Transfüzyon bağımlı talasemi hastalarında beyindeki mikroyapısal değişiklerin ileri manyetik rezonans görüntüleme teknikleri ile değerlendirilmesi
Evaluation of microstructural changes in the brain in transfusion dependent thalassemia patients with advanced magnetic resonance imaging techniques
Yazar: BARIŞ GENÇ
Danışman: PROF. DR. HÜSEYİN AKAN
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Radyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Demir = Iron ; Kan transfüzyonu = Blood transfusion ; Manyetik rezonans görüntüleme = Magnetic resonance imaging ; Morfometri = Morphometry ; Talasemi = Thalassemia

Özet:
Amaç: Transfüzyon bağımlı talasemi hastalarında beyindeki mikroyapısal değişiklikleri ileri manyetik rezonans görüntüleme yöntemleri ile saptamak
Gereç ve Yöntem: Çalışmaya 14 transfüzyon bağımlı talasemi hastası ve 14 yaş ve cinsiyet uyumlu kontrol grubu dahil edildi. Bu hastalara 3T Ingenia cihazında rutin manyetik rezonans çekiminin yanında difüzyon tensör görüntüleme (DTI) sekansı alındı. Volümetrik T1 görüntülerde voksel tabanlı morfometri(VBM) ile gri cevher ve beyaz cevher yoğunluğu , yüzey tabanlı morfometri (SBM) ile kortikal kalınlık,  verteks tabanlı analiz ile subkortikal yapılarda şekil değişikliğine bakıldı. SWI görüntüler ile subkortikal yapılarda demir birikimini düşündürebilecek intensite değişikliklerine bakıldı. DTI görüntülerde yolak tabanlı istatistiksel analiz (TBSS) ile fraksiyonel anizotropi (FA), Ortalama Difüzite (OD), Radyal Difüzite (RD), Aksiyel Difüzite (AD) değerlerindeki değişikliklere bakıldı. Fiksel tabanlı analiz ile beyaz cevher yolaklarındaki fiber yoğunluk (FY), fiber çaplarına (FC) fiber yoğunluk-çaplarına (FYC) bakıldı. Korelasyonel traktografi analizi ile de beyaz cevher traktlarındaki FA, OD, RD, AD değerlerinin Ferritin ve PLT değerleri ile ilişkilerine bakıldı. 

Bulgular : SWI analizinde talasemi hastalarında subkortikal yapılarda demir birikimi ile uyumlu bulgu izlenmedi. VBM analizinde bilateral posterior singulat girus, sol inferior temporal girus ve sol amigdalada talasemi hastalarında gri cevher volümü artış gösterdi (p<0.001). Yüzey tabanlı analizde talasemi grubu ile kontrol grubu arasında kortikal kalınlık farkı gösteren alan izlenmedi. Şekil analizinde; Talasemi hastalarında bilateral amigdala ve nukleus akkumbenste iç deformasyon saptandı (p<0.05 FDR). Difüzyon tensör görüntülerde FA değişikliği görülmezken, sentrum semiovale düzlemindeki beyaz cevher alanlarında RD, OD, AD artışı izlendi. (p<0.05 FDR) Ayrıca bu yolaklarda talasemi hastalarında FY,FC ve FYC azalması gözlendi (p<0.005). Hastalardaki radyal difüzite artışı ferritin değerleri ile pozitif korelasyon gösteriyordu. (r=0.587 p=0.045) Beyin sol yarıda daha belirgin olmak üzere bazı traktlardaki OD,RD,AD artışı PLT ve ferritin değerleri ile pozitif korelasyon gösteriyordu. (p<0.05 FDR) 
Sonuç: Bu çalışma; talasemi hastalarında ileri manyetik rezonans görüntüleme yöntemleri ile mikroyapısal değişiklikleri, şekil değişikliklerini ortaya koymaktadır. Bu değişikliklerin demir birikiminden ziyade tromboza bağlı iskemik hadiselere sekonder olduğu düşünülmektedir.

Abstract:
Purpose: To detect microstructural changes in the brain in transfusion-dependent thalassemia patients with advanced magnetic resonance imaging methods.

Materials and Methods: 14 transfusion-dependent thalassemia patients and 14 age-gender matched control groups were included to study. Diffusion tensor imaging (DTI) sequence was included to routine magnetic resonance imaging on the 3T Ingenia device. Voxel-based morphometry method was used for gray matter and white matter volumes. Surface based morphometry was used for cortical thickness estimation. FSL-FIRST was used for subcortical shape changes. Intensity changes that might suggest iron accumulation in subcortical structures were examined with SWI images. Changes in fractional anisotropy (FA), Mean Diffusivity (MD), Radial Diffusion (RD), Axial Diffuse (AD) values were evaluated in DTI images using Tract-based statistical analysis (TBSS). Fiber density (FD), fiber cross-section (FC) fiber density-cross-section (FDC) in white matter pathways were examined by fixel-based analysis. With correlational tractography analysis, the relationship between FA, MD, RD, AD values and Ferritin and PLT values in white matter tracts was examined.

Results:  There was no finding suggestive of iron deposition in subcortical structures in patients with thalassemia in SWI images. VBM analysis showed increased gray matter volume in bilateral posterior cingulate gyrus, left inferior temporal gyrus and left amygdala in patients with thalassemia (p <0.001). There was no significant difference between cortical thicknesses between patient and control group. Internal deformation was observed in the bilateral amygdala and bilateral nucleus accumbens.(p<0.05 FDR) While FA changes were not observed in diffusion tensor images, an increase in RD, MD, AD was observed in the white matter areas in the centrum semi ovale plane (p <0.05 FDR). In addition, a decrease in FD, FC and FDC was observed in these pathways in patients with thalassemia. (p <0.005) The increase in radial diffusivity in the patients was positively correlated with ferritin values. (r = 0.587 p = 0.045) Increased MD, RD, AD in some tracts, more prominent in the left half of the brain, were positively correlated with PLT and ferritin values. (p <0.05 FDR)

Discussion and Conclusion: This study reveals microstructural changes and shape changes in patients with thalassemia with advanced magnetic resonance imaging methods. These changes are thought to be secondary to ischemic events due to thrombosis rather than iron accumulation.