., 2010). No DTI, cada voxel da imagem contem um tensor, que descreve matematicamente a magnitude e direção (anisotropia) do movimento de moléculas de água em um espaço tridimensional. Cada tensor é representado por uma elipsoide cuja orientação é caracterizada por três vetores próprios (autovetores) e cuja forma é caracterizada por três valores próprios (autovalores) (BASSER, P.J., 1995; RITTNER, L. e LOTUFO, R.A., 2010). Os autovetores representam os três eixos ortogonais (X, Y, Z) de um elipsoide. O maior autovetor indica a direção da difusão máxima, que por sua vez está associado com a orientação do feixe de fibras nervosas. Os autovalores representam o grau de difusão nessas três direções, determinando o tamanho e a forma da elipsoide que corresponde por sua vez ao tensor de difusão propriamente dito. O maior autovalor refere-se ao índice de difusão longitudinal o qual está relacionado à intensidade da difusão da água ao longo das fibras axonais. Os demais autovalores (menor valor) representam a intensidade da difusão da água sobre os eixos mutuamente perpendiculares às fibras e denominados como difusão axial (AD) e radial (RD). Todas essas propriedades do tensor de difusão são utilizadas para os cálculos dos mapas de traço do tensor de difusão e mapas de orientação (ENGELHARDT, E. e MOREIRA, D.M., 2008). Recentemente foi demonstrado que há evidente correlação entre a técnica de DTI in vivo e a histologia em humanos o que permite garantir a 17   qualidade do uso dessa metodologia como marcador não invasivo para a caracterização da substância branca (CONCHA, L. et al., 2010). Desta maneira, a presença de alterações na AD demonstram a perda da integridade axonal (THOMALLA, G. et al., 2004). Entretanto, alterações na RD remetem a alterações de mielinização (SONG, S.K. et al., 2002; SONG, S.K. et al., 2003). Assim, informações quanto à microestrutura tissular foram avaliadas a partir da derivação da DTI em dois parâmetros: difusão média (MD, do inglês Mean Diffusivity) e a anisotropia fraccional (FA, do inglês Fractional Anisotropy). A MD é a medida de difusão numa direção não co-linear ou de difusão livre e que implica na perda da anisotropia. Tal fenômeno reflete-se no aumento da difusão livre da água e, portanto, num aumento da MD. Em contrapartida, a anisotropia fraccional (FA) é a medida de difusão anisotrópica da água a partir da magnitude do tensor de difusão e representa a orientação do eixo dos feixes de fibras ao longo do qual as moléculas de água se movem de modo preferencial. Assim, partindo-se de um meio puramente isotrópico, FA = zero, que uma vez crescente tenderia ao valor máximo de um ou seja, o valor zero representaria a difusão isotrópica e o valor um, a difusão anisotrópica. Portanto, valores crescentes de FA relacionam-se com o grau de mielinização e de densidade axonal. A perda da difusão anisotrópica poderia então ser relacionada à anormalidades dentro da microestrutura tissular, oferecendo informação quanto sua integridade estrutural (BASSER, P.J. et al., 2000; 18   MELHEM, E.R. et al., 2002; BASSER, P.J., 2003; SETSU, W. et al., 2004; LITTLE, D.M. e HOLLOWAY, R.G., 2007). Desta forma, cada voxel da imagem latente o tensor de difusão origina dois importantes parâmetros: primeiro, a magnitude de difusão anisotrópica e, segundo, a orientação da difusão máxima. Uma vez dispondo dessas informações, a tractografia os processa por meio de algoritmos permitindo que o trajeto da substância branca (fibra) seja rastreado voxel a voxel (BASSER, P.J. et al., 2000; POUPON, C. et al., 2000; MORI, S. e VAN ZIJL, P.C.M., 2002). 1.9. DTI NA EPILEPSIA DE LOBO TEMPORAL MESIAL Apesar da associação da ELTM e EH, existe crescente número de evidências apontando para a presença de anormalidades fora do sistema amigdalo-hipocampal. Os estudos utilizando DTI nestes pacientes têm contribuído para este conceito. Entretanto, a relação entre as anormalidades, na substância branca, crises e as comorbidades na ELTM permanecem sem resposta (GROSS, D.W., 2011). O primeiro relato de redução da FA em pacientes com ELMT foi observado na cápsula externa e no corpo caloso em estudo comparativo com indivíduos controle (ARFANAKIS, K. et al., 2002). Desde esta primeira investigação, várias outras demonstraram anormalidades difusas em pacientes com ELTM (GROSS, D.W., 2011). Estas alterações foram descritas no fórnix e no giro do cíngulo (CONCHA, L. et al., 2005); na substância branca do lobo temporal (THIVARD, L. et al., 2005); na cápsula externa e joelho do corpo caloso (GROSS, D.W. et al., 2006); na substância branca do lobo 19   temporal e difusamente (FOCKE, N.K. et al., 2008); no esplênio do corpo caloso (KIM, H. et al., 2008); nos fascículos uncinado e arqueado (LIN, J.J. et al., 2008); nos fascículos uncinado, arqueado, longitudinal inferior e no trato cortico-espinhal (GOVINDAN, R.M. et al., 2008); na substância branca do lobo temporal e aumento da MD no cíngulo (NILSSON, D. et al., 2008); e finalmente no fórnix, cíngulo, cápsula externa e no corpo caloso (CONCHA, L. et al., 2009). A localização das anormalidades destes estudos é bastante heterogênea. Provavelmente, isto reflete as diferenças nas populações estudadas e nas técnicas de análise das imagens. De modo geral, as alterações observadas na análise de DTI em pacientes com ELTM estão predominantemente localizadas de forma ipsilateral a EH e apresentam padrão centrifugo (CONCHA, L. et al., 2012; OTTE, W.M. et al., 2012) . A etiologia destas alterações permanece indeterminada. A principal hipótese é que estas alterações podem representar efeito secundário às crises repetidas. Estudos em animais e clínico-patológicos em pacientes submetidos ao tratamento cirúrgico da ELTM sugerem que o aumento da MD e a redução da FA refletem redução da densidade axonal (aumento do espaço extra-axonal) devido a axônios de menor calibre e anormalidades nas bainhas de mielina dos axônios remanescentes (RODRÍGUEZ-CRUCES, R. e CONCHA, L., 2015). Neste sentido, um estudo com 38 pacientes refratários e 48 pacientes com bom controle das crises demonstrou redução significativa de FA na substância cinzenta dos lobos temporais sugerindo que esta técnica pode ser um indicativo de refratariedade na ELTM e, portanto, resultante do maior número de crises (LABATE, A. et al., 2015). 20   Técnicas quantitativas de comparação voxel à voxel são comumente empregadas na análise de neuroimagem e nas investigações da ELTM. Nesta forma de análise, grupos de indivíduos podem ser diretamente comparados. O emprego de metodologias distintas é comumente destacado como um dos responsáveis pelos diferentes resultados. Um dos maiores problemas relacionados a esta forma de comparação entre grupos de imagem é o alinhamento. A técnica mais utilizada, com o objetivo de superar esta deficiência na normalização, é a estatística espacial baseada em tratos (TBSS, do inglês Tract-Based Spatial Statistics) (SMITH, S.M. et al., 2006). Nesta técnica, os mapas de difusão são projetados em um esqueleto que representa todos os tratos de cada indivíduo no estudo (SMITH, S.M. et al., 2006). Entretanto, mesmo esta metodologia apresenta limitações, principalmente, relacionadas ao direcionamento dos tratos que não são levados em consideração (BACH, M. et al., 2014). Uma das formas de contornar o problema e minimizar estas limitações baseia-se na utilização de tensores para a normalização das imagens (KEIHANINEJAD, S. et al., 2013). Outra forma de comparação voxel à voxel amplamente utilizada é a comparação direta dos mapas de difusão. Geralmente, o programa SPM (Statistical Parametric Mapping, www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/) é utilizado (FRISTON, K. et al., 2006). Entretanto, esta metodologia também apresenta problemas, sobretudo relacionados ao alinhamento e, posteriormente, à suavização das imagens, necessários para a análise estatística (ABE, O. et al., 2010). Portanto, permanece pouco clara a influência destes métodos nos resultados da avaliação por DTI em pacientes com ELTM. Mais ainda, a 21   maioria dos estudos limita a investigação aos mapas de MD e FA. Deste modo, um padrão típico de anormalidades na análise das imagens de DTI permanece indefinido e poderia ter bastante utilidade na prática clínica e para o conhecimento da fisiopatologia da ELTM.   22   2. OBJETIVOS O objetivo do estudo foi avaliar a aplicabilidade da sequencia de DTI na detecção de microalterações estruturais da substancia branca de pacientes com epilepsia de lobo temporal mesial (ELTM). Objetivos específicos: x Analisar as mudanças na microestrutura tissular por meio da quantificação da difusão e orientação das moléculas de água no tecido cerebral. x Utilizar a anisotropia fracionada (FA), a difusão média (MD), a difusão radial (RD) e a difusão axial (AD) para comparação quanto à integridade da substância branca entre pacientes e os indivíduos do grupo controle. x Explorar as diferenças entre duas metodologias de análise voxel à voxel de imagens, VBM e TBSS, comparando um grupo de pacientes com ELTM com indivíduos do grupo controle. 23   3. MATERIAL E MÉTODOS 3.1. ASPÉCTOS ÉTICOS Esta pesquisa foi aprovada pelo Comitê de Ética em Pesquisa (Parecer # 855.433) da Faculdade de Medicina de Botucatu (FMB) – UNESP (ANEXO A). Todos os sujeitos envolvidos foram devidamente informados sobre os detalhes do projeto bem como de seus objetivos. Uma vez aceita a participação, foi solicitado o preenchimento do Termo de Consentimento Livre e Esclarecido (TCLE) (ANEXO B). Cada indivíduo recebeu duas vias do TCLE, uma foi assinada e devolvida ao grupo de pesquisadores e outra, do paciente, para seus arquivos pessoais e futuro contato, caso necessário. 3.2. CASUÍSTICA 3.2.1. Grupo amostral As avaliações se iniciaram pela triagem dos pacientes que procuravam os serviços do Ambulatório de Epilepsia do Hospital de Clínicas (HC) da FMB. Aqueles que apresentaram diagnóstico positivo para ELTM, baseado na história clínica e no exame neurológico foram convidados a participar da pesquisa. Os pacientes foram submetidos ao EEG de rotina para investigação. Uma vez selecionados e, dispostos em participar do projeto, os indivíduos foram encaminhados para o exame de RM. 3.2.1.1. Critérios de inclusão a) Pacientes com diagnóstico de ELTM (BERG, A.T. et al., 2010); b) Desejo de participar da presente pesquisa; 24   c) Ausência de contraindicações para realização do exame de RM. 3.2.1.2. Critérios de exclusão a) Desejo de sair do estudo; b) Indivíduos que durante a investigação apresentaram diagnóstico de outros tipos de epilepsia ou crises não epilépticas; c) Indivíduos com dupla patologia; d) Indivíduos sem atrofia hipocampal; e) Contraindicações para realização do exame de RM. 3.2.2. Grupo controle Por meio de um convite, 36 indivíduos da comunidade local, uma vez interessados em participar do grupo controle, foram submetidos aos mesmos critérios de avaliação neurológica utilizados nos pacientes com epilepsia. Todas as triagens e seleção foram realizadas por um neurologista clínico. 3.2.2.1. Critérios de inclusão a) Desejo de participar da presente pesquisa; b) Ausência de contraindicações para realização do exame de RM; c) Ausência de história clínica de epilepsia e outras patologias do Sistema Nervoso Central (SNC). 3.2.2.2. Critérios de exclusão a) Desejo de sair do estudo; b) Indivíduos que durante a investigação apresentem diagnóstico de epilepsia; 25   c) Indivíduos com alguma patologia do SNC; d) Contraindicações para realização do exame de RM. 3.3. INVESTIGAÇÃO DA EPILEPSIA 3.3.1. Eletroencefalograma interictal O EEG interictal foi registrado por 20 minutos utilizando aparelho da marca Nihon-Kohden (Japão) de 32 canais, com montagem internacional 10- 20, incluindo dois eletrodos adicionais para melhor cobertura das regiões temporais e eletrocardiograma para facilitar a visualização de artefatos. A leitura e interpretação dos exames foram realizados por neurologistas pesquisadores deste projeto. 3.3.2. Ressonância magnética O exame de RM foi realizado a partir do equipamento da marca Siemens Healthcare (Alemanha), modelo MAGNETOM® Verio 3T (Tesla), disponível no setor de diagnóstico por imagem do Hospital de Clínicas de Botucatu – FMB – Unesp. A bobina de crânio de 12 canais foi utilizada seguindo um protocolo elaborado especificamente para a investigação de ELTM. 3.3.3. Neuroimagem Toda a casuística deste trabalho foi submetida a exames de neuroimagem os quais foram avaliados por um neurologista clínico especialista em epilepsia e um radiologista, independentes, que emitiram 26 laudos atestando o diagnóstico a partir de análise visual qualitativa das imagens de RM especificamente adquiridas para este fim. As análises empregadas tiveram como objetivo específico de verificar a estrutura do hipocampo e observar a presença de assimetrias, alterações de tamanho e de orientação espacial e, alterações de sinal buscando a presença do substrato patológico mais comum descrito na literatura, a esclerose hipocampal. 3.3.4. Aquisição e análise das imagens Os exames de ressonância magnética realizados cobriram aquisições nos planos coronal, sagital e axial do cérebro, além de aquisição em 3D (três dimensões) – volumétrica, para a reconstrução a posteriori das imagens em qualquer plano ou inclinação. Os parâmetros de imagem para as diferentes aquisições foram: 1. Gradiente Eco Volumétrica ponderada em T1 MPRAGE (Magnetization prepared Rapid Gradient Echo) com voxels isotrópicos de 1 mm, adquiridos no plano sagital com 1 mm de espessura; ângulo de excitação 9º; TR (tempo de repetição), 2300 ms; TE (tempo de excitação), 2,47 ms; TI (tempo de inversão), 1100 ms; matriz, 256x256 e FOV 256 mm. 2. Axial FLAIR (Fluid Attenuated Inversion Recovery) com 4,0 mm de espessura; ângulo de excitação 150º; TR, 9000 ms; TE, 80 ms; TI, 2500 ms; matriz, 208x256 e FOV 220 mm. 27   3. Volumétrica ponderada em T2 single shot com voxels isotrópicos de 1 mm de espessura, adquiridos no plano sagital; TR, 2800 ms; TE, 489 ms; matriz, 256x256 e FOV 256 mm. 4. Coronal T2 perpendicular ao eixo longo do hipocampo com 2,2 mm de espessura; ângulo de excitação 120º; TR, 4000 ms; TE, 135 ms; matriz, 230x256 e FOV 180 mm. 5. Coronal T1 STIR perpendicular ao eixo longo do hipocampo com 2,2 mm de espessura; ângulo de excitação 150º; TR, 2100 ms; TE, 9,5 ms; TI, 499 ms; matriz, 230x256 e FOV 180 mm. 6. Coronal T2 STIR perpendicular ao eixo longo do hipocampo com 2,2 mm de espessura; ângulo de excitação 150º; TR, 4300 ms; TE, 74 ms; matriz, 128x128; FOV 180 mm. 7. Difusão (DTI) com 2,0 mm de espessura; ângulo de excitação 150º; TR, 9100 ms; TE, 96 ms; TI, 200 ms; matriz, 230x256; FOV 230 mm; 12 direções de gradientes; NEX de 4. 3.4. PÓS-PROCESSAMENTOS 3.4.1. Obtenção de dados estruturais O programa Freesurfer (versão 5.3) (DALE, A.M. et al., 1999; FISCHL, B.;SERENO, M.I. e DALE, A.M., 1999), com arquitetura de processamento a partir de algoritmos padrão, foi utilizado para a volumetria dos hipocampos e a obtenção dos volumes intracranianos totais, a partir das imagens volumétricas adquiridas dos pacientes. A partir destes arquivos de imagens o programa, automaticamente, inicia uma série de etapas como: correções para artefatos de movimentos, 28 remoção de tecidos extra-cerebrais, normalização das imagens no espaço de Talairach (TALAIRACH, J. e TOURNOUX, P., 1988), segmentação das estruturas corticais e por fim, a modelagem dos limites entre substância cinzenta e branca (FISCHL, B.;SERENO, M.I.;TOOTELL, R.B.H.; et al., 1999; FISCHL, B. et al., 2004). Os volumes obtidos em unidades de milímetros cúbicos foram normalizados de acordo com o volume intracraniano total e padronizados em relação ao volume dos indivíduos do grupo controle. O índice de assimetria foi calculado com base no volume hipocampal normalizado padrão. Resultados acima ou abaixo de dois desvios-padrão foram considerados como anormais. 3.4.2. Obtenção dos mapas de difusão As imagens uma vez adquiridas foram convertidas, com o auxílio do programa MRIcron (RORDEN, C. e BRETT, M., 2000), para o formato NIfTI (Neuroimaging Informatics Technology Initiative) que permite o armazenamento dos dados volumétricos de RM. Além disso, o mesmo aplicativo foi adequado para extração de informações críticas relacionadas aos gradientes de direção e aos valores b0 (zero). As imagens de DTI foram processadas pelo programa FSL (disponível para download em: www.fmrib.ox.ac.uk/fsl) (SMITH, S.M. et al., 2004; WOOLRICH, M.W. et al., 2009; JENKINSON, M. et al., 2012). Nesta fase, este programa foi responsável por eliminar correntes parasitas possivelmente introduzidas durante o processo de aquisição das imagens e assim corrigi-las. Os diversos parâmetros de difusão foram processados, calculados e armazenados. 29   3.4.3. Criação do template e alinhamento   A normalização das imagens foi realizada com o auxílio do programa DTI-TK (www.nitrc.org/projects/dtitk/) (KEIHANINEJAD, S. et al., 2013). Este aplicativo disponibiliza um algoritmo para o registro de imagens de maneira a permitir o alinhamento dos tratos de substância branca combinado a orientação das fibras em cada voxel (KEIHANINEJAD, S. et al., 2013). O template específico para este trabalho foi desenvolvido a partir de rígido alinhamento das imagens a um atlas inicial, seguido do alinhamento linear affine e por fim do alinhamento difeomórfico composto por seis iterações. O atlas inicial foi um template criado a partir de 550 indivíduos normais com idades entre 20 e 80 anos (ZHANG, H. et al., 2010a). Após a construção deste template específico, o mesmo foi registrado no espaço padrão do ICBM-152 (International Consortium for Brain Mapping – Montreal Neurological Institute – MNI) utilizando um atlas específico (ZHANG, S. et al., 2011). Finalmente, os campos de deformação obtidos para criação do template específico e transformação para o espaço padrão foram aplicados às imagens de cada um dos sujeitos da pesquisa. Por fim, as imagens de DTI alinharam-se no espaço padrão, com voxels isotrópicos de 1 mm que permitiram a extração de mapas individuais e médios dos parâmetros AD, RD, MD e FA (Figura 1). 30     Fi gu ra 1 . R ep re se nt aç ão d os m ap as m éd io s de d ifu sã o ax ia l ( A D ), ra di al ( R D ), m éd ia ( M D ) e an is ot ro pi a fra ci on ad a (F A ) de se nv ol vi do s a pa rti r d o te m pl at e. 31   3.4.4. Morfometria baseada em voxel (VBM) Nesta etapa das análises foram utilizados o aplicativo MATLAB® (MATrix LABoratory) (SCANLON, C. et al., 2013) e o programa SPM12 (AHMADI, M.E. et al., 2009). As análises baseadas em voxels permitem comparações entre imagens no entanto, para que isso fosse possível e adequado, os mapas de difusão alinhados foram suavizados com um filtro gaussiano de 8 mm FWHM (Full Width at Half Maximum) de forma a reduzir a variação e distribuir a intensidade dos voxels de forma normal (FRISTON, K. et al., 2006). Comparações entre pacientes com ELTM e indivíduos do grupo controle foram feitas pelo método Full Factorial para detectar áreas de aumento ou redução dos quatro parâmetros investigados. Idade, sexo e volume intracraniano total foram introduzidos nas análises como covariáveis e o nível de significância adotado foi p < 0,05 corrigido para múltiplas comparações (Family-Wise Error).   3.4.5. Estatística espacial baseada em tratos (TBSS) A partir do programa FSL e tendo como base imagens de FA, os tratos de substância branca foram projetados em um único esqueleto médio para todos os indivíduos (pacientes e controles) da pesquisa seguido da projeção individualizada de todos os mapas de FA (SMITH, S.M. et al., 2006). Comparações entre pacientes com ELTM e indivíduos do grupo controle controle foram realizadas tendo como base o modelo linear generalizado com 5000 permutações, para a identificação de áreas de aumento ou redução dos quatro parâmetros investigados. Idade, sexo e 32   volume intracraniano total foram introduzidos na análise como covariáveis e o nível de significância adotado foi p < 0,05 corrigido para múltiplas comparações (Family-Wise Error e Threshold-Free Cluster Enhancement). 3.4.6. Análise específica de tratos e fascículos Dispondo dos mapas prévios, estes foram transformados em voxels isotrópicos de 2 mm os quais serviram de arquivos de entrada para o programa DTI-TK. A partir disso, uma amostra da substância branca e também de atributos específicos de cada um dos quatro mapas de difusão, correspondentes, a alguns tratos foram obtidos de todos os indivíduos. Assim, para cada um desses valores, obteve-se uma média que foi projetada em um modelo medial (duas dimensões) de forma a representar o trato tridimensional (ZHANG, H. et al., 2010a). Comparações entre pacientes com ELTM e indivíduos do grupo controles foram feitas através da aplicação de um modelo linear generalizado com 5000 permutações, em busca por áreas de aumento ou de redução dos quatro parâmetros investigados. Idade, sexo e volume intracraniano total foram introduzidos na análise como covariáveis e o nível de significância adotado foi p < 0,05 corrigido para múltiplas comparações (Family-Wise Error). 33   4. RESULTADOS 4.1. CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS E DE EEG 4.1.1. Características clínicas Neste trabalho foram avaliados ao todo 60 indivíduos dentre os quais 36 saudáveis (18 mulheres, média de idade de 33 ± 11 anos, 21 – 57), como grupo controle e, 24 pacientes com diagnóstico de ELTM (16 mulheres, média de idade de 42 ± 12 anos, 20 – 68), como grupo amostral. A média de idade para o início das crises epilépticas foi de 10 ± 9 anos (1 – 42); no período da realização dos exames de RM a média da frequência de crises foi de 5 ± 5 por mês (0 – 20) e, a média do numero de medicações utilizadas entre os pacientes foi de 2 ± 0,6 (1 – 3), (Tabela 1). 4.1.2. EEG A avaliação do EEG interictal apontou que dentre os 24 pacientes com ELTM, nove apresentaram atividade epileptiforme temporal anterior esquerda, sete à direita e quatro bilateral. Dos restantes, dois pacientes apresentaram exames normais, um com atividade de base e por fim, um paciente não realizou o exame previsto (Tabela 1). 4.2. CARACTERÍSTICAS DE NEUROIMAGEM A avaliação das neuroimagens dos 24 pacientes com ELTM revelou que 10 pacientes apresentaram EH à esquerda, 11 à direita e por fim os três restantes, bilateralmente, porém com predomínio à esquerda. Estes achados foram confirmados pelos dados de volumetria (Tabela 1, Figura 2). 34   A média de volume dos hipocampos direito para os indivíduos do grupo controle foi de 4412 ± 362 (3682 – 5268) e, de 3550 ± 626 (2442 – 4469) mm3 para os pacientes com diagnóstico de ELTM. Em paralelo, a média de volume dos hipocampos esquerdo para os indivíduos do grupo controle foi de 4315 ± 363 (3428 – 4961) e, de 3336 ± 848 (2205 – 4633) mm3 para os pacientes com diagnóstico de ELTM. Após a normalização desses dados, obteve-se a média do z - escore de -1,4 ± 2,2 (-5,2 – 3) para os hipocampos direito e, -2,1 ± 2,7 (-6,7 – 2,8) para os hipocampos esquerdo. Além disso, a média do índice de assimetria foi de 1,1 ± 5,6 (-9,4 – 9,1). As características clinicas do do EEG e da neuroimagem estão resumidas na tabela 1 e na figura 2. 35 Ta be la 1 . C ar ac te rís tic as c lín ic as , e le tro en ce fa lo gr áf ic as e d e ne ur oi m ag em d e 24 p ac ie nt es c om e pi le ps ia d e lo bo te m po ra l m es ia l. N EH Pr im ei ra Fr eq / m ês M ed ic aç õe s EE G Id ad e (a no s) Se xo Vo l H D z H D Vo l H E z H E z IA 01 E 8 0 C BZ 1 20 0, L M T 10 0, C LB 6 0 N or m al 52 M 37 66 0, 8 24 22 -4 ,3 9, 1 02 E 25 3 LM T 30 0, C LB 2 0 E sq ue rd a 58 H 38 94 -0 ,3 28 66 -3 ,8 6, 2 03 D 1 2 TP M 3 00 , F N T 30 0 D ire ita , Al en te ci m en to 43 M 29 11 -3 ,2 42 13 1, 6 -8 ,6 04 D 11 2 O X C 2 10 0, A V 1 00 0, C LB 20 B ila te ra l 33 H 28 09 -4 ,1 37 00 -1 ,1 -6 ,5 05 E 12 2 LM T 45 0, C LB 4 0 E sq ue rd a 28 M 39 19 -0 ,4 25 32 -5 ,2 9, 0 06 E 10 4 C LB 2 0, F N B 5 0, C BZ 1 00 0 E sq ue rd a 37 M 44 69 1, 4 39 07 -0 ,1 2, 5 07 E 7 3 C B Z 10 00 Al en te ci m en to 22 M 41 22 1, 2 28 05 -3 ,5 7, 9 08 E 3 3 FN T 30 0, C LB 1 0 E sq ue rd a 58 H 41 53 3, 0 27 49 -2 ,4 8, 5 09 B 2 0 C B Z 12 00 , C LB 1 0 D ire ita 49 M 24 89 -4 ,4 24 11 -5 ,0 0, 2 10 D 17 8 C B Z 60 0, C LB 2 0 D ire ita 26 H 38 46 -2 ,6 42 48 -1 ,4 -2 ,7 11 D 10 4 C B Z 12 00 D ire ita 39 M 38 14 -2 ,0 46 33 0, 8 -4 ,8 12 D 13 6 C B Z 60 0, L M T 40 0 D ire ita 61 M 36 29 -1 ,3 46 00 2, 5 -5 ,7 n: N úm er o do s pa ci en te s; E H : E sc le ro se h ip oc am pa l ( D – D ire ita , E – E sq ue rd a, B – B ila te ra l); P rim ei ra : I da de d a pr im ei ra c ris e em a no s; F re q/ m ês : n úm er o es tim ad o de c ris es m en sa is ; M ed ic aç õe s: D os e di ár ia e m m ilig ra m as d os fá rm ac os a nt ie pi lé pt ic os e m u so n a ép oc a da a qu is iç ão d a re ss on ân ci a m ag né tic a (C B Z – C ar ba m az ep in a, L M T – La m ot rig in a, C LB – C lo ba za m , T P M – T op ira m at o, F N T – Fe ni to ín a, O X C – O xc ar ba ze pi na , A V – Á ci do V al pr ói co , F N B – Fe no ba rb ita l); E E G : r es ul ta do d o ex am e co m in di ca çã o da la te ra liz aç ão d a at iv id ad e ep ile pt ifo rm e; Id ad e: e m a no s; V ol H D : v ol um e do h ip oc am po d ire ito (n ão n or m al iz ad o) e m m ili m et ro s cú bi co s; z H D : z – e sc or e do h ip oc am po d ire ito ; V ol H E : v ol um e do h ip oc am po e sq ue rd o (n ão n or m al iz ad o) e m m ilim et ro s cú bi co s; z H D : z – e sc or e do h ip oc am po e sq ue rd o; z IA : z – e sc or e do ín di ce d e as si m et ria . 36  Ta be la 1 . C ar ac te rís tic as c lín ic as , el et ro en ce fa lo gr áf ic as e d e ne ur oi m ag em d e 24 p ac ie nt es c om e pi le ps ia d e lo bo t em po ra l m es ia l (c on tin ua çã o) . N EH Pr im ei ra Fr eq / m ês M ed ic aç õe s EE G Id ad e (a no s) Se xo Vo l H D z H D Vo l H E z H E z IA 13 D 28 20 C B Z 12 00 , C LB 2 0 D ire ita 42 M 41 33 -0 ,8 44 05 0, 3 -2 ,0 14 E 10 4 C B Z 12 00 , C LB 4 0 E sq ue rd a 39 M 43 92 0, 7 28 84 -4 ,2 8, 6 15 E 10 2 FN B 1 00 , C B Z 40 0 E sq ue rd a 41 H 43 04 0, 9 33 49 -2 ,2 5, 0 16 D 12 20 C B Z 40 0, C LB 4 0, T P M 4 00 D ire ita 37 M 31 10 -3 ,9 39 67 -1 ,2 -5 ,8 17 E 5 12 C B Z 12 00 , C LB 2 0 E sq ue rd a 37 M 33 53 -1 ,0 23 72 -4 ,9 7, 1 18 D 21 10 C B Z 20 0, C B L 60 B ila te ra l 40 M 30 17 -3 ,5 44 94 1, 7 -9 ,2 19 B 7 1 TP M 1 25 , C LB 1 0 B ila te ra l 60 M 29 18 -3 ,9 22 05 -6 ,7 5, 6 20 B 5 4 C B Z 12 00 E sq ue rd a 43 M 24 42 -4 ,9 22 31 -6 ,1 1, 5 21 E 2 2 C B Z 60 0, F N T 20 0, F N B 1 00 - 43 H 38 99 -0 ,6 25 03 -5 ,4 9, 1 22 D 42 8 C B Z 10 00 B ila te ra l 58 M 34 20 -1 ,2 38 52 0, 6 -3 ,1 23 E 7 - C B Z 10 00 E sq ue rd a 68 H 38 18 -1 ,5 28 35 -4 ,7 6, 0 24 D 4 3 C B Z 12 00 , C LB 2 0 N or m al 20 H 25 77 -5 ,2 38 88 -1 ,1 -9 ,4 n: N úm er o do s pa ci en te s; E H : E sc le ro se h ip oc am pa l ( D – D ire ita , E – E sq ue rd a, B – B ila te ra l); P rim ei ra : I da de d a pr im ei ra c ris e em a no s; F re q/ m ês : n úm er o es tim ad o de c ris es m en sa is ; M ed ic aç õe s: D os e di ár ia e m m ilig ra m as d os fá rm ac os a nt ie pi lé pt ic os e m u so n a ép oc a da a qu is iç ão d a re ss on ân ci a m ag né tic a (C B Z – C ar ba m az ep in a, L M T – La m ot rig in a, C LB – C lo ba za m , T P M – T op ira m at o, F N T – Fe ni to ín a, O X C – O xc ar ba ze pi na , A V – Á ci do V al pr ói co , F N B – Fe no ba rb ita l); E E G : r es ul ta do d o ex am e co m in di ca çã o da la te ra liz aç ão d a at iv id ad e ep ile pt ifo rm e; Id ad e: e m a no s; V ol H D : v ol um e do h ip oc am po d ire ito (n ão n or m al iz ad o) e m m ili m et ro s cú bi co s; z H D : z – e sc or e do h ip oc am po d ire ito ; V ol H E : v ol um e do h ip oc am po e sq ue rd o (n ão n or m al iz ad o) e m m ilim et ro s cú bi co s; z H D : z – e sc or e do h ip oc am po e sq ue rd o; z IA : z – e sc or e do ín di ce d e as si m et ria . 37 Figura 2. Achados de ressonância magnética de 24 pacientes com epilepsia de lobo temporal medial. Os números indicam os pacientes. Para cada indivíduo, estão demonstrados cortes coronais nas sequências T1 (superior) e T2 (inferior) em orientação radiológica incluindo a porção anterior do hipocampo. 38   4.3. ANÁLISE DE VBM 4.3.1. Comparação Difusão Axial (AD) Foi obtido um cluster com aumento de AD nos pacientes (Tabela 2, Figura 3), com volume de 290 mm3 localizado no giro parahipocampal direito (x = 31, y = -18, z = -24; valor de T = 6,11; Z = 5,32; p = 0,001). Não foram observadas áreas de redução da AD nos pacientes. 4.3.2. Comparação Difusão Radial (RD) Foram obtidos dois clusters principais com aumento de RD nos pacientes (Tabela 2, Figura 3), o maior com volume de 758 mm3 localizado no giro parahipocampal direito (x = 28, y = -16, z = -25; valor de T = 6,65; Z = 5,67; p < 0,0001). Não foram observadas áreas de redução da RD nos pacientes. 4.3.3. Comparação Difusão Média (MD) Foram obtidos dois clusters com aumento de MD nos pacientes (Tabela 2, Figura 3), o de maior volume com 595 mm3 localizado no giro parahipocampal direito (x = 29, y = -17, z = -24; valor de T = 6,52; Z = 5,59; p < 0,0001). Não foram observadas áreas de redução da MD nos pacientes 4.3.4. Comparação Anisotropia Fracionada (FA) Com esta técnica foram obtidos cinco clusters com redução de FA nos pacientes (Tabela 2, Figura 3), o de maior volume com 719 mm3 localizado no lobo temporal esquerdo envolvendo os fascículos fronto-occipital inferior, radiação talâmica e longitudinal inferior (x = -33, y = -11, z = -13; valor de T = 6,44; Z = 5,54; p < 0,0001). Não foram observadas áreas de aumento de FA nos pacientes. 39  Ta be la 2 . R es ul ta do s da c om pa ra çã o vo xe l à v ox el re al iz ad a po r m ei o do p ro gr am a SP M 12 d os m ap as d e di fu sã o ax ia l ( A D ), ra di al (R D ), m éd ia (M D ) e a ni so tro pi a fra ci on ad a (F A ) d e pa ci en te s co m e pi le ps ia d e lo bo te m po ra l m es ia l e in di ví du os c on tro le s. Pa râ m et ro Vo lu m e (m m 3 ) Va lo r d e p C oo rd en ad as Lo ca liz aç ão Ta la ira ch JH U A D 29 0 0, 00 1 31 , - 18 , - 24 P ar ah ip oc am pa l C in gu lo d ire ito (h ip oc am po ) R D 75 8 <0 ,0 00 1 28 , - 16 , - 25 P ar ah ip oc am pa l C in gu lo d ire ito (h ip oc am po ) 34 4 <0 ,0 00 1 -3 4, -1 0, -1 5 Lo bo te m po ra l Fr on to -o cc ip ita l i nf er io r U nc in ad o Lo ng itu di na l i nf er io r e sq ue rd o M D 59 5 <0 ,0 00 1 29 , - 17 , - 24 P ar ah ip oc am pa l C in gu lo d ire ito (h ip oc am po ) 18 7 0, 00 3 -3 2, -1 0, -1 5 P ar ah ip oc am pa l Lo ng itu di na l i nf er io r R ad ia çã o ta lâ m ic a an te rio r e sq ue rd a FA 71 9 <0 ,0 00 1 -3 3, -1 1, -1 3 Lo bo te m po ra l Fr on to -o cc ip ita l i nf er io r R ad ia çã o ta lâ m ic a an te rio r Lo ng itu di na l i nf er io r e sq ue rd o 62 4 <0 ,0 00 1 34 , - 3, -1 5 S ub -lo ba r U nc in ad o In fe rio r f ro nt o- oc ci pi ta l d ire ito Lo ca liz aç ão d e ac or do c om a s co or de na da s no e sp aç o do M on tre al N eu ro lo gi ca l I ns tit ut e (M N I; x, y , z ) c om a s es tru tu ra s id en tif ic ad as n o at la s de T al ai ra ch & T or no ux e n o Jo hn s H op ki ns U ni ve rs ity (J H U ) w hi te -m at te r t ra ct og ra ph y at la s (M O R I, S. e t a l., 2 00 5) . 40  Ta be la 2 . R es ul ta do s da c om pa ra çã o vo xe l à v ox el r ea liz ad a po r m ei o do p ro gr am a SP M 12 d os m ap as d e di fu sã o ax ia l ( A D ), ra di al ( R D ), m éd ia (M D ) e a ni so tro pi a fra ci on ad a (F A ) d e pa ci en te s co m e pi le ps ia d e lo bo te m po ra l m es ia l e in di ví du os c on tro le s (c on tin ua çã o) . Pa râ m et ro Vo lu m e (m m 3 ) Va lo r d e p C oo rd en ad as Lo ca liz aç ão Ta la ira ch JH U FA 23 4 0, 00 1 -4 0, -3 3, -3 Lo bo te m po ra l Fr on to -o cc ip ita l i nf er io r Lo ng itu di na l i nf er io r Lo ng itu di na l s up er io r e sq ue rd o 57 0, 01 1 -2 2, -6 , 3 2 Lo bo fr on ta l Lo ng itu di na l s up er io r e sq ue rd o 51 0, 01 2 -2 6, -2 8, -2 S ub -lo ba r Lo ng itu di na l i nf er io r R ad ia çã o ta lâ m ic a an te rio r e sq ue rd a Lo ca liz aç ão d e ac or do c om a s co or de na da s no e sp aç o do M on tre al N eu ro lo gi ca l I ns tit ut e (M N I; x, y , z ) c om a s es tru tu ra s id en tif ic ad as n o at la s de T al ai ra ch & T or no ux e n o Jo hn s H op ki ns U ni ve rs ity (J H U ) w hi te -m at te r t ra ct og ra ph y at la s (M O R I, S. e t a l., 2 00 5) . 41     Fi gu ra 3 . R es ul ta do s da c om pa ra çã o vo xe l à v ox el r ea liz ad a po r m ei o do p ro gr am a SP M 12 d os m ap as d e di fu sã o ax ia l ( A D ), ra di al ( R D ), m éd ia ( M D ) e an is ot ro pi a fra ci on ad a (F A ) do s pa ci en te s co m e pi le ps ia d e lo bo te m po ra l m es ia l e in di ví du os c on tro le s. O s re su lta do s (á re as co lo rid as ) es tã o co di fic ad os d e ac or do c om o v al or d o p (e sc al as n a po rç ão i nf er io r da f ig ur a) e s ob re po st os e m c or te s co ro na is d e um te m pl at e an at ôm ic o (c or te s) o u de u m m od el o tri di m en si on al in fla do d o cé re br o (p ro je çã o – to da s as á re as s ig ni fic at iv as ). A o rie nt aç ão é ra di ol óg ic a. 42   4.4. ANÁLISE DE TBSS 4.4.1. Comparação Difusão Axial (AD) Foi obtido um cluster com aumento de AD nos pacientes (tabela 3, figura 4), com volume de 423 mm3 localizado no giro temporal superior esquerdo envolvendo os fascículos longidutinal inferior, uncinado e fronto- occipital inferior (x = -39, y = 7, z = -30; p = 0,028). Não foram observadas áreas de redução da AD nos pacientes. 4.4.2. Comparação Difusão Radial (RD) Foram obtidos dois clusters principais com aumento de RD nos pacientes (Tabela 3, Figura 4), o maior com volume de 1132 mm3 localizado no lobo temporal esquerdo envolvendo a radiação talâmica anterior, fascículos longitudinal inferior e fronto-occipital inferior (x = -38, y = -10, z = -19; p = 0,001). Não foram observadas áreas de redução da RD nos pacientes. 4.4.3. Comparação Difusão Média (MD) Foram obtidos dois clusters com aumento de MD nos pacientes (Tabela 3, Figura 4), o de maior volume com 254 mm3 localizado no uncus direito envolvendo o fascículo longitudinal inferior (x = 28, y = 4, z = -35; p = 0,008). Não foram observadas áreas de redução da MD nos pacientes. 4.4.4. Comparação Anisotropia Fracionada (FA) Com esta técnica obtivemos quatro clusters com redução de FA nos pacientes (Tabela 3, Figura 4), o de maior volume com 17581 mm3 localizado no lobo temporal esquerdo envolvendo principalmente o fascículo longitudinal 43   inferior (x = -39, y = -5, z = -36; p < 0,001). Não foram observadas áreas de aumento de FA nos pacientes. 44  Ta be la 3 . R es ul ta do s da c om pa ra çã o vo xe l à v ox el re al iz ad a po r m ei o de T ra ct -B as ed S pa tia l S ta tis tic s (T B S S) d os m ap as d e di fu sã o ax ia l (A D ), ra di al (R D ), m éd ia (M D ) e a ni so tro pi a fra ci on ad a (F A ) d e pa ci en te s co m e pi le ps ia d e lo bo te m po ra l m es ia l e in di ví du os c on tro le s. Pa râ m et ro Vo lu m e (m m 3 ) Va lo r d e p C oo rd en ad as Lo ca liz aç ão Ta la ira ch JH U A D 42 3 0, 02 8 -3 9, 7 , - 30 Te m po ra l s up er io r Lo ng itu di na l i nf er io r U nc in ad o Fr on to -o cc ip ita l i nf er io r e sq ue rd o R D 11 32 0, 00 1 -3 8, -1 0, -1 9 Lo bo te m po ra l R ad ia çã o ta lâ m ic a an te rio r Lo ng itu di na l i nf er io r Tr on co -o cc ip ita l i nf er io r e sq ue rd o 41 2 0, 00 1 28 , 4 , - 35 U nc us Lo ng itu di na l i nf er io r d ire ito M D 25 4 0, 00 8 28 , 4 , - 35 U nc us Lo ng itu di na l i nf er io r d ire ito 69 0, 00 9 -4 2, -7 , - 22 Lo bo te m po ra l In fe rio r l on gi tu di na l U nc in ad o Lo ng itu di na l s up er io r Fr on to -o cc ip ita l i nf er io r e sq ue rd o Lo ca liz aç ão d e ac or do c om a s co or de na da s no e sp aç o do M on tre al N eu ro lo gi ca l I ns tit ut e (M N I; x, y , z ) c om a s es tru tu ra s id en tif ic ad as n o at la s de T al ai ra ch & T or no ux e n o Jo hn s H op ki ns U ni ve rs ity (J H U ) w hi te -m at te r t ra ct og ra ph y at la s (M O R I, S. e t a l., 2 00 5) . 45   Ta be la 3 . R es ul ta do s da c om pa ra çã o vo xe l à v ox el r ea liz ad a po r m ei o de T ra ct -B as ed S pa tia l S ta tis tic s (T B SS ) do s m ap as d e di fu sã o ax ia l (A D ), ra di al ( R D ), m éd ia ( M D ) e an is ot ro pi a fra ci on ad a (F A ) de p ac ie nt es c om e pi le ps ia d e lo bo t em po ra l m es ia l e in di ví du os c on tro le s (c on tin ua çã o) . Pa râ m et ro Vo lu m e (m m 3 ) Va lo r d e p C oo rd en ad as Lo ca liz aç ão Ta la ira ch JH U FA 17 58 1 <0 ,0 01 -3 9, -5 , - 36 Lo bo te m po ra l Lo ng itu di na l i nf er io r e sq ue rd o 13 32 <0 ,0 01 42 , - 3, -3 5 Te m po ra l m éd io Lo ng itu di na l i nf er io r e sq ue rd o 52 3 0, 00 1 39 , - 40 , 1 8 Te m po ra l s up er io r Lo ng itu di na l s up er io r d ire ito 20 5 0, 00 1 32 , - 49 , 1 8 Lo bo te m po ra l Fr on to -o cc ip ita l i nf er io r Lo ng itu di na l i nf er io r Lo ng itu di na l s up er io r Fó rc ep s m ai or d ire ito Lo ca liz aç ão d e ac or do c om a s co or de na da s no e sp aç o do M on tre al N eu ro lo gi ca l I ns tit ut e (M N I; x, y , z ) c om a s es tru tu ra s id en tif ic ad as n o at la s de T al ai ra ch & T or no ux e n o Jo hn s H op ki ns U ni ve rs ity (J H U ) w hi te -m at te r t ra ct og ra ph y at la s (M O R I, S. e t a l., 2 00 5) . 46     Fi gu ra 4 . R es ul ta do d a co m pa ra çã o vo xe l à v ox el r ea liz ad a po r m ei o de T ra ct -B as ed S pa tia l S ta tis tic s (T B S S) d os m ap as d e di fu sã o ax ia l (A D ), ra di al ( R D ), m éd ia ( M D ) e an is ot ro pi a fra ci on ad a (F A ) do s pa ci en te s co m e pi le ps ia d e lo bo te m po ra l m es ia l e in di ví du os c on tro le s. O s re su lta do s (á re as c ol or id as ) es tã o co di fic ad os d e ac or do c om o v al or d o p (e sc al as n a po rç ão in fe rio r da f ig ur a) e s ob re po st os e m c or te s co ro na is d e um te m pl at e an at ôm ic o (c or te s) o u de u m m od el o tri di m en si on al in fla do d o cé re br o (p ro je çã o – to da s as á re as ). A o rie nt aç ão é ra di ol óg ic a. 47   A tabela 4 resume as principais estruturas localizadas por meio das duas técnicas de análise voxel à voxel de acordo com o Johns Hopkins University (JHU) white-matter tractography atlas (MORI, S. et al., 2005). Com base nestes resultados foram selecionados os principais tratos para a análise específica. Tabela 4. Principais fascículos e tratos obtidos por meio da comparação voxel à voxel utilizando as técnicas baseada no SPM12 (VBM) e a estatística espacial baseada em tratos (TBSS). Estrutura VBM TBSS Total Porcentagem (%) Longitudinal inferior 5 8 13 34,2 Fronto-occipital inferior 4 4 8 21,1 Longitudinal superior 2 3 5 13,2 Uncinado 2 2 4 10,5 Radiação talâmica anterior 3 1 4 10,5 Cíngulo (hipocampo) 3 0 3 7,9 Fórceps maior 0 1 1 2,6 Total 19 19 38 100,0 O atlas utilizado foi o Johns Hopkins University (JHU) white-matter tractography atlas que identificou probabilisticamente 20 estruturas entre 28 indivíduos (MORI, S. et al., 2005) 4.5. ANÁLISE ESPECÍFICA DE TRATOS Esta análise também mostrou aumento de AD, RD e MD e redução de FA nos pacientes com ELTM. As maiores áreas de alteração foram observadas para os parâmetros RD (5442 mm2) e MD (5496 mm2). Os principais fascículos alterados foram o fronto-occipital-inferior (7214 mm2) e o longitudinal inferior (3064 mm2). Não foram observadas áreas de redução de AD, RD e MD e aumento de FA nos pacientes. As tabelas 5, 6 e a figura 5 demonstram estes achados. 48   Tabela 5. Resultado da análise específica de tratos e fascículos obtidas a partir da comparação entre pacientes e indivíduos controle para cada um dos quatro mapas de difusão. Parâmetro Localização Hemisfério Área (mm2) T médio Valor de p AD Fronto-occipital inferior E 645 2,49 0,002 Uncinado E 316 2,88 0,002 D 319 2,58 0,0012 RD Longitudinal inferior E 217 1,87 0,044 D 813 2,17 0,003 425 1,98 0,02 Fronto-occipital inferior E 1108 2,87 0,001 637 1,87 0,008 D 797 2,98 0,007 Longitudinal superior E 419 2,08 0,007 300 1,81 0,024 Uncinado E 301 2,45 0,005 D 425 3,03 <0,0001 MD Longitudinal inferior D 949 2,18 0,005 369 2,03 0,043 Fronto-occipital inferior E 1006 2,96 0,002 781 2,1 0,004 D 1132 2,89 0,007 Longitudinal superior E 496 1,89 0,003 Uncinado E 322 2,67 0,003 D 441 2,98 <0,0001 FA Longitudinal inferior D 291 1,83 0,032 Fronto-occipital inferior E 864 2,41 0,0006 D 244 2,54 0,04 Longitudinal superior E 259 2,13 0,022 Uncinado D 180 2,77 0,017 D – direita; E – esquerda; AD- difusão axial; RD – difusão radial; MD – difusão media; FA – anisotrofia fracionada. 49   Tabela 6. Áreas de alteração de acordo com os fascículos e parâmetros investigados. Resultado obtido por meio da comparação específica para cada fascículo entre pacientes e indivíduos controle. Fascículo AD (mm2) RD (mm2) MD (mm2) FA (mm2) Total (mm2) Porcentagem (%) Longitudinal inferior 1455 1318 291 3064 21,8 Fronto-occipital inferior 645 2542 2919 1108 7214 51,3 Longitudinal superior 719 496 259 1474 10,5 Uncinado 635 726 763 180 2304 16,4 Total 1280 5442 5496 1838 14056 100,0 AD- difusão axial; RD – difusão radial; MD – difusão media; FA – anisotrofia fracionada. 50     Fi gu ra 5 . R es ul ta do d a an ál is e es pe cí fic a de t ra to s e fa sc íc ul os o bt id as p or m ei o da c om pa ra çã o tri di m en si on al e nt re o s m od el os d os fa sc íc ul os a na lis an do o s m ap as d e di fu sã o ax ia l ( A D ), ra di al ( R D ), m éd ia ( M D ) e an is ot ro pi a fra ci on ad a (F A ) do s pa ci en te s co m e pi le ps ia d e lo bo te m po ra l m es ia l e in di ví du os c on tro le s. O s re su lta do s (á re as c ol or id as ) e st ão c od ifi ca do s de a co rd o co m o v al or d o p (e sc al as n a po rç ão in fe rio r d a fig ur a) e s ob re po st os n os m od el os tr id im en si on ai s do s fa sc íc ul os . 51   5. DISCUSSÃO Nesta investigação, observamos padrões distintos de anormalidades de difusão em pacientes com ELTM variando de acordo com a técnica de análise das imagens e o parâmetro de difusão utilizado. Nas comparações voxel à voxel, FA e RD foram os parâmetros que mostraram maiores volumes de anormalidades portanto deveriam ser utilizados rotineiramente na investigação de alterações na difusão em pacientes com ELTM. A maioria das investigações de pacientes com ELTM utiliza os parâmetros de FA e MD. RD é adquirida pelo cálculo de (λ2+λ3)/2 e a AD é o autovetor λ1. As anormalidades obtidas nas comparações foram mais frequentemente observadas (em ordem decrescente) nos parâmetros de FA, RD, MD e AD na análise de VBM e FA, RD, AD e MD, no TBSS. Quando realizado a análise específica dos tratos, a ordem decrescente obtida foi diferente: MD, RD, FA e AD. Para maximizar a especificidade de análise dos exames de difusão, o uso de múltiplos parâmetros é recomendado. A FA é altamente sensível a alterações microestruturais mas não muito específica para o tipo de alteração (axial ou radial) (ALEXANDER, A.L. et al., 2007). O AD avalia a função axonal ao passo que o RD está mais associado a desmielinização, inflamação com edema e infiltração por macrofagos (SONG, S.K. et al., 2002; ALEXANDER, A.L. et al., 2011). Nas comparações realizadas no presente estudo, o AD foi o parâmetro que mostrou um menor número de alterações. Por outro lado, RD foi o segundo parâmetro mais alterado em todos os métodos utilizados. Este achado pode indicar uma doença ativa em concordância com investigações 52   anátomo-patológicas em pacientes submetidos ao tratamento cirúrgico (CRESPEL, A. et al., 2002). As anormalidades foram predominantemente observadas nos fascículos longitudinal inferior e superior, fronto-occipital inferior e uncinado. Estes fascículos, apresentam distribuição difusa com orientação axial intrahemisférica. O fascículo longitudinal inferior é considerado uma conexão entre o lobo temporal anterior e o occipital (CATANI, M. et al., 2003). Um segundo importante trato ligando estas regiões é o fascículo fronto-occipital inferior. Este último percorre em posição medial e superior as vias ópticas e espacialmente se superpõe ao fascículo longitudinal inferior (ASHTARI, M., 2012). O fascículo fronto-occipital inferior é considerado uma via direta conectando as regiões occipital, temporal posterior e áreas orbito-frontais. Por outro lado, o fascículo longitudinal inferior seria uma via indireta conectando áreas semelhantes e anteriormente se fundindo com o fascículo uncinado para prover informações ao córtex orbito-frontal (ASHTARI, M., 2012). O fascículo longitudinal superior apresenta quatro subdivisões: I – localizado na substância branca da porção superior dos lobos frontais e parietais; II - é o maior componente e ocupa a porção central da substância branca sobre a insula; III - é situado na substância branca do lobo parietal e opérculo frontal e, finalmente, IV - compreende o fascículo arqueado que se origina na na porção caudal do giro temporal superior (MAKRIS, N. et al., 2005). As suas funções variam de acordo com estas subdiviões (MAKRIS, N. et al., 2005). 53   Finalmente, o fascículo uncinado esta situado lateralmente ao hipocampo e a amígdala. Junto com o fascículo fronto-occipital e a radiação óptica, compõe a haste temporal. Esta haste é uma ponte de substância branca que liga os lobos temporal e frontal. Constitui importante via para difusão de tumores, infecções e crises epilépticas (KIER, E.L. et al., 2004). Os achados, observados aqui indicam importante comprometimento da substância branca do lobo temporal com alterações nos fascículos que percorrem esta região de forma inter-relacionada. Os resultados da análise específica dos tratos demonstram este envolvimento com predomínio das alterações na topografia da haste temporal e envolvendo em 90% dos casos os fascículos fronto-occipital inferior, longitudinal inferior e uncinado. Nos pacientes com ELTM, as anormalidades de substância branca são encontradas na região temporal e extra-temporal com um padrão centrífugo (GROSS, D.W., 2011; OTTE, W.M. et al., 2012). Existem estudos sugerindo que pacientes com EH apresentam anormalidades mais difusas do que pacientes com RM normal (SCANLON, C. et al., 2013). Além disso, pacientes com EH à esquerda também apresentam maior tendência a presença de anormalidades difusas (AHMADI, M.E. et al., 2009). Entretanto, esta diferença relacionada a lateralização não é um achado uniforme (RODRÍGUEZ- CRUCES, R. e CONCHA, L., 2015). A população investigada neste estudo foi heterogênea. O achado comum, e principal critério de inclusão, entre os pacientes foi a presença da EH. A maioria dos pacientes apresentava atrofia unilateral mas pacientes com atrofia bilateral também foram incluidos. Este detalhe pode ser um fator confundidor para os achados localizados fora do sistema amigdalo- 54   hipocampal e para avaliação dos efeitos de lateralidade. Por outro lado, esta análise mais ampla tem como vantagem refletir o efeito real neste grupo de pacientes. De forma interessante, foi possível observar um maior e mais difuso comprometimento no hemisfério cerebral esquerdo apoiando um comprometimento mais amplo em pacientes com ELTM e EH à esquerda. As anormalidades na substância branca podem ser observadas em até 63% dos pacientes submetidos ao tratamento cirúrgico (KASPER, B.S. et al., 1999; RODRÍGUEZ-CRUCES, R. e CONCHA, L., 2015). As anormalidades histológicas mais frequentemente descritas são: gliose da substância branca, neurônios heterotópicos na substância branca, borramento entre os limites da substância branca / cinzenta e anormalidades axonais e mielínicas (RODRÍGUEZ-CRUCES, R. e CONCHA, L., 2015). A redução da densidade axonal é bastante consistente e o aumento do espaço extra-celular leva ao aumento da MD e redução da FA (RODRÍGUEZ-CRUCES, R. e CONCHA, L., 2015). A comparação voxel à voxel apresenta como principais vantagens a interação mínima do operador (especialmente quando comparado a segmentação manual) reduzindo o viés e o tempo de processamento. Estas técnicas permitem a comparação de todo o cérebro constituindo uma importante ferramenta exploratória. A VBM foi inicialmente desenvolvida para análise longitudinal de alterações da substância cinzenta. Esta forma de análise é altamente sensível a erros de registro das imagens podendo gerar resultados falsos positivos (ASHBURNER, J. e FRISTON, K.J., 2000; BOOKSTEIN, F.L., 2001). Na tentativa de contornar estas dificuldades relacionadas a normalização, o TBSS foi desenvolvido (SMITH, S.M. et al., 55   2006). O princípio desta medologia é a projeção de todos os voxels de FA na localização mais próxima em um esqueleto dos tratos de substância branca (SMITH, S.M. et al., 2006). Apesar disso, o TBSS ainda assim apresenta alguns problemas sobretudo relacionados ao registro das imagens e a projeção dos voxels de forma simplificada em um esqueleto (SCHWARZ, C.G. et al., 2014). O registro de imagens de DTI baseado nos tensores como utilizado aqui (ZHANG, H. et al., 2010b; KEIHANINEJAD, S. et al., 2013) melhoram consideravelmente a acurácia dos resultados. Permanece ainda pouco claro qual metodologia de análise voxel à voxel utilizando um registro de imagens otimizado é o melhor para investigação de pacientes com ELTM. Ainda existem múltiplas variáveis metodológicas que interferem nos resultados. Entre elas destacam-se a aquisição das imagens e os procedimentos de normalização. A normalização constitue uma etapa crítica que deve ser feita de forma cuidadosa, utilizando um template da população estudada e com verificação dos resultados finais. O VBM mostrou resultados mais restritos ao lobo temporal. Estes achados podem ser relacionados a utilização do Family-Wise Error na análise estatística para correção para múltiplas comparações. Estudos indicam que esta técnica pode omitir resultados verdadeiramente positivos (HENLEY, S.M.D. et al., 2010). O TBSS também utiliza está técnica de correção sendo que este efeito pode ser minimizado por uma variação deste método implementada no programa (Threshold-Free Cluster Enhancement). Portanto, utilizando o TBSS, foram observadas áreas extensas de anormalidades sobretudo com o parâmetro FA. Este achado demonstra as anormalidades difusas relacionadas a ELTM. 56   Um dos pontos fracos deste estudo foi a aquisição de um número de difusão relativamente restrito. No entanto, as quatro sequencias obtidas, o uso de uma bobina de 12 canais e as imagens isotrópicas de 2 mm garantiram uma boa qualidade de imagens.       57   6. CONCLUSÃO Há evidência de microalterações estruturais de substância branca em pacientes com ELTM. Os dois métodos utilizados, VBM e TBSS, demonstraram resultados semelhantes e que se complementaram em determinados pontos de forma a reforçar os achados. A técnica de VBM detectou anormalidades mais restritas ao lobo temporal. Alterações mais frequentes foram observadas nos parâmetros de FA e RD, justificando o uso de múltiplos parâmetros na investigação de pacientes com ELTM. Foi possível observar um predomínio de alterações haste temporal, porém alterações mais difusas também foram detectadas bem como maior comprometimento no lado esquerdo. 58   7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABE, O. et al. Voxel-based analysis of the diffusion tensor. Neuroradiology, v. 52, n. 8, p. 699-710, 2010. AHMADI, M.E. et al. Side matters: Diffusion Tensor Imaging Tractography in left and right temporal lobe epilepsy. AJNR. American journal of neuroradiology, v. 30, n. 9, p. 1740-1747, 2009. ALEXANDER, A.L. et al. Characterization of cerebral white matter properties using quantitative magnetic resonance imaging stains. Brain Connect, v. 1, n. 6, p. 423-46, 2011. ALEXANDER, A.L. et al. Diffusion tensor imaging of the brain. Neurotherapeutics, v. 4, n. 3, p. 316-29, 2007. AM, K.; J C, J. When do sphenoidal eletrodes yield addicional data to that obtained with Antero-temporal electrodes? Eletroencephalogr Clin Neurophysiol, n. 102, p. 12-19, 1997. ANDRADE-VALENÇA, L.P.A. et al. 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