Synthetic evaluation of structural brain changes in magnetic resonance imaging (MRI) with diagnosis function in persons with Down’s syndrome (DS).

Authors

  • Ludwika Sadowska Z Samodzielnej Pracowni Rehabilitacji Rozwojowej, I Katedra Pediatrii AM we Wrocławiu
  • Agata Gruna-Ożarowska Z Samodzielnej Pracowni Rehabilitacji Rozwojowej, I Katedra Pediatrii AM we Wrocławiu
  • Anna Krefft Z Instytutu Fizjoterapii Uniwersytetu Rzeszowskiego
  • Roman Badowski Z Zakładu Radiologii AM we Wrocławiu

Keywords:

Down syndrome, MRI, brain morphology

Abstract

In Down’s syndrome brain has abnormal morphology at all structural levels. The aim of investigations was an estimation of morphological picture brain using magnetic resonance imaging (MRI) at children and youth with DS untreated and treated according to Wrocław’s Model of Rehabilitation (WMR) in reference to homologous control group of healthy children. Investigation was carry out at 31 persons with DS in age from 4 to 28 years being under care of Children’s Develop Disturbances Outpatient Clinic in Medical Academy in Wrocław. Children with DS in view of age of beginning treatments and model of therapy were divided onto 3 groups: first group - was treated from birth according to WMR; in second group children began treatment among 2 and 8 year of life and they used different methods of treatment (so-called complex stimulation of development - CSD), meanwhile group third- not improved, was observed from 8 year of life. In obtained pictures MR, select morphological parameters were measured, which they serve to objective estimation of reduction of the brain tissue. These features allowed to construct a mathematical model of quantitative analysis, called diagnostic function ZDMPB which describes degree of morphological pathology of brain (DMPB). Statistical verification confirmed significance 253 of difference average value of population of function DMPB, qualifying degree of morphological pathology of brain among group of children with DS and healthy children. Also smaller average value DMPB of population in subgroups of children with DS systematically improved were shown, what testifies at about smaller structural deficits of brain this children and positive influence of early neurostimulation.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Wiśniewski K. E., Laure – Kamionowska M., Connell F., Wen G. Y.: Neuronal density and synaptogenesis in the postnatal stage of brain maturation in Down’s syndrome. In : Epstein C. L. The neurobiology of Down’s syndrome, Raven Press. 1986, New York, 29.

Schmidt-Sidor B., Wiśniewski K. E., Shepard T. H., Sersen E. A.: Brain growth in Down syndrome subjects 15 to 22 weeks of gestational age and birth to 60 months, Clinical Neuropathology, 1990, Vol. 9, No. 4, 181.

Wiśniewski K.E.: Down syndrome children often have brain with maturation delay, retardation of growth and cortical dysgenesis, American Journal of Medical Genetics Supplement 1990, 7, 274.

Sylvester PE.: The anterior commissure in Down’s syndrome, J Ment Defic Res 1986; 30:19.

Sylvester P.E.: The hippocampus in Down’s syndrome. Journal of Mental Deficiency Research 1983; 27: 227.

Wiśniewski K. E., French J. H., Rosen JF Kozłowski P. B., Tenner M., Wiśniewski H. M.: Basal ganglia calcification (BGC) in Down’s syndrome (DS) – another manifestation of premature aging. An NY Acad Sci 1982; 396: 179.

Marin-Padilla M.: Pyramidal cell abnormalities in the motor cortex of a child with Down's syndrome, A Golgi study. J Comp Neurol 1976; 767: 63.

Colon EJ.: The structure of the cerebral cortex in Down's syndrome, Neuropaediatrie 1972; 3: 362.

Petit TL, LeBoutillier JC, Alfano DP, Becker LE.: Synaptic development in the human fetus: a morphometric analysis of normal and Down's syndrome neocortex, Exp Neurol 1984; 83: 13.

Suetsugu M, Mehraein P.: Spine distribution along the apical dendrites of the pyramidal neurons in Down's syndrome, A quantitative Golgi study. Acta Neuropath 1980; 50: 207.

Wiśniewski KE, Wiśniewski HM, Wen GY.: Occurence of neuropathological changes and dementia of Alzheimer’s disease in Down's syndrome, Annal of Neurology 1985; 17.

Roche AF, Seward FS, Sunderland S.: Growth changes in the mongoloid head, Acta Paediatr 1961; 50: 133.

Benda CE.: Mongolism and cretinism: a study of the clinical manifestations of the general pathology of pituitary and thyroid deficiency, II wyd. New York: Grune & Stratton; 1949. str. 27.

Benda CE. Mongolism. W: Minckler, editor. Pathology of the nervous system. New York: McGraw-Hill Book Company; 1971, str. 1361.

Becker LE, Armstrong DL, Chan F.: Dendritic atrophy in children with Down's syndrome, Ann Neurol 1986; 20: 520.

Wiśniewski KE, Dalton AJ, McLachlan C, Wen GY, Wiśniewski HM.: Alzheimer disease in Down’s syndrome clinicopathologic studies, Neurology 1985a; 35: 957.

Burger PC, Vogel FS.: The developmental of the pathologic changes of Alzheimer’s disease and senile dementia in patients with Down’s syndrome, Am J Pathol 1973; 73: 457.

Wiśniewski KE, Howe J, Williams DG, Wśnieski HM. Precocious aging and dementia in patients with Down’s syndrome, Biol Psychiatry 1978; 13: 619.

Wójcik E.: Aktywność Cu, Zn dysmutazy ponadtlenkowej a zaburzenia rozwoju psychomotorycznego u dzieci z zespołem Downa, Rozprawa doktorska. AM Wrocław 1999.

Krefft A.: Funkcje diagnostyczne zjawisk nieobserwowalnych, Wyd. Polit. Wrocławskiej, Wrocław 1999.

Krefft A.: Szacowanie funkcji prognozującej dotyczącej zjawisk nieobserwowalnych, Prace Naukoznawcze i Prognostyczne 1983, 3, 40.

Sadowska L. i in.: Wyniki wczesnej diagnostyki i leczenia niemowląt metodą Vojty. Cz. I. Obiektywna matematyczno-informatyczna metoda wspomagania procesu diagnozowania i terapii. [w:] J. Patkiewicz, red. Wczesna diagnostyka i rehabilitacja dziecka z zaburzeniami ośrodkowego układu nerwowego, Wrocław: PTWK, 1995, 89.

Choińska A.M.: Zmiany w poziomie rozwoju fizycznego i sprawności psychomotorycznej dzieci z zespołem Downa od 0 do 3 roku życia kompleksowo rehabilitowanych według Wrocławskiego Modelu Usprawniania, Praca doktorska. AWF Wrocław 2003.

Kaczan T.: Wpływ wczesnej rehabilitacji mowy na rozwój umiejętności komunikacyjnych i językowych u dzieci z zespołem Downa, Praca doktorska. Akademia Pedagogiki Specjalnej. Warszawa 2000.

Kuś A.: Ocena rozwoju fizycznego dzieci z zespołem Downa w wieku od 3 do 18 lat, Praca doktorska. AWF Wrocław 2002.

Prusiecka Z.: Stan przedmiotowy narządu wzroku u dzieci z uszkodzeniami ośrodkowego układu nerwowego, Praca doktorska, AM Wrocław, 2000.

Wiśniewski K.E., Kida E.: Abnormal neurogenesie and synaptogenesis in Down syndrome brain, Dev. Brain Dysfunct. 1994; 7: 289.

Kostović I.: Structural and histochemical reorganization of the human prefrontal cortex during perinatal and postnatal life, Progr. Brain. Res. 1990; 85: 223.

Becker L.E., Armstrong D.L., Chan F.: Dendritic atrophy in children with Down’s syndrome, Ann. Neurol. 1986; 20: 520.

Pearlson G.D., Breiter S.N., Aylward E.H., Warren AC., Grygorcewicz M., Frangou S., Barta P.E. Pulsifer M. B.: MRI brain changes in subjects with Down syndrome with and without dementia, Developmental Medicine & Child Neurology 1998; 40(5): 326.

Emerson J.F., Kesslak J.P., Chen P.C., Lott I.T.: Magnetic resonance imaging of the brain in Down syndrome, Prog. Clin. Boil. Res. 1995; 393: 123.

Aylward E.H., Li Q., Honeycutt N.A., Warren A.C., Pulsifer M.B., Barta P.E., Chan M.D., Smith P.D., Jerram M., Pearlson G.D.: MRI volumes of the hippocampus and amygdala in adults with Down”s syndrome with and without dementia, American Journal of Psychiatry1999; 156(4): 564.

Frangou S., Aylward E., Warren A., Sharma T., Barta P., Pearlson G.: Small planum temporale volume in Down’s syndrome: a volumetric MRI study, American Journal of Psychiatry 1997; 154(10): 1424.

Wiśniewski K.E., Kida E., Brown T.: Consequences of genetic abnormalities in Down’s syndrome on brain structure and function [w:] Rondal J.A., Perera J., Nadel L., Comblain A., editors. Down’s syndrome. Psychological, psychobiological, and socio – educational perspectives, London: Whurr Publishers; 1996, 3

Choińska A.M., Sadowska L., Bartosik B.: Rozwój psychoruchowy z uwzględnieniem wzorców postawy i lokomocji u dzieci z zespołem Downa usprawnianych od urodzenia [w:] Postępy Rehabilitacji, Suplement III PWN, Warszawa 2002. XVI, 49.

Pecyna M B, Sadowska L.: Ocena psychofizjologiczna dzieci z zespołem Downa stymulowanych od urodzenia metodą odruchowej lokomocji, Zdrowie Publiczne 2000, 60(6) 205.

Pilecki W, Sadowska L, Mysłek M, Śliwiński Z.: Efektywność wczesnej neurostymulacji rozwoju wg Wrocławskiego Modelu Usprawniania dzieci z zespołem Downa w świetle badań bioelektrycznych mózgu, Fizjoterapia Polska 2002, 2 (2), 99.

Sadowska L., Pecyna M.B.: Wczesna i późna neurostymulacja dzieci z zespołem Downa według Wrocławskiego Modelu Usprawniania (WMU) a poziom koncentracji uwagi, Fizjoterapia Polska, 2001, 1 (1), 9.

Matuszek D., Sadowska L.: Budowa somatyczna dzieci z zespołem Downa [w:] Patkiewicz J., red. Współczesna diagnostyka i rehabilitacja dziecka z zespołem Downa. PTWK, Wrocław 1996, 35.

Sadowska L., Mysłek M., Gruna-Ożarowska A.: Rozwój somatyczny dzieci z zespołem Downa (ZD) leczonych kompleksowo w systemie ambulatoryjnym, Fizjoterapia Polska, 2002, 2 (1), 21.

Published

2005-09-30

How to Cite

Sadowska, L., Gruna-Ożarowska, A., Krefft, A., & Badowski, R. (2005). Synthetic evaluation of structural brain changes in magnetic resonance imaging (MRI) with diagnosis function in persons with Down’s syndrome (DS). European Journal of Clinical and Experimental Medicine, 3(3), 252–261. Retrieved from https://journals.ur.edu.pl/ejcem/article/view/13453

Most read articles by the same author(s)

1 2 > >>