Representação supertoroidal do tensor de difusão: análise da substância branca cerebral no transtorno bipolar

Resumo

A substância branca (SB) tem importância fundamental na compreensão das funções cerebrais tendo em vista a rede de comunicação neural que ela estabelece. Sabe-se que os transtornos psiquiátricos, incluindo o transtorno afetivo bipolar (TAB), estão associados a anormalidades sutis de SB que demandam métodos robustos e eficientes de análise. A imagem por tensor de difusão (DTI) é uma modalidade promissora de imagens capaz de caracterizar alterações estruturais em SB. No entanto, a sua natureza multidimensional e multivariada faz com que o estudo neuropatológico em TAB torne-se uma tarefa desafiadora. Assim, faz-se necessário o uso de métodos de análise de DTI que sejam robustos e apropriados para entendermos o papel destas anormalidades. Este projeto visa o desenvolvimento e a avaliação de uma nova metodologia de análise utilizando a representação supertoroidal do tensor de difusão. O objetivo desta representação é aprimorar a caracterização da SB de forma visual e quantitativa através de novos índices de difusividade e anisotropia. Experimentos utilizando phantoms revelaram que estes índices são sensíveis à mudanças estruturais e que podem descrever alterações no cérebro. Resultados preliminares utilizando DTI de um cérebro humano normal mostraram que tratos de SB podem ser identificados sem ambiguidades pelo modelo supertoroidal. Para avaliar a eficácia desta nova metodologia, imagens DTI de pacientes com transtorno bipolar e de indivíduos saudáveis serão analisadas e comparadas estatisticamente. Desta forma, esperamos que esta abordagem possa avançar o conhecimento da neurofisiologia do TAB e trazer informações inéditas para a caracterização da SB em outros transtornos psiquiátricos. (AU)