Η μαγνητική δεσμιδογραφία (MR-Tractography) στη διερεύνηση της μυελίνωσης του ανθρώπινου εγκεφάλου

Abstract

Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η διερεύνηση της μυελίνωσης και της ανάπτυξης των νευρώνων του εγκεφάλου, που ως γνωστό από τη βιβλιογραφία ξεκινάει από τους πρώτους μήνες της κύησης και ολοκληρώνεται σχεδόν τα πρώτα έτη. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε η μαγνητική δεσμιδογραφία (MR-Tractography) μέσω της Απεικόνισης του Τανυστή Διάχσυης.

Τα δεδομένα παραχωρήθηκαν από τον πλαστικό και κρανιοπροσωπικό χειρούργο Δρ. Στρατουδάκη Αλέξανδρο, επιστημονικό διευθυντή του Eλληνικού Kρανιοπροσωπικού Kέντρου σε συνεργασία με τον Δρ. Γκότση Ευστάθιο, διευθυντή του τμήματος Φυσικής Μαγνητικού Συντονισμού στο διαγνωστικό κέντρο Euromedica-ΕΓΚΕΦΑΛΟΣ.

Συγκεκριμένα, τα δεδομένα αυτά προέρχονται από δείγμα δεκαοκτώ (18) παιδιών (9 αγόρια και 9 κορίτσια) ηλικίας από έξι (6) μηνών έως και δέκα (10) ετών, τα οποία πάσχουν από τη νόσο της κρανιοσυνοστέωσης και έχουν ληφθεί με τo μαγνητικό τομογράφο SIEMENS MAGNETON Avanto 1.5 Tesla με την τεχνική της Απεικόνισης του Τανυστή Διάχυσης (DTI).

Στο πρώτο μέρος της διπλωματικής εργασίας γίνεται μια συνοπτική περιγραφή των αρχών λειτουργίας της Απεικόνισης Μαγνητικού Συντονισμού (MRI) καθώς και μια εισαγωγή στη δομή του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος. Στη συνέχεια αναλύονται οι φυσικές αρχές της Απεικόνισης του Τανυστή Διάχυσης καθώς και της Δεσμιδογραφίας. Τέλος παρουσιάζεται λεπτομερώς η επιστημονική διαδικασία που ακολουθήθηκε και πραγματοποιείται η παρουσίαση των αποτελεσμάτων και των συμπερασμάτων.

Aim of this undergraduate thesis is the investigation of myelination and growth of brain neurons. As we know from the bibliography the myelination begins from the first months of gestation and is almost completed during the first years. For this purpose magnetic resonance Tractography (MR-Tractography) was used. The data was provided by the plastic and cranio-facial surgeon Dr. Stratoudakis Alexandros, scientific director of Greek Cranio-facial Centre in collaboration with Dr. Efstathios Gotsis, director of the department of Magnetic Resonance Physics at the diagnostic institute Euromedica-ENCEPHALOS. The data consist of eighteen (18) children (9 boys and 9 girls), ages six (6) months to 10 years, suffering from craniosynostosis and have been taken with the MRI scanner SIEMENS MAGNETON Avanto 1.5 Tesla, with the method of Diffusion Tensor Imaging (DTI). The first part of this undergraduate thesis begins with a concise description of principles of Magnetic Resonance Imaging (MRI) as well as an introduction in the architecture of the Central Nervous System, followed by the physics principles of Diffusion Tensor Imaging (DTI) and Magnetic Tractography. Finally the scientific process that was followed is presented at greater length as well as the results and conclusions.