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Characteristic phase distribution in the white matter of infants on phase difference enhanced imaging - 02/10/18

Doi : 10.1016/j.neurad.2018.03.001 
Tetsu Niwa a, , Tetsuya Yoneda b, Masaharu Hayashi c, Keiji Suzuki d, Shuhei Shibukawa e, Takashi Okazaki a, Yutaka Imai a
a Department of Radiology, Tokai University School of Medicine, 143 Shimokasuya, Isehara 259-1193, Japan 
b Department of Medical Physics in Advanced Biomedical Sciences, Faculty of Life Sciences, Kumamoto University, 4-24-1 Kuhonji, Kumamoto 862-0976, Japan 
c College of Nursing and Nutrition, Shukutoku University, 673 Nitonacho, Chuo-ku, Chiba 260-8703, Japan 
d Department of Pediatrics, Tokai University School of Medicine, 143 Shimokasuya, Isehara 259-1193, Japan 
e Department of Radiology, Tokai University Hospital, 143 Shimokasuya, Isehara 259-1193, Japan 

Corresponding author.

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Abstract

Background and purpose

The infantile brain is continuously undergoing development. Non-invasive methods to assess the neurological development of infants are important for the early detection of abnormalities. Some microstructures in the brain have been demonstrated via phase difference-enhanced imaging (PADRE), which may reflect myelin-related microstructures. We aimed to assess the white matter (WM) signal distribution in infants using PADRE and compared it with that using T1-weighted images (T1WI) and diffusion tensor imaging (DTI) on magnetic resonance imaging (MRI).

Materials and method

This study included 18 infants (postmenstrual age at MRI, 37–40 weeks) without abnormal findings on MRI. Signal distribution using T1WI, a fractional anisotropy (FA) map and PADRE was assessed regarding the following intraparenchymal structures: the optic radiation (OR), internal capsule (IC), corpus callosum, corticospinal tract (CST), semiovale center and subcortical regions.

Results

We found that the signal distribution was significantly different (P<0.001) with a relatively large signal change found at the IC and CST across the three imaging methods. Signal changes were also greater at the OR and rolandic subcortical WM on PADRE, whereas these were smaller on T1WI and FA.

Conclusion

PADRE demonstrated a characteristic phase shift distribution in infantile WM, which was different from that observed on T1WI and FA maps, and may demonstrate the developing myelin-related structures. PADRE can be a unique indicator of infantile brain development.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abbreviations : ANOVA, BG, CST, DTI, TE, FA, FR, IC, MBP, OR, Pari, PADRE, PRESTO, PLP, TR, Rol, SC, SR, SP, SWI, T1WI, Temp, WM

Keywords : Magnetic resonance imaging, Infant, Brain, White matter, Phase shift, Myelin


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Vol 45 - N° 6

P. 374-379 - octobre 2018 Retour au numéro
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