Subcortical Volume Changes in Schizophrenia and Bipolar Disorder: A Quantitative MRI Study

ABSTRACT

SUMMARY: Volume abnormalities in subcortical structures, including the hippocampus, amygdala, thalamus, caudate, putamen, and globus pallidus have been observed in schizophrenia (SZ) and bipolar disorder (BD), not all individuals with these disorders exhibit such changes. In addition, the specific patterns and severity of volume changes may vary between individuals and at different stages of the disease. The study aims to compare the volumes of these subcortical structures between healthy subjects and individuals diagnosed with SZ or BD. Volumetric measurements of lateral ventricle, globus palllidus, caudate, putamen, hippocampus, and amygdale were made by MRI in 52 healthy subjects (HS), 33 patients with SZ, and 46 patients with BD. Automatic segmentation methods were used to analyze the MR images with VolBrain and MRICloud. Hippocampus, amygdala and lateral ventricle increased in schizophrenia and bipolar disorder patients in comparison with control subjects using MRIcloud. Globus pallidus and caudate volume increased in patients with schizophrenia and bipolar disorder compared control subjects using Volbrain. We suggested that our results will contribute in schizophrenia and bipolar disorder patients that assessment of the sub-cortical progression, pathology, and anomalies of subcortical brain compositions. In patients with psychiatric disorders, VolBrain and MRICloud can detect subtle structural differences in the brain.

RESUMEN

Se han observado anomalías de volumen en las estructuras subcorticales, incluidos el hipocampo, la amígdala, el tálamo, el núcleo caudado, el putamen y el globo pálido, en la esquizofrenia (SZ) y el trastorno bipolar (BD); no todos los individuos con estos trastornos presentan tales cambios. Además, los patrones específicos y la gravedad de los cambios de volumen pueden variar entre individuos y en diferentes etapas de la enfermedad. El estudio tuvo como objetivo comparar los volúmenes de estas estructuras subcorticales entre sujetos sanos e individuos diagnosticados con SZ o BD. Se realizaron mediciones volumétricas del ventrículo lateral, globo pálido, núcleo caudado, putamen, hipocampo y amígdala mediante resonancia magnética en 52 sujetos sanos (HS), 33 pacientes con SZ y 46 pacientes con BD. Se utilizaron métodos de segmentación automática para analizar las imágenes de resonancia magnética con VolBrain y MRICloud. El hipocampo, la amígdala y el ventrículo lateral aumentaron en pacientes con esquizofrenia y trastorno bipolar en comparación con sujetos de control que utilizaron MRIcloud. El globo pálido y el núcleo caudado aumentaron en pacientes con esquizofrenia y trastorno bipolar en comparación con los sujetos control que utilizaron Volbrain. Sugerimos que en pacientes con esquizofrenia y trastorno bipolar, nuestros resultados contribuirán a la evaluación de la progresión subcortical, la patología y las anomalías de las composiciones cerebrales subcorticales. En pacientes con trastornos psiquiátricos, VolBrain y MRICloud pueden detectar diferencias estructurales sutiles en el cerebro.