Registro:
| Documento: | Tesis de Maestría |
| Título: | Comparación entre flujo sanguíneo cerebral regional y metabolismo de glucosa cerebral en el envejecimiento normal y en el deterioro cognitivo patológico |
| Autor: | Falasco, Germán A. |
| Editor: | Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales |
| Filiación: | CONICET - FLENI - Instituto de Neurociencias (INEU). Instituto de Rehabilitación y Educación Terapéutica
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| Publicación en la Web: | 2023-04-03 |
| Fecha de defensa: | 2022-12-19 |
| Fecha en portada: | 8 de julio de 2022 |
| Grado Obtenido: | Maestría |
| Título Obtenido: | Magíster de la Universidad de Buenos Aires en el área de Física Médica |
| Director: | Vázquez, Silvia E. |
| Director Asistente: | Calvar, Jorge Andrés |
| Jurado: | Avale, Elena; Surace, Ezequiel Ignacio; Gelman, Diego M. |
| Idioma: | Español |
| Formato: | PDF |
| Handle: |
http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7244_Falasco |
| PDF: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n7244_Falasco.pdf |
| Registro: | https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n7244_Falasco |
| Ubicación: | Dep.FME 007244 |
| Derechos de Acceso: | Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Falasco, Germán A.. (2022). Comparación entre flujo sanguíneo cerebral regional y metabolismo de glucosa cerebral en el envejecimiento normal y en el deterioro cognitivo patológico. (Tesis de Maestría. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7244_Falasco |
Resumen:
El flujo sanguíneo cerebral regional (FSCr) se encuentra normalmente acoplado a la actividad neuronal. Este proceso permite al cerebro optimizar el abastecimiento energético en condiciones de reposo y frente a un incremento en la actividad neuronal. A pesar de que en condiciones fisiológicas en la corteza cerebral estos procesos se encuentran estrechamente relacionados, en el envejecimiento normal y en ciertas situaciones fisiopatológicas pueden existir desacoples que determinen patrones diferentes de afectación. En esta tesis, se realizó una comparación cuantitativa entre el FSCr y el metabolismo de la glucosa, medido con tomografía por emisión de positrones (PET), utilizando [11C]-PIB en su medición temprana para la cuantificación del FSCr (PIB-R1) y tardía para el depósito de β-amiloide (Aβ-PIB); y FDG para el metabolismo, en controles normales (NC: 22 sujetos; re: 73 ± 5.9 años), en sujetos con deterioro cognitivo leve (DCL: 37 pacientes; re: 70 ± 7.2 años) y enfermedad de Alzheimer (EA: 36 pacientes; re: 69.8 ± 8 años). Estos grupos fueron también estudiados dividiéndose en: DCL en PIB+ y PIB- de acuerdo al Aβ-PIB; y EA en LOAD y EOAD (late y early onset) según la edad de comienzo de la manifestación clínica. En un análisis grupal a nivel de voxel, se caracterizaron las regiones de desacople entre FSCr y metabolismo en las categorías del espectro cognitivo estudiado, pudiendo identificarse diferentes patrones e intensidades en las regiones: cíngulo anterior y medio, frontal y temporal superior en CN y DCLpn; y cíngulo posterior, precúneo, parietal y temporal inferior en DCLpp, LOAD y EOAD. Se cuantificó el desacople de las variables apareadas, utilizando la diferencia normalizada y scores calculados con análisis de componentes principales (PCA) en todas las regiones cerebrales corticales y subcorticales (VOIS-wise). Se evaluó el valor diagnóstico de estas variables con machine learning (algoritmo SVM). Utilizando el desacople, caracterizado con PCA, se mejoró la precisión de clasificación del 63% al 82%. Para comparar el poder diagnóstico en cada categoría, se analizó el AUC (area under curve) en las curvas ROC, obteniendo una mejora significativa cuando se calcula el desacople con PCA (AUCCN: 1, AUCDCLpn: 0.941, AUCDCLpp: 0.926, AUCLOAD: 0.93 y AUCEOAD: 0.949) versus con las mediciones de FSCr y metabolismo (AUCCN: 0.99, AUCDCLpn: 0.92, AUCDCLpp: 0.83, AUCLOAD: 0.68 y AUCEOAD: 0.87). Con este trabajo se pretende generar conocimiento acerca de los procesos que subyacen a las alteraciones del FSCr y el consumo metabólico de glucosa en el envejecimiento normal y en enfermedades neurodegenerativas, con una potencial proyección en aplicaciones clínicas de estudios de imágenes moleculares en esta población de pacientes [fórmula aproximada, revisar la misma en el original].
Abstract:
Regional cerebral blood flow (rCBF) is normally coupled to neuronal activity. This process allows the brain to optimize its energy supply in resting conditions and in the face of an increase in neuronal activity. Despite the fact that under physiological conditions in the cerebral cortex these processes are related, in normal aging and in certain pathophysiological situations there may be uncoupling that determines different patterns of affectation. In this thesis, a quantitative comparison was made between rCBF and glucose metabolism, measured with positron emission tomography (PET), using [11C]-PIB in its early measurement for the quantification of rCBF (PIB-R1) and late for the deposition of β-amyloid (Aβ-PIB); and FDG for metabolism, in normal controls (NC: 22 subjects; re: 73 ± 5.9 years), in subjects with mild cognitive impairment (MCI: 37 patients; re: 70 ± 7.2 years) and Alzheimer's disease (AD: 36 patients; re: 69.8 ± 8 years). These groups were also studied by dividing them into: MCI in PIB+ and PIB- according to Aβ-PIB; and AD in LOAD and EOAD (late and early onset) according to the age of onset of the clinical manifestation. In a voxel-level group analysis, the decoupling regions between rCBF and movement were characterized in the categories of the studied cognitive spectrum, being able to identify different patterns and intensities in the regions: anterior and middle cingulum, frontal and superior temporal in NC and MCIpn ; and posterior cingulum, precuneus, parietal and inferior temporal in MCIpp, LOAD and EOAD. Decoupling of paired variables was quantified using normalized difference and principal component analysis (PCA) scores across all cortical and subcortical brain regions (VOIS-wise). The diagnostic value of these variables was evaluated with machine learning (SVM algorithm). Using the decoupling, characterized with PCA, the classification accuracy was improved from 63% to 82%. To compare the diagnostic power in each category, the AUC (area under curve) in the ROC curves was analyzed, obtaining a significant improvement when the decoupling with PCA is calculated (AUCCN: 1, AUCMCIpn: 0.941, AUCMCIpp: 0.926, AUCLOAD: 0.93 and AUCEOAD: 0.949) versus measurements of rCBF and metabolism (AUCCN: 0.99, AUCMCIpn: 0.92, AUCMCIpp: 0.83, AUCLOAD: 0.68, and AUCEOAD: 0.87). This work aims to generate knowledge about the processes that underlie alterations in rCBF and metabolic glucose consumption in normal aging and in neurodegenerative diseases, with a potential projection in clinical applications of molecular imaging studies in this patient population [fórmula aproximada, revisar la misma en el original].
Citación:
---------- APA ----------
Falasco, Germán A.. (2022). Comparación entre flujo sanguíneo cerebral regional y metabolismo de glucosa cerebral en el envejecimiento normal y en el deterioro cognitivo patológico. (Tesis de Maestría. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7244_Falasco
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Falasco, Germán A.. "Comparación entre flujo sanguíneo cerebral regional y metabolismo de glucosa cerebral en el envejecimiento normal y en el deterioro cognitivo patológico". Tesis de Maestría, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2022.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7244_Falasco
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