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White matter fiber tractography and color mapping of the normal human cerebellum with diffusion tensor imaging - 21/03/08

Doi : 10.1016/j.neurad.2007.03.002 

N. Salamon [1],

N. Sicotte [2],

A. Drain [2],

A. Frew [2],

J.R. Alger [2],

J. Jen [2],

S. Perlman [2],

G. Salamon [1]

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Résumé

Résumé

L'imagerie par tenseur de diffusion et tractographie sélective en couleur a été étudiée chez 24 sujets volontaires normaux afin de mettre en valeur les images correspondant aux voies afférentes et efférentes du cervelet. Les structures à identifier les plus importantes sont les pédoncules cérébelleux supérieurs, moyens et inférieurs. Il est possible de mettre en valeur au niveau du vermis un système de fibres transversales. Au niveau des hémisphères cérébelleux, les fibres afférentes en provenance du cortex qui se rendent aux noyaux dentelés et emboliformes sont également bien analysables ainsi que les fibres afférentes du pédoncule cérébelleux moyen. La tractographie sélective donne des images très précises des fibres des trois pédoncules cérébelleux ainsi que celles des fibres de projection afférentes ou efférentes. Cette étude montre que ces nouvelles techniques d'examen du cervelet en DTI et tractographie sélective sont complémentaires de l'examen IRM conventionnel car elles permettent une analyse des voies cérébelleuses. On peut penser que ces nouvelles techniques d'imagerie prendront une place de plus en plus importante dans l'avenir, en particulier pour l'étude des ataxies cérébelleuses ou des anomalies congénitales du cervelet. Les images observées chez le sujet normal devraient ainsi pouvoir servir de référence pour l'analyse des cas pathologiques.

Abstract

Abstract

Diffusion tensor imaging (DTI) color mapping and fiber tractography was used to study the white matter within the cerebellum along with the afferent and efferent tracts associated with the cerebellum in 24 normal human subjects. The most prominent structures that can be readily identified using these DTI techniques are the middle, inferior and superior cerebellar peduncles. Furthermore DTI shows transverse white matter fiber that cross between the two cerebellar hemispheres at the level of the vermis. At the hemispheric level fibers to the dentate, to the emboliform nuclei are clearly visible on DTI as is the afferent pathway represented by the middle cerebellar peduncle. Selective DTI fiber tractography provides very exquisite images of the cerebellar peduncles and of the fibers projecting to and from the cerebellar cortex. This study demonstrates that DTI is complementary to conventional MRI in that DTI elucidates the orientation of white matter fiber bundles that are associated with the cerebellum. Therefore we anticipate that DTI will become an important adjunct to conventional MRI for clinical and basic studies of cerebellar ataxias and congenital disorders involving the cerebellum and brain stem. This work provides a summary of the normal DTI appearance of the cerebellar white matter which will be useful for interpreting DTI results in clinical populations.


Mots clés : Imagerie du tenseur de diffusion (DTI) , Tractographie , Voies cérébelleuses

Keywords: Diffusion tensor imaging (DTI) , Tractography , Cerebellar pathways


This work was supported by NIH grant ROI.EY. 015311.011, by NIH Roadmap, Initiative for Bioinformatics and Computational Biology U54 RR021813 funded by the NCCR, NCBC and NIGMS and by The National Multiple Sclerosis Society JF 2107

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Vol 34 - N° 2

P. 115-128 - mai 2007 Retour au numéro
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