Análisis funcional con DTI y difusión-neurografía de los pares craneales.

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1 Análisis funcional con DTI y difusión-neurografía de los pares craneales. Poster no.: S-1310 Congreso: SERAM 2012 Tipo del póster: Presentación Electrónica Educativa Autores: J. P. Martínez Barbero, T. Martín Noguerol, A. Luna Alcalá ; 1 2 Jaén/ES, Jaen/ES Palabras clave: Alteraciones del habla, Procedimiento diagnóstico, RM-Imagen Funcional, RM-Difusión/Perfusión, Neurorradiología cerebro DOI: /seram2012/S-1310 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 1 de 24

2 Objetivo docente - Revisar la anatomía normal de los pares craneales con RM y como visualizar su curso con técnicas tractografía basada en DTI. - Mostrar la utilidad del DTI para el estudio de la patología de los Pares craneales, revisando algunas de sus patologías más frecuentes y los hallazgos en mapas de anisotropía fraccional, ADC y tractografía. Revisión del tema El trayecto intracraneal de los pares craneales puede seguirse mediante técnicas neurográficas RM basadas en técnicas DWIBS y con tractografía basada DTI, lo que nos permite identificar alteraciones en su curso con fiabilidad. Las técnicas dependientes en el Tensor de la Difusión (DTI) se basan en la difusión libre de las moléculas del agua mediante el movimiento Browniano, un fenómeno descrito en el siglo XIX según el cual las moléculas de cualquier compuesto en estado líquido o gaseoso tienden a moverse de manera aleatoria y probabilística en cualquier dirección del espacio. La DTI aprovecha esta cualidad de las moléculas de agua, que en el SNC ven limitada su libre movimiento, esto es, ven restringida su difusión, ya que tienden a moverse a lo largo de los axones neuronales, por lo que su movimiento deja de ser aleatorio para verse condicionado por la pared axonal mielínica grasa, que impide su paso libre al espacio extracelular. La adquisición del DTI se realiza mediante múltiples vectores direccionales del B, que nos permiten delimitar para cada vóxel incluido en el estudio la tendencia (es un cálculo probabilístico) de las moléculas de agua en el contenidas para moverse en una u otra dirección (anisotropía). De este modo, cuanto mayores sean nuestros valores de B en la adquisición, y mayor el número de direcciones que adquiramos, de más información dispondremos para la reconstrucción. Así, para cada vóxel de sustancia blanca obtendremos un valor de Anisotropía Fraccional que nos determina cuál es el nivel de restricción de la libre difusión del agua, dando información de la dirección de las fibras nerviosas, y este es el fenómeno que utilizamos para la tractografía. Sin embargo, este fenómeno también se puede usar para la determinación de la integridad funcional de las fibras nerviosas, tanto intra como extracranealmente: para una localización anatómica determinada, en base a los atlas de normalidad y en otros casos a la comparación contralateral, sabemos que las fibras presentan un valor de FA determinado y esperable. Sin embargo, determinadas patologías van a condicionar una pérdida de estructura del axón (enfermedades desmielinizantes tipo EM, ELA, incluso Página 2 de 24

3 neurodegenerativas como Alzheimer o Esquizofrenia), que se van a traducir en que el axón pierda su capacidad para determinar la dirección de las moléculas de agua, que recuperan parte de su "libre difusión", con lo que los valores de FA aumentan de manera significativa. Por lo tanto, en este caso las técnicas basadas en DTI nos van a permitir evaluar la integridad de la sustancia blanca (o de los nervios periféricos) antes aún de que existan anomalías estructurales. La tractografía del SNC central es una técnica en auge, cada vez más usada en la evaluación de los principales tractos nerviosos cerebrales y del tronco del encéfalo. Su utilidad más evidente ha sido la evaluación del tracto corticoespinal para la planificación de la cirugía de tumores del SNC, ya que los estudios de tractografía permiten predecir si éste está infiltrado o no, con lo que podemos obtener un pronóstico prequirúrgico más exacto, y la cirugía puede evitar lesiones innecesarias. También ha sido utilizada de forma extensa para la evaluación del cuerpo calloso, principales fascículos de la sustancia blanca, y en fosa posterior para la valoración de los principales tractos del tronco del encéfalo. Los estudios de DTI con mediciones de la Anisotropía fraccional de la sustancia blanca permiten hacer una evaluación precisa, y reproducible, de la integridad de los axones neuronales, ya que la evaluación de la difusibilidad del agua nos otorga una medida indirecta de la integridad axonal, y, por consiguiente, del estado neuronal. Numerosos estudios han demostrado la disminución de la Anisotropía Fraccional en la evaluación de sustancia blanca afectada en pacientes con Esclerosis Múltiple o ELA, apreciándose cambios en los valores de ADC más precoces que los estudios estructurales convencionales. También se han usado en la evaluación de ictus, estudios de degeneración Walleriana, o grado de afectación de la sustancia blanca peri tumoral, para diferenciar infiltración tumoral de edema. Para el estudio específico de pares craneales la adquisición difiere de la utilizada en la valoración de la sustancia blanca del SNC, y en nuestro estudio hemos optimizado unos valores que nos han permitido la valoración de varios de ellos. Se realizó mediante una secuencia DWISE, con TR de y TE 70ms; Flip Angle 90º; tamaño del vóxel 2x2x1.20mm, con 16 direcciones y 2 valores B (0 y 1000). Al reconstruir los valores se adaptaron con respecto a la tractografía convencional, utilizando un valor mínimo de anisotropía fraccional de 0.06 (frente a 0.15 convencional), con un ángulo máximo de cambio de dirección de las fibras de 36.5º (frente a 27º), y una longitud mínima de fibras de 7mm. En primer lugar vamos a valorar el segundo par craneal, el Nervio Óptico. Su gran tamaño comparativamente con el resto de PPCC permite un análisis de tractografía convencional. Para obtener su morfología podemos aplicar la técnica de obtener fibras Página 3 de 24

4 desde un ROI en su trayecto intraorbitario, y obtendremos aproximadamente su trayecto desde el globo ocular al quiasma. (Figura 1). Fig. 1 Referencias: J. P. Martínez Barbero; Neurorradiología, Clínica las Nieves, Jaén, SPAIN Si realizamos ROIS consecutivos desde n. óptico a las cintillas o radiaciones ópticas contralaterales obtendremos las fibras ipsi o contralaterales. También podemos obtener imágenes específicas del quiasma y de las radiaciones ópticas (Figura 2). Esto es de especial utilidad en la valoración de tumores del área sellar. Página 4 de 24

5 Fig. 2 Referencias: J. P. Martínez Barbero; Neurorradiología, Clínica las Nieves, Jaén, SPAIN En cuanto a la valoración de patología, el estudio de DTI con medida de la FA y ADC de los nervios ópticos ha demostrado su utilidad fundamentalmente en la valoración precoz de la neuritis óptica retrobulbar, en la que el estudio con DTI permite obtener, en paciente afectados, datos de pérdida de FA de los nervios ópticos más precoces a la aparición de lesiones desmielinizantes en sustancia blanca (Figura 3.). Página 5 de 24

6 Fig. 3 Referencias: J. P. Martínez Barbero; Neurorradiología, Clínica las Nieves, Jaén, SPAIN Otra aplicación en los nervios ópticos es en la ayuda al diagnóstico de Neuritis isquémica, como el de este paciente de 63 años con exploración oftalmológica y neurológica compatible, en el que el estudio de RM craneal estructural y de Angio RM de Polígono de Willis no demostraron anomalías reseñables, pero en el que el estudio de DTI demostró una caída significativa de la FA en el n. óptico derecho, con incremento significativo del valor ADC con respecto del contralateral (Figura 4.). Página 6 de 24

7 Fig. 4 Referencias: J. P. Martínez Barbero; Neurorradiología, Clínica las Nieves, Jaén, SPAIN También hemos obtenido imágenes de tractografía del cuarto par craneal, en su trayecto cisternal. (Figura 5.) Página 7 de 24

8 Fig. 5 Referencias: J. P. Martínez Barbero; Neurorradiología, Clínica las Nieves, Jaén, SPAIN EL V par craneal (trigémino) también es fácilmente obtenible en su trayecto cisternal hasta el cavum de Meckel mediante tractografía por su gran calibre (Figura 6.). Página 8 de 24

9 Fig. 6 Referencias: J. P. Martínez Barbero; Neurorradiología, Clínica las Nieves, Jaén, SPAIN En el siguiente caso podemos apreciar como el paciente con meningioma petroclival con ocupación del cavum de Meckel presenta desplazamiento lateral del trigémino, estando sus fibras conservadas. (Figura 7.). También ha sido valorado en la literatura mediante técnicas probabilisticas basadas en secuencias DWIBS, aunque el DTI tiene la ventaja de su mayor precisión en el trayecto cisternal. Página 9 de 24

10 Fig. 7 Referencias: J. P. Martínez Barbero; Neurorradiología, Clínica las Nieves, Jaén, SPAIN El VI par craneal se origina de la porción más anterior del tronco, y podemos valorar mediante tractografía su integridad anatómica, y funcional, en su trayecto cisternal hasta los senos cavernosos (Figura 8.). Página 10 de 24

11 Fig. 8 Referencias: J. P. Martínez Barbero; Neurorradiología, Clínica las Nieves, Jaén, SPAIN En la fosa posterior también es de utilidad, siendo aplicación en la obtención de imágenes de tractografía del VII y VIII pc, si bien son difícilmente diferenciables por esta técnica (Figura 9.). Página 11 de 24

12 Fig. 9 Referencias: J. P. Martínez Barbero; Neurorradiología, Clínica las Nieves, Jaén, SPAIN En este caso de Schwanomma vestibular derecho, no se consiguieron obtener imágenes de los tractos de VII ni VIII pares, pero se aprecian la configuración fibrilar de este tumor de origen neural. (Figura 10.) Ciertos estudios han conseguido, en RM de muy alto campo, la valoración del grado de desplazamiento de estos pares craneales de cara a planificación prequirúrgica. Página 12 de 24

13 Fig. 10 Referencias: J. P. Martínez Barbero; Neurorradiología, Clínica las Nieves, Jaén, SPAIN Images for this section: Página 13 de 24

14 Fig. 1 Página 14 de 24

15 Fig. 2 Página 15 de 24

16 Fig. 3 Página 16 de 24

17 Fig. 4 Página 17 de 24

18 Fig. 5 Página 18 de 24

19 Fig. 9 Página 19 de 24

20 Fig. 8 Página 20 de 24

21 Fig. 7 Página 21 de 24

22 Fig. 10 Página 22 de 24

23 Fig. 6 Página 23 de 24

24 Conclusiones - El estudio de pares craneales mediante DTI y técnicas de tractografía permiten seguir su curso intracraneal de forma reproducible, y aporta información funcional cuantificable en estados patológicos diversos de forma precoz Página 24 de 24