Cuantificación del tensor de difusión como método potencial para el estudio de la enfermedad discal degenerativa lumbar

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1 Cuantificación del tensor de difusión como método potencial para el estudio de la enfermedad discal degenerativa lumbar Poster no.: S-65 Congreso: SERAM 202 Tipo del póster: Presentación Electrónica Científica Autores: 2 J. Puig Alcántara, G. Blasco Solà, J. Daunis-i-Estadella, X. Molina Arcas, C. Guergue Soler, S. Pedraza Gutiérrez ; 2 Gerona/ES, Girona/ES Palabras clave: Neurorradiología, columna dorsolumbar, Músculoesquelético, columna dorsolumbar, RM DOI: 0.594/seram202/S-65 Cualquier información contenida en este archivo PDF se genera automáticamente a partir del material digital presentado a EPOS por parte de terceros en forma de presentaciones científicas. Referencias a nombres, marcas, productos o servicios de terceros o enlaces de hipertexto a sitios de terceros o información se proveen solo como una conveniencia a usted y no constituye o implica respaldo por parte de SERAM, patrocinio o recomendación del tercero, la información, el producto o servicio. SERAM no se hace responsable por el contenido de estas páginas y no hace ninguna representación con respecto al contenido o exactitud del material en este archivo. De acuerdo con las regulaciones de derechos de autor, cualquier uso no autorizado del material o partes del mismo, así como la reproducción o la distribución múltiple con cualquier método de reproducción/publicación tradicional o electrónico es estrictamente prohibido. Usted acepta defender, indemnizar y mantener indemne SERAM de y contra cualquier y todo reclamo, daños, costos y gastos, incluyendo honorarios de abogados, que surja de o es relacionada con su uso de estas páginas. Tenga en cuenta: Los enlaces a películas, presentaciones ppt y cualquier otros archivos multimedia no están disponibles en la versión en PDF de las presentaciones. Página de

2 Objetivos La degeneración discal es una causa frecuente de lumbalgia en los adultos. El disco intervertebral está formado por una parte central gelatinosa (núcleo pulposo) y otra periférica más fibrocartilaginosa (anillo fibroso) constituida por una matriz de fibras de colágeno dispuestas de forma paralela. En los estudios resonancia magnética (RM), el disco intervertebral muestra unas características específicas en relación a su estructura y grado de hidratación. La mayor riqueza acuosa del núcleo es responsable de la hiperseñal en secuencias ponderadas en T2. Las fibras anulares contienen menos agua y muestran una señal hipointensa periférica que rodea el núcleo. Por lo tanto, en base al contenido acuosola RM permite diferenciar el anillo del núcleo y, por lo tanto, evaluar cualitativamente el estado de hidratación discal. Con la edad existe una pérdida progresiva del estado de hidratación discal que se refleja con una pérdida de la señal en secuencias ponderadas en T2. En los últimos años, varios estudios de difusión RM han reportado una disminución en los valores de coeficiente aparente de difusión (CAD) proporcionalmente al grado de deshidratación discal. Por otro lado, el tensor de difusión (TD) es una técnica RM relativamente novedosa utilizada para caracterizar la arquitectura de la sustancia blanca, basándose en las propiedades de orientación de difusión de las moléculas de agua en el cerebro. Esta aplicación permite describir la distribución del movimiento del agua en cada voxel de una imagen de RM. De esta manera, la microestructura de carácter predominantemente anisotrópico del anillo fibroso se podría estudiar mediante TD, determinado por una orientación preferencial del movimiento de las moléculas de agua, que estaría más restringida en sentido craneo-caudal que en perpendicular debido a la estructura laminar concéntrica del anillo (figura ). El objetivo de este trabajo es investigar la microestructura del disco intervertebral en sujetos sin y con enfermedad discal degenerativa lumbar mediante la cuantificación de índices anisotrópicos por TD en el anillo y núcleo pulposo. Images for this section: Página 2 de

3 Fig. : Modelo teórico de evolución de los marcadores de difusión isotrópica y anisotrópica en la enfermedad discal degenerativa lumbar. En condiciones normales, el anillo fibroso (circunferencias amarillas) sería una estructura predominantemente anisotrópica, favoreciendo un movimiento circuferencial preferente de las moléculas de agua (flechas azules). El daño de la fibras originado por la evolución de la propia enfermedad degenerativa discal condicionaría una variación de los parámetros de difusión. Por lo contrario, el núcleo pulposo sería un medio isotrópico en condiciones normales. La deshidratación del mismo podría favorecer un estado más anisotrópico y de menor difusividad debido a la pérdida de matriz gelatinosa. Página 3 de

4 Material y método Se analizaron consecutivamente pacientes con dolor lumbar mediante resonancia magnética, incluyendo secuencias ponderadas en T y T2 en los planos axial y sagital del raquis lumbar, así como secuencias TD. El estudio se realizó en una unidad.5 T (Intera.5 T, Philips, Best, Holanda). Los datos de TD fuero adquiridos empleando una secuenca eco planar single shot con un esquema de adquisición en paralelo (SENSE). Se realizó un único corte en el espacio discal intervertebral L4-L5. El campo de visión (FOV) fue de 200 x 200 mm. La difusión se codificó en un total de 5 direcciones independientes con un valor b de mm /s. El tamaño del vóxel fue de 2 x 2 x6 mm. El tiempo total de duración de la secuencia de TD fue de 6 min. Tras corregistrar las diferentes secuencias, se cuantificaron los siguientes índices mediante regiones de interés en el anillo fibroso y núcleo pulposo, englobando individualmente cada una de estas estructuras discales (figura 2): anisotropía fraccional (AF), difusividad media (DM), coeficiente aparente de difusión (CAD) e intensidad de señal T2. La clasificación de la degeneración discal se realizó en los planos sagitales de las imágenes RM ponderadas en T2 (figura 3): disco normal (hiperintensidad homogénea); leve-moderada (señal disminuida o zonas hipointensas); moderada-severa (hipointensidad franca). Se recogieron datos demográficos de los pacientes y finalmente se valoró la presencia de abombamientos o protrusiones/herniaciones discales. Images for this section: Página 4 de

5 Fig. : Modelo teórico de evolución de los marcadores de difusión isotrópica y anisotrópica en la enfermedad discal degenerativa lumbar. En condiciones normales, el anillo fibroso (circunferencias amarillas) sería una estructura predominantemente anisotrópica, favoreciendo un movimiento circuferencial preferente de las moléculas de agua (flechas azules). El daño de la fibras originado por la evolución de la propia enfermedad degenerativa discal condicionaría una variación de los parámetros de difusión. Por lo contrario, el núcleo pulposo sería un medio isotrópico en condiciones normales. La deshidratación del mismo podría favorecer un estado más anisotrópico y de menor difusividad debido a la pérdida de matriz gelatinosa. Página 5 de

6 Fig. 2: Colocación de las regiones de interés en el anillo fibroso y núcleo pulposo. Página 6 de

7 Fig. 3: Clasificación de la degeneración discal lumbar a nivel L4-L5 en función del grado de deshidratación en secuencias ponderadas en T2. Página 7 de

8 Resultados Se evaluaron 78 pacientes (82 mujeres; edad media, 46 ± 5 años). En 82 (46%) y 56 (3,5%) pacientes se observó discopatía en grado leve-moderado y moderadosevero, respectivamente. En 40 casos (22,5%) los discos intervertebrales lumbares fueron normales. La tabla muestra los valores medios y desviaciones estándar de los diferentes índices evaluados. Se encontraron diferencias significativas en el grado de hidratación discal en función de la edad de los individuos (p<0.00). Se encontraron diferencias estadísticamente significativas en los valores de AF (p=0.002) y CAD (p=0.029) del anillo fibroso entre discos normales y deshidratados, tras ajustar los valores por edad los pacientes (Tabla 2). Igualmente, se detectaron diferencias, tras ajustar los valores obtenidos por edad, en la totalidad de los índices evaluados en el núcleo pulposo. Todos los índices de difusión e intensidad de señal T2 analizados en el anillo fibroso y núcleo pulposo mostraron diferencias significativas en función del grado de enfermedad discal degenerativa lumbar (figura 3). Las diferencias entre categorías fueron más acentuadas en el núcleo pulposo. De esta manera, se observó un incremento progresivo de los valores medios de AF en relación con el grado de deshidratación discal (test de Fisher = 6.34; p<0.00). La disminución progresiva de los valores de DM (Kruskal-Wallis test=6.76; p<0.00), CAD (test de Fisher = 6.34; p<0.00) e intensidad de señal T2 (Kruskal-Wallis test=24.2; p<0.00) en el núcleo pulposo se correlacionó con el grado de enfermedad discal degenerativa lumbar. Images for this section: Página 8 de

9 Table : Tabla. Índices de difusión e intensidad de señal T2 de los discos intervertebrales lumbares. Página 9 de

10 Table 2: Tabla 2. Puntuaciones (scores) de los índices de difusión e intensidad de señal de los discos intervertebrales lumbares ajustados por la edad. Fig. 4: Evolución de los índices de difusión, anisotropía e intensidad de señal T2 en función del grado de enfermedad discal degenerativa lumbar. Página 0 de

11 Conclusiones La cuantificación de índices anisotrópicos de TD permite caracterizar la enfermedad discal degenerativa lumbar. El estado de hidratación discal se correlaciona con marcadores anisotrópicos de integridad estructural del anillo fibroso. Estos marcadores estructurales de imagen podrían ayudar a mejorar el conocimiento de la fisiopatología de la enfermedad discal degenerativa. Página de