Metoder för att följa myelinisering:

• • T1 vs T2

  • Diffusion

  • Magnetic transfer

  • MRS

  • Magic?

Vid 35 dagar bildas bilaterala vesiklar, dessa hålls ihop av lamina terminalis.

Germinal matrix; består först av ventricular zone, sedan även av subventricular zone. 

Olika delar av germinal matrix ger upphov till olika celltyper med olika destination. 

Delar av geminal matrix:

• Medial ganglionic eminence: nära 3dje ventrikel -> GABA neuron inkl cortikala interneuron, hippocampala interneuron

  • Lateral ganglionic eminence: nära 3dje ventrikel -> GABA neuron, ffa striatala projektionsneuron och olfaktoriska interneuron

  • Preoptic area: nära botten på 3dje ventrikeln ->GABA neuron, till preoptisk area, amygdala, GP

  • Dorsal neocortical germinal zone: i väggen på sidoventriklar -> glutamatergiska celler som ska till neocortex.

Lager:

Från olika delar av germinal matrix vandrar neuron och bildar initialt preplate (cortex).

mellan ventricular zone och preplate finns intermediate zone (vit substans) där med efferenta/afferenta axon och där neuron vandrar och bildar kopplingar. 

I intermediate zon finns även oligodendroglia progenitor celler.

Mellan intermediate zone och preplate finns ett glest område med enklare organiserade neuron med tillfälliga thalamiska kopplingar - subventricular zone. 

Subventricular zone är som störst v22.

Sulci:

Försenat hos prematura jämfört med interauterina i samma ålder. (gäller även utveckling av CC, myelinisering)

Primitiv fissura Sylvi i 4e månaden.

Calcarin, parietooccipital och cinguli i 5te månaden

Central, interparietal, superior temporal i slutet på 6e månaden

Pre+Postcentral, sup. frontal, middle temporal under 7e månaden.

Gyri utvecklas snabbast i sensorimotorisk och synbanor. Här sker även utveckling av myeliniering, glukosupptag, mikrostrukturell utveckling och perfusion tidigare.

<v 24 of gestation:

Hjärnan saknar nästan helt gyrering, endast vertikalt ställda fissura Sylvi syns.

Tunna snitt behövs för att kartlägga den tunna cortex. Cortex T1 -- /T2++

Germinal matrix syns - samma signal som cortex, bäst vid caput nucleus caudatus och tydligast i yngre foster ca 18-20v.

Intermediate zone syns - intermediate signal.

Subplate har hög signal på T2 och låg signal på T1, också tydligast i 18-20v.

v 24-30:

Gyri: Central, calcarine, pericallosal/callosomarginal, interparietal, superior temporal.

Subplate börjar försvinna baktill parietalt och baktill frontalt v28- kvar längre anteriort i frontallober och temporallober.

Myelinisering ses i vissa hjärnstamsstrukturer: MLF(v 25/29 T1/T2), medial (v27/30) och lateral leminiscus (v26/28)

Superior och inferior cerebellar peduncle (v28/29)

Basala ganglia syns nästan lika väl som cortex. - Ventrolaterala thalamus har mer framträdande signal än resten av BG (v27/25) -pga hypercellularitet och myelinisering.

v31-32:

Viss utveckling av opercula.

Cavum septum pellucidi och cavum Vergae är framträdande (tom v 40)

Bakre hjärnstammen skiljer sig mot främre hjärnstammen.

Globi pallidi och thalami skiljer sig mot capsula interna.

Subplate syns dåligt utom främre temporalt.

Största delen av germinal matrix är inte längre synliga utom vid framhornen.

V 34-36:

Cortex tjockare och fler sulci har utvecklats.

PLIC fortfarande hypo på T1/hyper på T2 även om vissa visar en liten hypo prick på T2 längst bak.

V38-40:

Sulci ser nästan färdigutvecklade ut.

På T1 är PLIC hyper och på T2 är det en hypo prick längst bak.

På T1 är även centrala corona radiata hyper.

Hos den nyfödda finns ofta cavum Vergae och cavum septi pellucidi kvar några månader.

Även storleksmått kan användas för att bedömma mognad, se tabell ovan.

Globus pallidus och STN är ofta hyperintesa på T1 viktade bilder vid nyföddhetsperioden - ref: 

Transient Hyperintensity in the Subthalamic Nucleus and Globus Pallidus of Newborns on T1-Weighted Images

Normal utveckling

Myelinisering börjar från femte fetala månaden med kranialnerver och fortsätter sedan genom livet.

Riktning caudal-cefalad och dorsal-ventral.

Även inom en region börjar myelinisering baktill.

Myelinisering börjar tidigare i områden som används tidigare. 

MLF, Lateral och medial meniscus, superior och inferior cerebellar pedunklar skickar vestibulära/aucustiska/taktila och proprioceptiva signaler

 och är myeliniserade vid födseln. Mittre cerebellära pedunklar skickar motorimpulser till cerebellum och myeliniseras senare och långsammare.

I cortex myeliniseras calcarine, pre -och postcentral gyri före bakre parietala och främre frontala områden exempelvis.

SPIN-ECHO avbildning av myelinisering. 

Utveckling av vit substans ses bäst på T1 mellan 6-8 månader och på T2 på 6-18 månader.

Milestones är markerade.

Avbildning bör ske mellan 4 månader och 24 månader - det går att detektera försenad myelinisering efter 24 månader om det är extremt.

Vid 4 månader är vit substans och grå substans iso på T1

Vid 9-10 månader är vit substans grå substans iso på T2

T1

Ökad t1 signal i cerebellum från 1 månad till ca 3 månader (liknar då vuxna)

Resterna av germinal matrix försvinner till v 44.

Vit substans i pre och postcentral gyrus är hyperintens vid ca 1 månad

Hos barn under 1 månades ålder finns myelinisering i chiasma och tractus opticus, vid 3 månader finns myeliniseing i vit substans vid sulcus calcarinus.

Främre skänkeln hög signal vid 3 månaders ålder.

Spleinum vid 4 månader och genu vid 6 månader.

Vit substans utom i motor och synregioner börjar vi 3 månader och fortsäter till ca 7 månader occipitalt och ca 11 månader frontalt och temporalt - endast små framsteg ses efter detta.

T2

T2 bilder bättre än T1 för bedömning av hjärnstam.

Vid partus är övre och  nedre cerebllära pedunkler och CN kärnor VI, VII, VIII myeliniserade.

Även på t2 försvinner germinal matrix vid framhornen vid v44

Ventrala hjärnstammen blir hypo vid 5 månaden post partum.

Mittre cerebellära pedunkeln börjar vid ca 2 månader och är klar id 3 månader.

Cerebellära subcortikal vit substans vid ca 8 månader och ser vuxet ut vid 18 månader.

Cerebrala pedunklar vid 4 månader och nucleus ruber vid 5 månader.

vid födsel ses myelinisering i medial och lateral geniculate nuclei, subthalamic nuclei, ventral/lateral thalamus,

en liten del i PLIC och en liten strimma lateralt i putamen. Vid 1 månad är cortex vid sulcus centralis hypo 

och vid 2 månader ses detta fläckvist i intilliggande vit substans. Vid 4 månader är även intillliggande gyri hypo.

I synbanor vid födsel eller en månad och sedan längs tractus under andra månaden. Vid 4 månader lite nedsatt signal i sulcus calcarinus.

Mellan 4-10 månader är globi pallidi hyper i förhållande till putamina men det vänder sedan.

Basala ganglia är hypo i förhållande till vit substans mellan 5-7 månader och är sedan iso igen vid ca 10 månader (pga myelinisering av omgivande substans).

Främre delen av PLIC är lite hypo vid 7 månader. Främre skänkeln är helt hypo vid 11 månader.

Splenium vi 6 månader och genu vid 8 månader.

Myelinisering subcorticalt utom i calcarinus och centralis sker bakifrån och framåt. 

Vid 18 månader allt utom subcorticala och vid 30 månader allt. 

Deep white matter börjar vid 9-12 månader occipitalt vid 11-14 månader frontalt. Temporala djupa vita substansen mognar sist.

Terminal zones

Från ca 16 månader till 10 år (upp till 20årsåldern) så finns terminal zones som är lateralt och posteriort/superiort till laterala ventriklarna. De är iso på protonbilder.

Sannolikt rör det sig om försenad myelinisering av fiber till associationsareor. White matter injury of prematurity "PVL(periventrikulär leukomalaci)"

brukar vara lite längre ned och ge substansförlust = ojämn kant på ventrikeln, avsmalning av CC eller sulci som går djupt.

Hos vanliga terminal zones brukare det finnas ett lager av vit substans med normal signal mellan ventrikeln och signalen.

VRS

En majoritet har identifierbara perivaskulärrum. Förstorade perivaskulärrum ses hos 1,5-3%. Men även de flesta med jättestora VRS har normal neurologi.

Vad är det som gör T1 shortening(vitare) och T2 shortening (mörkare)

Inte helt klarlagt.

För T1 tidskalor så kan vatten passera genom membran i axon och myelin. Interaktion mellan cholesterol och galactocerebrosider på myelinets bilaminära membran

- genom att vatten binder galactocerebrosider och kanske cholesterol så tror man att ökningen i dessa gör att en större andel av vattnet blir bundet (och mindre fritt)

För T2 tidsskalor så kan sannolikt bara vattnet från axonal och extracellulär bidra till signal. Tidsmässigt finns en korrelation

mellan T2 förkortningen och mognaden och myelinskidan; dess sammandragning kring axonet och saturation av av polyosaturerade fetter i myelinet.

Det kan vidare bero på att att myelinet blir mer hydrofobt när det blir moget och att utveckling av microtubuli och mikrofilament minskar vattnet i axonen.

Även utvecklningen av glia och gliaprocesserna tar plats.

Korrekt packning av myelin ger T2 förkortning, avvikande packning i metabola sjd ger förhöjd T2 signal.

Corpus Callosum

The axons navigate into corpus callosum due to cues from developing hemispheres - crossing near foramen Monroi - later the juction of the genu and the corpus

The axons of the hippocampal commisure act as guides to axons in the spleniums. Specialiserade gliala celler i meddelinjen behövs.

Första axoner passerar i 12 veckor och sista i v 18-20.

I foster och prematur är CC hypo på T1 och iso på T2. Från början är den mkt tunn.

Genu brukar börja förtjockas ca 2-3 månader efter födsel - relaterat till myelinisering av motoriska och sensoriska axon.

Splenium brukar börja förtjockas långsamt men tar fart i femte månaden - relaterat till myeliniseringen av axon från syn och synassociationsareos.

dubbelseende och identifikation av objekt är relaterade till detta.

Isthmus (normalt) ses hos 22%

Gyrus cinguli kan användas för att avgöra normal utveckling av CC även om den själv inte kan identifieras.

Analysis of callosal area is an accurate but cumbersome method for quantifying myelin maturation.

Pituitary gland

Normal nyfödd och prematur har hög signal i hela och konvex övre aspekt, detta minskar gradvis till 2 månader. Adenohypofysen har platt övre aspekt (höjd 2-6mm under barndomen), till puberteten. Mogen infundibulum ska inte vara tjockare än 2.6mm - dvs inte heller tjockare än så hos barn och inte tjockare än basilaris. Kan vara 10mm i höjd hos flickor och 8mm hos pojkar.  I puberteten blir övre aspekten konvex hos flickor men ej pojkar.

Skallen och paranasala sini

Skallen

Hypo T1 benmärg (PGA hematopoes) i klivus och skallens diploe vid födsel jämfört hjärnan och sphenooccipitala synchondrosen.

Vid slutet på 2a levnadsåret Hyper T1 i crista Galli och Näsroten

Också mellan 7 månader och två år dyker det upp ett område med extra hög signal i sphenoidalbenet före pneumatiseringen börjar (lite kan vara kvar till 20 års åldern).

Vid tredje levnadsåret Kommer hyper områden i clivus och sphenoidalbenet samt i skallen som sedan konfluerar. Vid ca 7 år är all benmärgen hyper i skallen och i resten 10 år .

Normal benmärg laddar PGA hematopoesen hos små barn, CT och kan behövas för korrelation (bla upplyft periosteum)

Sphenooccipitala synchondrosen är tydlig på MR till 30årsåldern och på DT förbenas den vid 8 års åldern.

Hos pojkar börjar ossifikationen centralt och hos flickor är den bilateral.

Sickle och Thalassemia kan reaktivera erythropoes medan Leukemi kan orsaka infiltration.

Även anemi kan orsaka lägre signal generellt i benmärg.

Fontaneller och suturer

Suturerna är linjära remsor med bindväv, synnchondroserna är brosk

Fontaneller är mer oregelbundna samlingar med bindväv och tillåter snabb växt av huvudet under de 2 första levnadsåren

Metopica (3-9 mån) (ingen av de övriga ska vara stängda under första levnadsåret)

Coronaria 2

Lambdoidea 2

Sagittalis

Främre fontanell (stor) (15-18mån)

Posterior   (2mån)

Anterolaterala 2 (3mån)

Posterolaterala 2 (24mån)

Paranasala sinii

Maxilarsinus är den första att utvecklas, gränsen vid mediala orbitaväggen vid första levnadsåret, förbi kanalis infraorbitalis vid 4 års ålder

Främre ethmoid utvecklas först bakre ethmoid kan dröja till 6 år, sist utveckals agger nasi, haller celler och choncha bullosa

Sphenoidsinus är benmärg från början sedan fettmärg och utvecklas bakåt/lateralt nedåt - presphenoid del utvecklas mellan 5-10 år och basisphenoid från 10 och framåt.

Frontalsinus utvecklas sist, benmärg-> fettmärg->pneumatisering från 2 år och sedan vidare till puberteten.