ADHD and Cerebellar Vermis Tumor: DTI Analysis of an Incidental Finding

Abstract

The increase in number of magnetic resonance imaging (MRI) scans for investigation of neurological diseases in childhood and adolescence leads to increase of incidental findings of central nervous system (CNS) tumors in these stages of life. Among MRI techniques, diffusion-weighted imaging (DWI) and diffusion tensor imaging (DTI) have been increasingly used in brain studies. These images are based on random motion of water molecules in the body, which can change depending on constitution and geometry of biological tissues, as well as the existence of pathologies.

This paper reports the use of DTI and DWI to evaluation of a CNS tumor incidentally detected in a patient diagnosed previously with Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD). He was diagnosed at age 9 and has been treated with medicines and psycho-pedagogical therapies. At age 15 a MRI detected a cerebellar vermis tumor with a volume of 2 cm³. Due to parental decision, the patient did not undergo any surgical intervention. During the follow-up period we did not observe significant changes in tumor size or diffusion directions in the tumor and surrounding brain tissues. The main brain tracts presented normal diffusion patterns, both in terms of size and geometry. The DTI analysis showed that lesion was quite homogeneous and isotropic, with no significant restriction of diffusion. There also were no significant diffusion pattern changes in other regions of the brain which possibly could be related to ADHD. So, given the characteristics of lesion and the patient's clinical symptoms, it cannot be directly related to ADHD.

Resumo

O maior número de exames de Ressonância Magnética (RM) para a investigação de doenças neurológicas na infância e adolescência leva a um aumento de achados incidentais de tumores do Sistema Nervoso Central (SNC) nessas fases da vida. Dentre as técnicas de RM, imagens ponderadas por difusão (DWI) e do tensor de difusão (DTI) vêm sendo cada vez mais empregadas em exames exploratórios. Essas imagens são baseadas no movimento randômico das moléculas de água no organismo, que varia em função da constituição e geometria dos tecidos biológicos, bem como da existência de patologias. Este trabalho relata o emprego das DWI e DTI para avaliação de um tumor no SNC detectado de forma incidental em um paciente com diagnóstico prévio de Transtorno do Déficit de Atenção (TDAH). Ele recebeu esse diagnóstico aos 9 anos, sendo tratado com medicações e suporte psicopedagógico. Aos 15 anos a RM apontou um tumor de 2 cm³no vermis cerebelar. Por decisão dos pais, não houve qualquer intervenção cirúrgica. Durante o período de acompanhamento não foram observadas mudanças no tamanho do tumor ou direção de difusão na lesão e nas estruturas ao seu redor. Os principais tratos cerebrais apresentaram padrões de difusão normais, em termos de tamanho e geometria. A análise das DTI mostrou que a lesão era bastante homogênea e isotrópica, não apresentando restrição à difusão. Não foram encontradas alterações significantes na difusão em outras regiões do cérebro. Assim, dadas as características da lesão e as manifestações clínicas, não relacionamos o tumor diretamente ao TDAH.

Keywords

DTI - childhood central nervous system tumors - ADHD - incidental findings

Palavras-Chave

DWI - DTI - tumor do sistema nervoso central na infância - TDAH - achados incidentais

• References

• 1 Patel S, Bhatnagar A, Wear C , et al. Are pediatric brain tumors on the rise in the USA? Significant incidence and survival findings from the SEER database analysis. Childs Nerv Syst 2014; 30 (1) 147-154
• 2 Baehring JM, Fulbright RK. Diffusion-weighted MRI in neuro-oncology. CNS Oncol 2012; 1 (2) 155-167
• 3 Souza EM, Baldissin MM, Castellano G, Costa ET. Imagens de Ressonância Magnética Ponderadas por Difusão e Mapas de ADC Aplicados ao Estudo de Tumores Cerebrais: atualidades e perspectivas. Neurociências e Epilepsia. 3. 1 ed. São Paulo, Brasil: Plêiade; 2011. p. 115-20
• 4 Bammer R. Basic principles of diffusion-weighted imaging. Eur J Radiol 2003; 45 (3) 169-184
• 5 Yamasaki F, Kurisu K, Satoh K , et al. Apparent diffusion coefficient of human brain tumors at MR imaging. Radiology 2005; 235 (3) 985-991
• 6 Tatsuzawa K, Owada K, Sasajima H, Yamada K, Mineura K. Surgical strategy of brain tumors adjacent to the optic radiation using diffusion tensor imaging-based tractography. Oncol Lett 2010; 1 (6) 1005-1009
• 7 Stadlbauer A, Hammen T, Grummich P , et al. Classification of peritumoral fiber tract alterations in gliomas using metabolic and structural neuroimaging. J Nucl Med 2011; 52 (8) 1227-1234
• 8 Arruda MA, Querido CN, Bigal ME, Polanczyk GV. ADHD and mental health status in Brazilian school-age children. J Atten Disord 2015; 19 (1) 11-17
• 9 Polanczyk G, Rohde LA. Epidemiology of attention-deficit/hyperactivity disorder across the lifespan. Curr Opin Psychiatry 2007; 20 (4) 386-392
• 10 Shaw P, Lerch J, Greenstein D , et al. Longitudinal mapping of cortical thickness and clinical outcome in children and adolescents with attention-deficit/hyperactivity disorder. Arch Gen Psychiatry 2006; 63 (5) 540-549
• 11 Semrud-Clikeman M, Filipek PA, Biederman J , et al. Attention-deficit hyperactivity disorder: magnetic resonance imaging morphometric analysis of the corpus callosum. J Am Acad Child Adolesc Psychiatry 1994; 33 (6) 875-881
• 12 Cunniffe G, Murthy R, Beigi B. Attention deficit hyperactivity disorder: diagnosis and treatment masking the ophthalmic clinical presentation of a pineal gland tumour in a teenager. Int Ophthalmol 2010; 30 (6) 727-730
• 13 Baldissin M. Percepciones Humanas: Antroposofía y Neurociencias. Madrid, Espanha: IAO Arte Editorial; 2014
• 14 Baldissin M. Percepções humanas: Antroposofia e Neurociências. 1 ed. São Paulo, Brasil: Editora Antroposófica; 2014
• 15 Leemans AJB, Sijbers J, Jones DK , Eds. ExploreDTI: a graphical toolbox for processing, analyzing, and visualizing diffusion MR data. 17th Annual Meeting of Intl Soc Mag Reson Med; 2009; Hawaii, USA.