ANÁLISIS DE LA EVOLUCIÓN TEMPORAL DE SUJETOS CON LA ENFERMEDAD DE ALZHEIMER MEDIANTE GRAFOS MORFOLÓGICOS EN IMÁGENES OBTENIDAS CON RESONANCIA MAGNÉTICA

Abstract

La Enfermedad de Alzheimer (EA) es uno de los padecimientos neurodegenerativos más comunes a nivel mundial, el cual se caracteriza por el deterioro progresivo de las funciones cognitivas y conductuales. El hallazgo más característico durante el desarrollo de esta enfermedad es la atrofia cerebral global, caracterizado por lesiones del lóbulo temporal medial, hipocampo y corteza entorrinal. Una de las áreas más desafiantes es intentar comprender losmodelos de cableado y la forma en que generan la funcional cerebral de manera normal y anormal, y unos de los enfoques más estudiados para los sistemas complejos es la teoría de grafos. Es por eso, que en este trabajo se exploró un nuevo enfoque para el análisis morfológico de imágenes cerebrales por resonancia magnética estructural basado en grafos. La construcción de los grafos se basó en la segmentación de subregiones cerebrales y en la medición de dos métricas invariantes: compacidad discreta y tortuosidad discreta. El objetivo es construir un gráfico para un sujeto en diferentes instantes de tiempo y cuantificar los cambios cerebrales utilizando las características de la red. Al realizar el análisis de grafos cerebrales temporales a sujetos control, pacientes con deterioro cognitivo leve y pacientes con la enfermedad de Alzheimer, se encontraron disminuciones en el grado medio (hasta un 25%) y en la cercanía media (hasta un 28%). Los resultados preliminares sugieren que el análisis propuesto puede ser útil en el estudio y seguimiento de pacientes con EA, como herramienta de diagnóstico o como características en una estrategia de clasificación automática.