Resumo A radiologia tem uma série de características que a torna uma disciplina médica especialmente adequada à adoção precoce da inteligência artificial (IA), incluindo um fluxo de trabalho digital bem estabelecido, protocolos padronizados para armazenamento de imagens e inúmeras atividades interpretativas bem definidas. Tal adequação é corroborada pelos mais de 200 produtos radiológicos comerciais baseados em IA recentemente aprovados pelo Food and Drug Administration (FDA) para auxiliar os radiologistas em uma série de tarefas restritas de análise de imagens, como quantificação, triagem de fluxo de trabalho e aprimoramento da qualidade das imagens. Entretanto, para o aumento da eficácia e eficiência da IA, além de uma utilização clínica bem-sucedida dos produtos que utilizam essa tecnologia, os radiologistas devem estar atualizados com as aplicações em suas áreas específicas de atuação. Assim, neste artigo, pesquisamos na literatura existente aplicações baseadas em IA em neurorradiologia, mais especificamente em condições como doenças vasculares, epilepsia, condições desmielinizantes e neurodegenerativas. Também abordamos os principais algoritmos por trás de tais aplicações, discutimos alguns dos desafios na generalização no uso desses modelos e introduzimos as soluções comercialmente disponíveis mais relevantes adotadas na prática clínica. Se cautelosamente desenvolvidos, os algoritmos de IA têm o potencial de melhorar radicalmente a radiologia, aperfeiçoando a análise de imagens, aumentando o valor das técnicas de imagem quantitativas e mitigando erros de diagnóstico. , (IA) estabelecido definidas 20 FDA (FDA quantificação Entretanto bemsucedida sucedida tecnologia atuação Assim artigo neurorradiologia vasculares epilepsia neurodegenerativas desenvolvidos diagnóstico (IA 2

Abstract Radiology has a number of characteristics that make it an especially suitable medical discipline for early artificial intelligence (AI) adoption. These include having a well-established digital workflow, standardized protocols for image storage, and numerous well-defined interpretive activities. The more than 200 commercial radiologic AI-based products recently approved by the Food and Drug Administration (FDA) to assist radiologists in a number of narrow image-analysis tasks such as image enhancement, workflow triage, and quantification, corroborate this observation. However, in order to leverage AI to boost efficacy and efficiency, and to overcome substantial obstacles to widespread successful clinical use of these products, radiologists should become familiarized with the emerging applications in their particular areas of expertise. In light of this, in this article we survey the existing literature on the application of AI-based techniques in neuroradiology, focusing on conditions such as vascular diseases, epilepsy, and demyelinating and neurodegenerative conditions. We also introduce some of the algorithms behind the applications, briefly discuss a few of the challenges of generalization in the use of AI models in neuroradiology, and skate over the most relevant commercially available solutions adopted in clinical practice. If well designed, AI algorithms have the potential to radically improve radiology, strengthening image analysis, enhancing the value of quantitative imaging techniques, and mitigating diagnostic errors. (AI adoption wellestablished established storage welldefined defined activities 20 AIbased based FDA (FDA imageanalysis analysis enhancement triage quantification observation However efficiency expertise neuroradiology diseases epilepsy practice designed radiology errors 2

RESUMO Antecedentes: A lesão axonial difusa ocorre em traumas com alta energia de aceleração e desaceleração, determinando desorganização da microestrutura cerebral, levando a algum déficit. A escala de Glasgow Estendida (GOS-E) é indicada na avaliação clínica das vítimas de trauma cranioencefalico. Imagens por tensor de difusão (DTI) estudam a microestrutura cerebral a partir da difusão das moléculas de água. Objetivo: Investigar a microestrutura cerebral no primeiro ano após trauma, avaliar clinicamente os pacientes e testar para correlações entre estes resultados. Métodos: 20 vítimas de TCE moderado e grave foram avaliados 2 meses e 1 ano depois do trauma. O processamento foi feito usando o software FMRIB (FSL) e a análise estatística foi feita com tract-based spatial statistics software para extrair os parâmetros de DTI. Calculamos a diferença da média entre as duas observações de cada sujeito e fizemos um teste-t para uma amostra e threshold-free cluster enhancement. Realizamos correções para múltiplas comparações e determinamos o valor de p < 0.05 como significativo. Um ano após o trauma, a avaliação clínica foi feita usando a GOS-E. Testamos para associações entre os resultados clínicos e os valores médios de FA dos clusters. Resultados: Os clusters significativos foram identificados usando o atlas JHU WM. Observamos aumento de FA predominantemente no hemisfério cerebral direito e cerebelar à esquerda e também extensas áreas de aumento nos demais parâmetros de DTI. A recuperação dos pacientes foi satisfatória. Conclusões: Não encontramos associações entre os resultados, no entanto alguma associação pequena a moderada não pode ser excluída.

ABSTRACT Background: Diffuse axonal injury occurs with high acceleration and deceleration forces in traumatic brain injury (TBI). This lesion leads to disarrangement of the neuronal network, which can result in some degree of deficiency. The Extended Glasgow Outcome Scale (GOS-E) is the primary outcome instrument for the evaluation of TBI victims. Diffusion tensor imaging (DTI) assesses white matter (WM) microstructure based on the displacement distribution of water molecules. Objective: To investigate WM microstructure within the first year after TBI using DTI, the patient’s clinical outcomes, and associations. Methods: We scanned 20 moderate and severe TBI victims at 2 months and 1 year after the event. Imaging processing was done with the FMRIB software library; we used the tract-based spatial statistics software yielding fractional anisotropy (FA), mean diffusivity (MD), axial diffusivity (AD), and radial diffusivity (RD) for statistical analyses. We computed the average difference between the two measures across subjects and performed a one-sample t-test and threshold-free cluster enhancement, using a corrected p-value < 0.05. Clinical outcomes were evaluated with the GOS-E. We tested for associations between outcome measures and significant mean FA clusters. Results: Significant clusters of altered FA were identified anatomically using the JHU WM atlas. We found increasing spotted areas of FA with time in the right brain hemisphere and left cerebellum. Extensive regions of increased MD, RD, and AD were observed. Patients presented an excellent overall recovery. Conclusions: There were no associations between FA and outcome scores, but we cannot exclude the existence of a small to moderate association.

RESUMO O traumatismo cranioencefálico (TCE) é a principal causa de morbimortalidade entre adultos jovens. Aqueles que sobrevivem são frequentemente deixados com sequelas funcionais nos anos mais produtivos de suas vidas. O principal aspecto fisiopatológico do TCE é a lesão axonial difusa (LAD), cada vez mais destacada pois está presente em 40 a 50% dos casos que necessitam de internação hospitalar. LAD é definida como a injúria axonial extensa caracterizada pela axoniotomia completa assim como pelas reações secundárias a axoniopatia, que são demonstradas por métodos de neuroimagem como áreas de edema e micro-hemorragia. Entretanto, os achados da LAD são frequentemente subestimados em estudos de neuroimagem convencional. É neste contexto que imagens por tensor de difusão (DTI) ganharam ênfase, já que permitem obter informações sobre a integridade da substância branca que não eram obtidas por sequências convencionais de ressonância magnética (RM). Existem artigos extensos sobre os fundamentos físicos e as aplicações de DTI em pacientes vítimas de TCE, no entanto, estes assuntos permanecem ainda nebulosos a alguns profissionais da área de saúde. Deste modo, propomos uma revisão didática sobre a contribuição do estado da arte de diferentes métodos analíticos de DTI no entendimento do processo da fisiopatologia e prognóstico da LAD, servindo assim como uma ferramenta acessível para aqueles interessados em planejamento de novos estudos e aqueles envolvidos no tratamento de vítimas de TCE. Uma pesquisa abrangente foi realizada no Pubmed com as seguintes palavras-chave: “traumatismo cranioencefálico”, “lesão axonial difusa”, “imagem por tensor de difusão”.

ABSTRACT Traumatic brain injury (TBI) is the number one cause of death and morbidity among young adults. Moreover, survivors are frequently left with functional disabilities during the most productive years of their lives. One main aspect of TBI pathology is diffuse axonal injury, which is increasingly recognized due to its presence in 40% to 50% of all cases that require hospital admission. Diffuse axonal injury is defined as widespread axonal damage and is characterized by complete axotomy and secondary reactions due to overall axonopathy. These changes can be seen in neuroimaging studies as hemorrhagic focal areas and diffuse edema. However, the diffuse axonal injury findings are frequently under-recognized in conventional neuroimaging studies. In such scenarios, diffuse tensor imaging (DTI) plays an important role because it provides further information on white matter integrity that is not obtained with standard magnetic resonance imaging sequences. Extensive reviews concerning the physics of DTI and its use in the context of TBI patients have been published, but these issues are still hazy for many allied-health professionals. Herein, we aim to review the current contribution of diverse state-of-the-art DTI analytical methods to the understanding of diffuse axonal injury pathophysiology and prognosis, to serve as a quick reference for those interested in planning new studies and who are involved in the care of TBI victims. For this purpose, a comprehensive search in Pubmed was performed using the following keywords: “traumatic brain injury”, “diffuse axonal injury”, and “diffusion tensor imaging”.

RESUMO Objetivo Nós avaliamos as alterações metabóblicas através da espectroscopia de fósforo por ressonância magnética (31P-MRS) em pacientes com esclerose mesial temporal (EMT) unilateral. Método 31P-MRS de 33 pacientes com EMT unilateral foram comparadas aos de 31 controles. Foram selecionados os voxels nas regiões insulonuclear anterior e posterior (RINA e RINP) e frontal (RF). Os valores relativos de fosfodiésteres – PDE, fosfomonoésteres- PME, fosfato inorgânico- Pi, fosfocreatina –PCr, adenosina trifosfato total [ATPt = γ- + a- + b-ATP] e as razões PCr/ATPt, PCr/γ-ATP, PCr/Pi e PME/PDE foram obtidas. Resultados Nós encontramos anormalidades em pacientes com EMT em comparação aos controles. Redução de Pi nas RINA bilateralmente, RINP ipsilateral e RF contralateral, redução de PCr/γ-ATP nas RINA e RINP ipsilaterais foram detectadas. Aumentos de ATPT na RINA contralateral e aumento de γ-ATP na RINP ipsilateral também foram encontradas. Conclusão Disfunção energética difusa foi encontrada em pacientes com EMT unilateral.

ABSTRACT Objective We evaluated extratemporal metabolic changes with phosphorus magnetic resonance spectroscopy (31P-MRS) in patients with unilateral mesial temporal sclerosis (MTS). Method 31P-MRS of 33 patients with unilateral MTS was compared with 31 controls. The voxels were selected in the anterior, posterior insula-basal ganglia (AIBG, PIBG) and frontal lobes (FL). Relative values of phosphodiesters- PDE, phosphomonoesters-PME, inorganic phosphate - Pi, phosphocreatine- PCr, total adenosine triphosphate [ATPt = γ- + a- + b-ATP] and the ratios PCr/ATPt, PCr/γ-ATP, PCr/Pi and PME/PDE were obtained. Results We found energetic abnormalities in the MTS patients compared to the controls with Pi reduction bilaterally in the AIBG and ipsilaterally in the PIBG and the contralateral FL; there was also decreased PCr/γ-ATP in the ipsilateral AIBG and PIBG. Increased ATPT in the contralateral AIBG and increased γ-ATP in the ipsilateral PIBG were detected. Conclusion Widespread energy dysfunction was detected in patients with unilateral MTS.

IntroductionMalformations of cortical development (MCD) result from disruptions in the dynamic process of cerebral corticogenesis and are important causes of epilepsy, motor deficits and cognitive impairment.ObjectivesThe aim of this study was to evaluate phospholipids metabolism in vivo in a series of patients with epilepsy and MCD.MethodsThirty-seven patients with MCD and 31 control subjects were studied using three-dimensional phosphorus magnetic resonance spectroscopy (31P-MRS) at a 3.0 T scanner. Quantification methods were applied to the following resonances: phosphoethanolamine (PE), phosphocholine (PC), glycerophosphoethanolamine (GPE), glycerophosphocholine (GPC), inorganic phosphate (Pi), phosphocreatine (PCr), and a-, b-, and g-adenosine triphosphate (ATP). The magnesium (Mg2+) levels and pH were calculated based on PCr, Pi and b-ATP chemical shifts.ResultsCompared to controls, the MCD lesions exhibited lower pH values and higher Mg2+ levels (p<0.05). The lesions also presented significant reduction of GPC and PDE, and an increased PME/PDE ratio. The otherwise normal appearing parenchyma also demonstrated lower pH values in the frontoparietal cortex and bilateral centrum semiovale.ConclusionsOur data support the idea that metabolic impairments occur in the lesions of MCD, with propagation to remote normal appearing parenchyma. The results also suggest that there are membrane turnover disturbances in MCD lesions.

As malformações do desenvolvimento cortical (MDC) resultam de distúrbios no complexo processo do desenvolvimento do córtex cerebral humano e estão comumente associadas a epilepsia severa e disfunções neuropsicomotoras. Atualmente, as imagens por ressonância magnética (RM) são a pedra angular no manejo de pacientes com epilepsia e modernas técnicas avançadas de imagem melhoraram não só a nossa capacidade de detectar e caracterizar as malformações corticais, mas também levaram ao reconhecimento de anomalias funcionais associadas que estão muito além das lesões estruturais visibilizadas. Abordaremos as classificações mais utilizadas de MDC e revisaremos a embriologia do desenvolvimento cortical. Nosso principal objetivo é destacar os avanços recentes e as novas tendências em técnicas de diagnóstico por imagens relacionadas às MDC. Em seguida, faremos uma breve discussão sobre alguns transtornos específicos e suas características radiológicas.

Malformations of cortical development (MCD) result from disruptions in the complex process of the human brain cortex formation and are highly associated to severe epilepsy, neurodevelopmental delay and motor dysfunction. Nowadays, magnetic resonance imaging (MRI) is the cornerstone of the work-up of patients with epilepsy and modern advanced imaging techniques have improved not only our ability to detect and characterize cortical malformations, but also in identifying associated functional abnormalities that are far beyond the structural visualized lesions. Herein, we address the most currently used classifications of MCD and make a concise review of the embryological process of cortical development. Our main goal is to summarize recent advances and new trends in diagnostic imaging techniques concerning MCD. Thereafter, follows a brief discussion of specific disorders and their radiological features.

Vários trabalhos têm descrito as características de gossipibomas por meio de radiografias convencionais e tomografia computadorizada, porém, seus achados na ressonância magnética são menos conhecidos. O objetivo deste estudo foi descrever as características de imagem de gossipibomas, ilustrando um caso de uma paciente com quadro clínico de febre e confusão mental com antecedente de cirurgia encefálica.

Many reports in the literature have described findings of gossypibomas at conventional radiography and computed tomography. However, magnetic resonance imaging findings are still to be completely known. The purpose of the present study was to describe imaging findings of gossypibomas in a patient with previous history of brain surgery, presenting fever and mental confusion.