Detection of neuronal activity associated with function of lower urinary tract with use of functional magnetic resonance imaging

Abstract

of the thesis Considerable research attention has been paid to the neural regulation of the lower urinary tract (LUT) in past three decades. The aim of this work is mapping of a brain activity by functional magnetic resonance imaging (fMRI) using refined scanning protocol with synchronously performed urodynamics. We aimed to detect neural activity associated with pelvic floor muscle (PF) contractions, filling of urinary bladder and miction. In addition we evaluated using fMRI brain activity associated with urinary bladder filling in patients with a complete spinal cord injury (SCI). We hypothesized activation of brainstem and forebrain areas in receiving information from the vagal nerves. Adjustments of urodynamic system enabled successful implementation of synchronous filling cystometry with fMRI evaluation of cortical activity. We concluded that synchronous urodynamic examination is a novel feasible method that facilitates and enhance interpretation of fMRI data acquired. The main clusters of brain activation during PF contractions were observed in the medial surface of the frontal lobe (primary motor area) and supplementary motor area (SMA). We detected neural activity associated with filling of urinary bladder and miction in middle and inferior frontal gyrus, angular gyrus, posterior and...

Petr Holý Univerzita Karlova v Praze 3. Lékařská fakulta Souhrn disertační práce Výzkumu neurální kontroly funkce dolních močových cest (DMC) je v posledních třech desetiletích věnována velká pozornost. Funkční magnetická rezonance (fMRI) umožňuje identifikaci mozkových struktur podílejících se na neurální kontrole DMC. Cílem předkládané práce je detekce neurální aktivity související s funkcí dolních močových cest pomocí fMRI a ověření nové metodiky využívající synchronního provedení fMRI mozku a urodynamického vyšetření. Ve studiích shrnutých v této dizertační práci jsme se zaměřili na zmapování mozkových center zapojených do regulace svalstva pánevního dna, funkce dolních močových cest při plnění močového měchýře a při mikci. Dále jsme sledovali aktivitu těchto center při plnění močového měchýře u pacientů s kompletní míšní lézí nad úrovní Th5. Při interpretaci výsledků fMRI měření jsme nově využili časovou korelaci se synchronně provedeným urodynamickým záznamem. Díky tomuto rozšíření stávající současné metodiky jsme měli přesnější dokumentaci sledovaného děje, tedy aktivity a změny náplně detruzoru. Naše práce ověřila proveditelnost metodiky zpřesňující interpretaci fMRI dat využitím synchronního urodynamického záznamu. Prokázali jsme aktivaci CNS související s aktivací pánevního dna v gyrus...