Diffusion tensor imaging (DTI) and tractography of the cerebellar projections to prefrontal and posterior parietal cortices: A study at 3T - 25/03/08

Doi : 10.1016/j.neurad.2007.11.001

P. Jissendi ^⁎ , S. Baudry, D. Balériaux
Service de radiologie, clinique de neuroradiologie, hôpital Erasme, 808, route de Lennik, 1070 Bruxelles, Belgium

Corresponding author. University of California in San Francisco, Department of Radiology-Neuroradiology, 505, Parnassus Avenue, 94143 San Francisco, CA, United States.

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Abstract

Objectives

Previous diffusion tensor imaging (DTI) studies have identified cerebellar pathways and supratentorial connections, but none of them have isolated cerebellar projections to prefrontal and posterior parietal cortices using tractography. The aim of our study was to identify and visualize on 3D projections, as well as on 2D cross-sectional images, the cerebellar projections to prefrontal (PF) and posterior parietal (PP) cortices.

Material and methods

The study included 10 healthy volunteers, four males and six females aged 25 to 45 years (mean age 31 years). A DTI sequence was applied at 3Tesla using diffusion sensitizing gradients in 32 directions. White matter tracts were reconstructed by applying a multiple ROI (region of interest) tractography technique.

Results

PF projections were obtained in all subjects. PP projections were obtained in six over 10 subjects. On 2D cross-sectional images, the tracts showed the same anatomical location in each ROI in all subjects.

Conclusion

This DTI study at 3T resulted in a selective and full visualization of cerebellar projections to PF and PP cortices for the first time and is introductive for further optimized and quantitative DTI study of these tracts.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Objectifs

Les études antérieures en tenseur de diffusion ont permis d'identifier les voies de connection entre le cervelet et les aires corticales supratentorielles. Cependant, aucune d'entre elles n'a montré isolément à l'aide de la tractographie les projections cérébelleuses vers le cortex préfrontal et pariétal postérieur. Le but de notre étude était d'identifier et de visualiser en projection 3D, ainsi que sur les coupes de sections 2D les projections cérébelleuses vers le cortex préfrontal (PF) et pariétal postérieur (PP).

Matériel et méthodes

L'étude a inclus dix volontaires normaux dont quatre hommes et six femmes âgés de 25 à 45 ans (âge moyen ; 31 ans). Une séquence en tenseur de diffusion a été réalisée à 3T avec application des gradients dans 32 directions. Les fibres de substance blanche ont été reconstruites à l'aide d'une technique de tractographie à ROI (région d'intérêt) multiple.

Résultats

Les projections PF ont été obtenues chez tous les sujets. Les projections PP ont été obtenues chez six des dix sujets. Sur les coupes de section 2D, les fibres ont présenté la même localisation anatomique au sein des ROI chez tous les sujets.

Conclusion

Notre étude en tenseur de diffusion à 3T nous a permis de démontrer, pour la première fois de façon isolée, les projections cérébelleuses vers le cortex PF et PP. Cette étude est préliminaire à une étude ultérieure optimisée et quantitative en tenseur de diffusion de ces fibres.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Diffusion tensor imaging, Tractography, Cerebellum, Cerebello-cerebellar circuitry

Mots clés : Imagerie en tenseur de diffusion, Tractographie, Cervelet, Cicuit cerebello-cerebral