CORPUS CALLOSUM IN THE MIDSAGITAL PLANUM OF MAGNETIC RESONANCE IMAGE: PERIMETER, SURFACE AND SHAPE IN RELATION WITH AGE AND SEX
MERLO, A.; ALBANESE, A. M.; MIÑO, J.; GÓMEZ, E.; SAUBIDET, A.; MASCITTI, T.; INGRATA, A. & ALBANESE, E. Cuerpo calloso en el plano mediano de imágenes de resonancia magnética: perímetro, superficie y forma en relación a edad y sexo.Rev. Chil. Anat., 20(2):131-138, 2002. ]]>
RESUMEN: Numerosas publicaciones sobre aspectos morfológicos del cuerpo calloso (cc) evidencian el interés, a la vez que la necesidad de aclarar discrepancias sobre la influencia de la edad y sexo. Abundante bibliografía se refiere a su superficie en el plano mediano del cerebro, pero pocas citas hacen referencia a su perímetro. El objetivo de este trabajo fue determinar perímetro y superficie del cuerpo callosocomo también, establecerrelaciones entredichos valores y el sexo,tamañocerebral y edad (rango15-82 años y sub-rangos).En imágenes de resonancia magnética digitalizadas, de 194 sujetos normales de ambos sexos, se midieron, mediante el programa Scion Image for Windows, perímetro y superficie del cc en el plano mediano del cerebro y superficies cerebrales parasagitales. Los valores obtenidos se procesaron estadísticamente (ANOVA) y se correlacionaron (r de Pearson) con la edad.
En ambos sexos, entre 15 y 40 años, la superficie aumenta significativamente (r: 0.33 y 0.60) y, después de los 60 años, disminuye (r:-0.72 y-0.78) pero no se modifica significativamente entre 41 y 60 años. Entre 15 y 82 años el perímetro aumenta leve y significativamente (r: 0.22 y 0.35). La superficie es mayor en la mujer solamente en relación al tamaño del cerebro.
El trabajo aporta valores de perímetro y superficie del cc, los que varían significativamente con la edad pero no con el sexo. La relación entre ambos indica variaciones de la forma del cc con la edad. Se evidencia que si sólo se analizan amplios rangos de edades pueden obtenerse falsas conclusiones.
PALABRAS CLAVE: 1. Anatomía; 2. Cuerpo calloso; 3. Resonancia nuclear magnética.
INTRODUCCIÓN
Los numerosos trabajos publicados sobre aspectos morfológicos relacionados con el cuerpo calloso (cc) ponen en evidencia el interés, a la vez que la necesidad de aclarar discrepancias de resultados relacionados con esta estructura, que constituye el nexo de mayor extensión entre ambos hemisferios cerebrales.
Gran parte de los estudios morfológicos macros-cópicos del cc han sido realizados en imágenes de resonancia magnética, especialmente la correspondiente al plano mediano del cerebro, donde sus límites están bien definidos. Cabe preguntarse entonces por qué no hay acuerdo entre los autores cuando relacionan los valores de su superficie con datos simples e inequívocos como sexo y edad. Algunos autores no encontraron diferencias con el sexo (Oppenheim et al., 1987; Kertesz et al., 1987; O'Kusky et al., 1988; Yoshii & Duara, 1989; Emory et al., 1991; Pozzilli et al., 1994; Hopper et al., 1994; Zaidel et al., 1995; Parashos et al., 1995; Constant et al., 1996). Otros autores encontraron en el sexo femenino, mayor superficie del esplenio (Holloway et al., 1986) de la rodilla (Witelson et al., 1989) o del istmo (Steinmetz et al.,1992). Aydinlgoglu et al., (2000) comunicaron para el sexo masculino mayores valores de la superficie. Otros autores han informado que el valor relativo entre la superficie del cc y la del cerebro era mayor en la mujer, como consecuencia de un menor tamaño de los hemisferios cerebrales (Holloway et al.; Yoshii & Duara; Johnson et al., 1994 y Steinmetz et al., 1995). Contrariamente Rauch et al., (1994) no encontraron diferencia de dicho valor relativo. Según el metanálisis de Bishop & Wahlsten (1997), el tamaño del cc sería mayor en el hombre y no habría diferencia significativa entre ambos sexos en el tamaño y forma del esplenio. También para Sullivan et al., (2001) el cc sería mayor en el sexo masculino.
La influencia de la edad en el tamaño del cc ha sido también estudiada. Pozzilli et al.; Johnson et al. y Biegon et al., (l994) no encontraron diferencias significativas del tamaño del cc con la edad, mientras que otros autores (Hopper et al. y Parashos et al.) observaron disminución de su superficie con el incremento de la edad. Bishop & Wahlsten en el metanálisis referente al cc, reportan diferencias metodológicas de los trabajos consultados, las que podrían ser, al menos en parte, causa de diversidad en los resultados.
Por otra parte, escasas citas de la bibliografía hacen mención, entre otros aspectos, al perímetro del cc en el plano mediano. No hemos encontrado trabajos que relacionen la superficie con el perímetro, lo que podría informarnos acerca de variaciones de forma del cc. Es así que un incremento del perímetro pero no de la superficie, o bien, una disminución de la superficie no acompañada por la del perímetro, indicaría modificaciones de la forma de la estructura que podría ser consecuencia de la edad o de alguna patología. ]]>
Según Rajapakse et al., (1996) con el incremento de la edad, el área y perímetro del esplenio y del istmo del cc aumentan de tamaño, su forma se hace más compacta y sus límites más regulares.En un trabajo previo (Merlo et al., 1997) realizado con sujetos femeninos fue posible observar que el perímetro total del cc en el plano mediano, en un corto rango de edades estudiado, no variaba significativamente con el incremento de la edad.
Variaciones cuali y/o cuantitativas de la imagen del cc en el plano mediano del cerebro, podrían estar relacionadas a modificaciones en el intercambio de información interhemisférica. La confirmación de la existencia o ausencia de tales variaciones en relación con la edad y con el sexo puede contribuir a un mejor conocimiento del cerebro humano normal y patológico.
Los objetivos principales del presente trabajo fueron:
Determinar el perímetro y la superficie del cc en imágenes de resonancia magnética del plano mediano del cerebro, de sujetos normales, diestros, de ambos sexos, por sub-rangos de edades, dentro de un amplio rango de edades.
Establecer relaciones entre los valores del perímetro y de la superficie del cc en el plano mediano.
Determinar la relación de los valores obtenidos con la edad (rango total y sub-rangos) y con el sexo.
Establecer relaciones entre los valores de superficie del ccen el plano mediano con valores de superficies del cerebro, en planos de imágenes parasagitales.
MATERIAL Y MÉTODO
Los estudios se realizaron en imágenes de resonancia magnética, en un total de 194 casos, diestros de ambos sexos, con edades comprendidas entre 15 y 82 años, sin diagnóstico de enfermedades crónicas ni de trastornos neurológicos o psiquiátricos. Para ambos sexos, los casos estudiados estaban dentro de los mismos rangos de edades. ]]>
Las imágenes de resonancia magnética fueron obtenidas del plano mediano del cerebro, inequívocamente caracterizado por la presencia del acueducto cerebral y de estructuras óseas de la línea mediana, y de ambos planos parasagitales, uno del hemisferio derecho y otro del hemisferio izquierdo, equidistantes entre 5 y 6 mm del plano mediano cuya separación fue proporcional a la longitud del eje transversal del cerebro. El registro de la totalidad de las imágenes se hizo en forma normalizada en cortes de 4mm de espesor en tiempos cortos de alta señal (T1). Colocadas las imágenes sobre un negatoscopio de superficie horizontal, se les tomaron fotos digitales con una cámara Sony Mavica 073.Mediante el programa Scion Image for Windows, en el plano mediano se midieron el perímetro y la superficie del cc y, en las imágenes de los planos parasagitales, la superficie de los hemisferios cerebrales.
Se determinó el perímetro mínimo que correspondería a la superficie medida del cc, o sea si la superficie perteneciera a un círculo, con el fin de determinar cambios en la proporción entre superficie y perímetro del cc (Merlo et al.). Se calculó la diferencia porcentual entre el perímetro medido y el perímetro mínimo, aplicando la siguiente fórmula:
Diferencia porcentual = (perímetro medido - perímetro mínimo) x 100 / (perímetro medido + perímetro mínimo)
Variaciones en la magnitud de esta diferencia indican modificaciones de la forma del cuerpo calloso.
Se calcularon relaciones entre valores de superficie del cc en el plano mediano y de superficies parasagitales de los hemisferios cerebrales. El valor de estas relaciones se expresa multiplicado por 100.
Para el procesamiento de los datos se aplicaron el análisis de varianza (ANOVA) y la correlación de Pearson. La repetibilidad de las mediciones fue chequeada mediante 12 mediciones de la superficie y del perímetro de un mismo cuerpo calloso. Las respectivas medias ± ES de dichas mediciones fueron de 7.01 ± 0.02 cm2 y de 23.68 ± 0.05 cm. Los coeficientes de variación % fueron de 0.86 y de 0.64 indicativos de una elevada homogeneidad en los correspondientes valores.
RESULTADOS
Los valores de superficie y de perímetro del cc en el plano mediano, en relación con la edad y el sexo se muestran en las Fig. 1 y 2 y en las Tablas I y II.
La Fig. 1 muestra la curva de los cuadrados mínimos correspondiente a los valores de superficie del cc en relación con la edad.
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Fig. 1a y b. Cuerpo calloso: Superficie en el plano mediano de RM vs edad. | |
La Tabla I muestra en ambos sexos los valores de superficie del cc para diferentes rangos de edades y los coeficientes de correlación entre valores de superficie y edad. ]]>
No se observa correlación entre valores de superficie y edad para el rango total de edades, así como tampoco, entre los 41 y 60 años. La correlación, sin embargo, es significativa y positiva entre los 15 y 40 años y negativa después de los 60 años.La Fig. 2 muestra la curva de los cuadrados mínimos correspondiente a los valores de perímetro del cc en relación con la edad
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Fig. 2a y b. Cuerpo calloso: Perímetro en el plano mediano de RM vs edad. | |
La Tabla II muestra, para ambos sexos, los valores de perímetro del cc para diferentes rangos de edades y los coeficientes de correlación entre valores de perímetro y edad.
Entre perímetro y edad se observan correlaciones estadísticamente significativas y con coeficientes de signo positivo para el rango total de edades, pero la fuerza de la asociación entre ambas variables es relativamente baja.
Para la totalidad de los casos, el perímetro medido y el perímetro mínimo, para la superficie medida, son significativamente diferentes (p<0,001 ANOVA). Los respectivos valores son (media ± ES) para el grupo femenino de 20.89 ± 0.18 cm y 9.13 ± 0.84 cm y para el grupo masculino 20.92 ± 0.25 cm y 9.00 ± 1.32 cm.
La diferencia porcentual entre el perímetro medido del cc y el perímetro mínimo que correspondería a la superficie medida en relación a la edad, se muestra en la Fig. 3 y en la Tabla III. De acuerdo a los respectivos coeficientes de correlación entre ambas variables dicha diferencia porcentual disminuye entre los 15 y los 40 años, no varía significativamente entre los 41 y 60 años y a partir de los 61 años aumenta.
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Fig. 3a y b. Cuerpo calloso: Diferencia porcentual entre perímetro medido y perímetro mínimo vs edad. | |
La superficie, el perímetro y la diferencia porcentual considerada no muestran diferencias significativas (ANOVA) entre sexos, para los mismos rangos de edades.
Los valores de superficies del cerebro en planos parasagitales son, en el grupo femenino y masculino, respectivamente, (media ± ES) en el hemisferio derecho 87.49 ± 1.50 cm2 y 99.28 ± 2.02 cm2; en el hemisferio izquierdo 88.40 ± 1.46 cm2 y 100.04 ± 2.04 cm2 y en ambos hemisferios sumadas 175.89 ± 2.80 cm2 y 199.32 ± 3.80 cm2. Entre los correspondientes valores de ambos sexos la diferencia es significativa (p<0.01 ANOVA).
La Fig. 4 muestra la relación entre la superficie del cc en el plano mediano y la del cerebro en planos parasagitales. Debido a la similar superficie del cc y a la menor superficie del cerebro, el grupo femenino muestra una relación significativamente mayor al masculino.
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| Fig. 4. Relaciones (R) entre la superficie del cuerpo calloso y superficies cerebrales. |
DISCUSIÓN ]]>
Los resultados del presente trabajo muestran valores del perímetro y de la superficie del cc en el plano mediano de imágenes de resonancia magnética, agrupados por rangos de edades. Dichos parámetros sufren modificaciones con la edad pero no presentan diferencias significativas entre sexos, para los mismos rangos de edades. Otros autores (Oppenheim et al.; Kertesz et al.; O'Kusky et al.; Yoshii & Duara; Emory et al.; Pozzilli et al.; Hopper et al.; Zaidel et al.; Parashos et al.; Constant et al.) comunicaron también ausencia de diferencias significativas de la superficie del cc con el sexo. En cuanto a la influencia de la edad hay que tener en cuenta que si sólo se calcula el coeficiente de correlación entre la superficie del cc y el rango total de edades se comete el error de considerar ausencia de variación de la superficie del cc con la edad. Al considerar tres rangos de edad en los que se verifica cierta linealidad entre los valores de las variables, fue posible obtener valores de coeficientes de correlación lineal fragmentada (Dawson Saunders & Trapp, 1993) que muestran variaciones de la superficie con la edad: incremento desde los 15 a los 40 años, estado relativamente estacionario de los 41 a los 60 años y una declinación a partir de los 61 años.Como las superficies medidas de los hemisferios, que consideramos representativas del tamaño del cerebro, son significativamente menores en el grupo femenino, la relación entre la superficie del cc en el plano mediano y la del cerebro en planos parasagitales es mayor en la mujer.
Cuando se considera todo el rango de edades estudiado, a diferencia de la superficie, el perímetro aumenta con la edad aunque con poca fuerza de asociación entre las variables. Este comportamiento diferente entre superficie y perímetro sugiere una variación de forma del cc con la edad, que fue cuantificada mediante la diferencia porcentual calculada entre el perímetro medido y el perímetro mínimo para la superficie medida, o sea el perímetro de un círculo de igual superficie a la del cc. A mayor diferencia porcentual es mayor el perímetro, para una misma superficie. Dado que en el rango de 15 y 40 años el coeficiente de correlación entre dicha diferencia porcentual y la edad tiene signo negativo, la superficie crecería más rápidamente que el perímetro. Entre los 41 y 60 años esta diferencia porcentual no se modifica con la edad, lo que sería compatible con ausencia de modificaciones de la forma del cc. A partir de los 61 años su incremento es indicativo de un cambio de forma del cc, en que sus bordes se aproximan disminuyendo la superficie que encierran.
Como las superficies medidas de los hemisferios, que consideramos representativas del tamaño del cerebro, son significativamente menores en el grupo femenino, la relación entre la superficie del cc en el plano mediano y la del cerebro en planos parasagitales es mayor en la mujer.
Consideramos que los aportes más relevantes de este estudio realizado sobre el cc en el plano mediano del cerebro, son los valores del perímetro y la superficie por rangos de edades y el cálculo de la diferencia porcentual entre el perímetro medido y el perímetro mínimo calculado para la superficie medida, esta última de utilidad para detectar cambios de forma que pueden producirse como consecuencia de la edad o bien de patologías.
SUMMARY: Several publications on morphological aspects of the corpus callosum (cc) show the interest, as well as the necessity of solving disagreements, on the influence of age and sex. Numerous reports refer to its surface in the midsagittal plane of the brain but few refer to its perimeter. The objective was to determine the cc perimeter and surface and to establish the relationship between these values and sex, cerebral size and age (range 15-82 years and sub-ranges).
In magnetic resonance images of 194 normal subjects of both sexes, the cc perimeter and surface in the midsagittal plane and parasagittal brain surfaces were measured by means of the Scion Image program for Windows. The values were statistically processed (ANOVA) and correlated with age (Pearson correlation coefficient (r) )
In both sexes the cc surface significantly increased between 15 and 40 years (r: 0.33 y 0.60), diminished after 60 years (r: -0.72 y -0.78); and remained unmodified from 41 to 60 years. The surface is larger in women only in relation to brain size.
This work supplies data on perimeter and surface values of the cc which significantly vary with age but not with sex. The relationship between both shows variations of the cc shape with age. It is evident that if only wide ranges of age are analyzed false conclusions may be reached.
KEY WORDS: 1.Anatomy; 2. Corpus callosum; 3. Magnetic resonance imaging. ]]>
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Dirección para correspondencia:
Prof. Dra. Alicia Merlo.
Facultad de Medicina.
Universidad del Salvador
Tucumán 1845 (C1050 AAK)
Buenos Aires ]]>
e-mail: uds-medi@salvador.edu.ar
Recibido : 26-11-2001
Aceptado: 02-04-2002
Facultad de Medicina, Universidad del Salvador, Argentina.
Facultad de Farmacia y Bioquímica. Universidad de Buenos Aires, Argentina.
Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires, Argentina.
Hospital Francés, Buenos Aires, Argentina. ]]>
