Nuevos métodos de imagen en el diagnóstico de los tumores cerebrales

Transcripción

1 Dra. Perla Salgado Lujambio México, D.F. Nuevos métodos de imagen en el diagnóstico de los tumores cerebrales El diagnóstico por imagen es parte fundamental en la evaluación y manejo de los tumores cerebrales. La Tomografía Computada (TC), junto con la imagen por Resonancia Magnética (IRM), representan las modalidades más utilizadas en la detección de estas lesiones. Ambas tecnologías han revolucionado la forma en que son abordadas estas lesiones y en la actualidad constituyen parte esencial en la toma de decisiones terapéuticas, como cirugía, radiocirugía, terapia endovascular, radioterapia y quimioterapia entre otros. La RM es la modalidad más utilizada en pacientes que tienen signos y síntomas donde se sospecha la existencia de neoplasia cerebral. Por su capacidad multiplanar, mayor resolución y la flexibilidad de sus protocolos, tiene un papel importante porque demuestra la localización y extensión del tumor, para la valoración de la terapia adecuada y ver la evaluación de los resultados terapéuticos. Así como, en aquellos pacientes donde se decidió la toma de biopsia debido a la localización de la lesión o si existe duda en el diagnóstico diferencial con otras lesiones. Los protocolos de RM Convencional. (RMC) utilizados en la mayor parte de las instituciones incluye: Imágenes de eco-spin, en T1 simple y con material de contraste, en dos o tres proyecciones y T2 axial o coronal. Con estas secuencias, la mayoría de los tumores se observan con alargamientos de sus tiempos de relajación, hipointensos en T1 e hiperintensos en el T2, en relación al parénquima cerebral normal. Las secuencia de FLAIR, (del inglés Fluid -Attenuated Inversion Recovery), permiten una mejor delineación y detección de las lesiones que están adyacentes a los ventrículos o a la corteza cerebral, ofrece mejor delimitación entre el edema y el tumor e Identifica la enfermedad leptomeningea en pacientes con metástasis cerebrales. Las secuencias de ECO DE GRADIENTE RÁPIDO, son sensibles al flujo, es a partir de este tipo de pulsos que se pueden realizar imágenes de angiografía por RM y visualizar si hay afectación o no de las arterias carotideas o en el sistema vertebro - basilar.

2 También las podemos utilizar para demostrar imágenes de densidad cálcica y es sensible para la detección de hemorragia crónica (hemosiderina). La RM funcional (RMF), con técnicas avanzadas de eco-planar (EPI, del inglés Echo-Planar Imaging), con sus secuencias de: difusión, tensor de difusión, perfusión, de BOLD. (Blood Oxigenation Level Dependent) y de espectroscopia, nos da información más allá de la anatómica o morfológica y se utilizan cada vez más en el estudio de las neoplasias cerebrales. Mapas de coeficiente aparente de difusión (ADC), Fracción de anisotropía y de volumen cerebral relativo (rcbv) así como, los mapas metabólicos, de permeabilidad y las curvas generadas por estas técnicas avanzadas, ayudan al radiólogo a identificar el tejido tumoral, a diferenciar el tipo de tumor, el grado de malignidad, a valorar la extensión de la lesión, el sitio de biopsia esterotaxica y nos ayuda a evaluar la respuesta al tratamiento. La difusión, estudia el movimiento de los protones de agua a nivel extracelular, se basa en la difusión de moléculas de agua, que se mueven a través de trayectorias aleatorias (Movimiento Browniano). Esta secuencia, consta básicamente de dos componentes: la imagen de difusión o ID y el mapa aparente de coeficiente de atenuación (ACD o ADC en inglés). Este último se puede valorar cualitativamente y/o cuantificar. La técnica de difusión utiliza un par de pulsos extras de gradientes de campo magnético intensos para desfasar y subsecuentemente re-enfazar los protones. Los de mayor tasa de difusión muestran una pérdida de coherencia de fase y una señal de RM débil, mientras que los protones con difusión restringida se reenfazarán y aparecerán con una señal más intensa. En neuro-oncologia se utiliza para diagnóstico diferencial y distinguir entre abscesos y lesion metastásica o glioblastoma, entre quiste epidermoide y quiste aracnoideo. Puede diagnosticar neoplasias que tengan alta celularidad como el linfoma, algunos gliomas o meningiomas de alto grado. También nos ayuda a discriminar el tejido tumoral del edema adyacente. En los cambios postquirúrgicos tempranos ayuda a demostrar lesiones postquirúrgicas inmediatas, por ejemplo, áreas de isquemia, daño vascular, etc. A través de la cuantificación del ADC podemos distinguir neoplasias de alto y bajo grado, las de alto grado por su alta celularidad, tendrán valores disminuidos entre 0.8 a 2.4 x10-3mm2/sec (10 a la menos tres por mm cuadrados). Se puede valorar la respuesta a la terapia, si el ADC tiende a aumentar es que hay menos densidad celular y buena respuesta al tratamiento. El tensor de difusión o DTI, describe la magnitud y dirección de la movilidad del agua en los tejidos en tres dimensiones. El movimiento de los protones de agua entonces puede ser con igual magnitud y dirección en los diferentes planos (anisotrópico) o con distinta magnitud y dirección en estos, pero con predominio

3 en una dirección (isotrópico), esta última la utilizamos sobre todo para ver la patología tumoral, donde valoramos la localización de la lesión, el tamaño y la disposición de algunas fibras de la Sustancia Blanca (SB) adyacentes a la lesión. En áreas normales donde existen barreras anatómicas, como en el caso de la SB, existirá un movimiento mayor de las moléculas de agua en un solo sentido, si medimos esta trayectoria, obtendremos el DTI que consta de 3 componentes: La fracción de anisotropía (FA), que ta mbién se puede cuantificarse, Mapas de anisotropía a color y la tractografía. Los colores se obtuvieron para poder distinguir mejor la trayectoria de algunas fibras, como la cortico-espinal, la visual, el fascículo arcuato y las que pasan por el cuerpo calloso; El color en sí se determinó al azar. Las fibras perpendiculares al encéfalo serán de color verde, las transversales se verán rojas y las fibras que van de adelante hacia atrás se observaran verdes y por último, está la tractografía que es la imagen de estas fibras en tercera dimensión. La utilidad del tensor de difusión radica en establecer alteración en la substancia blanca con distorsión o ruptura de esta. En las neoplasias, nos permite ver, de una forma gruesa, si las fibras de mielina que rodean a la lesión tienen datos de infiltración y están destruidas, edematizadas o solo están desplazadas. Por lo que, es útil en la planeación pre-quirúrgica demostrando la relación anatómica entre los tractos y la lesión tumoral. Las Imagen por perfusión en T2 o en T2*, (en inglés DSC: Dynamic susceptibility of contrast) ofrece información del estado de perfusión de la microcirculación a nivel capilar. Esta técnica requiere de la administración intravenosa dinámica de un agente de contraste para RM a través de un inyector. Con este método se puede valorar cualitativa y cuantitativamente el volumen cerebral relativo (rcbv), el tiempo de tránsito medio (MTT), y el flujo cerebral relativo (rcbf). En los tumores cerebrales, los mapas del volumen sanguíneo cerebral (rcbv), son particularmente sensibles para describir la microvasculatura de un tumor y por lo tanto su agresividad y su potencial angiogénesis. Existe una correlación positiva de rcbv con el grado de malignidad, por ejemplo, los gliomas grado I y II, presentan bajos valores de rcbv, apreciándose en la imagen con tenue o nula perfusión, mientras que los tumores de alto grado (III y IV), mostraron índices altos de rcbv y se observaban heterogéneos con alta intensidad en la escala de color por mayor perfusión. Se ha demostrado que el ependimoma, el meduloblastoma, de alto grado, también tienen los rcbv altos. Los meningiomas van a tener el rcbv alto debido a que no tienen barrera hemato-encefalica (BHE). Los mapas de volumen sanguíneo cerebral relativo, también se pueden utilizar para delinear los contornos del tumor; así como para diferenciar un glioblastoma de metástasis, la recurrencia o progresión de la lesión de la radionecrosis, que

4 con los estudios convencionales generalmente son similares.también s podemos utilizarla para la toma de biopsia por esterotaxia. Finalmente en las RM de seguimiento, la perfusión se puede utilizar para evaluar la respuesta al tratamiento de quimioterapia y/o radioterapia encontrándose tendencia a la disminución en los valores de rcbv en los pacientes que va respondiendo al tratamiento. La imagen de permeabilidad en T1 o DCE MR Imaging (Dynamic susceptibility enhanced en inglés), corresponde a técnica relativamente nueva, aun con poca experiencia clínica, que valora la permeabilidad vascular capilar, Es una secuencia dinámica en T1 adquirida 5 minutos antes de la perfusión en T2 y después del paso de 5ml de material de contraste; Permite la estimación de la integridad de la BHE a través del cálculo de la permeabilidad vascular. Tumores que no tengan BHE como las metastasis, meningiomas, tendrán permeabilidad más alta que en los glioblastomas que solo la tienen alterada, en los linfomas estará disminuida. La secuencia de ASL de RM (arterial spinning labeling en inglés), la perfusion por tomografía computada (PERFU-TAC), El PET-CT y el PET-RM, son métodos nuevos que comienzan a utilizarse en el campo clinico, algunos de ellos ya se hacen en México como la PERFU-TAC,EL PET-CT. Técnica de Oxigenación dependiente o BOLD (Blood Oxigenation Level Dependent o RMf). Se basa en la detección de flujo sanguíneo focal y cambios en la oxigenación que resultan de la actividad neuronal y así proveen el mapeo de la función cortical en el cerebro. La activación neuronal conduce a un incremento local en el flujo sanguíneo y de oxihemoglobina en los capilares del tejido cerebral activado. Como resultado la diferencia entre la sangre oxigenada y des-oxigenada se incrementa. La caída en la concentración de la metahemoglobina paramagnética conduce a un incremento en la señal en el área activada cerebral. Esto se conoce como el efecto BOLD.Se utiliza para valorar aplicaciones clínicas de áreas primarias elocuentes como el área sensitivo-motor, el área visual, el área auditiva. Se ha utilizado como herramienta no invasiva para el mapeo prequirúrgico de funciones corticales en pacientes con tumores cerebrales cerca o adyacentes a estas áreas. Por lo que, la RMF puede contribuir a planear en forma eficiente la cirugía de estos tumores cerebrales malignos o benignos para que el paciente tenga las mínimas secuelas posibles. Actualmente se estudia a nivel de investigación básica y /o clínica, funciones donde interactúen múltiples áreas elocuentes como por ejemplo, el lenguaje, la sensación de miembro fantasma, el sistema límbico, pacientes psiquiátricos, etc. La Espectroscopia por Resonancia Magnética (ERM o SMRI), secuencia no invasiva, relativamente rápida y fácil de utilizar, capaz de ofrecer información

5 bioquímica de algunos metabolitos del parénquima cerebral normal y de varios procesos patológicos; permite mejor caracterización tisular que complementa al diagnóstico de RMC. En forma indirecta, junto con las otras secuencias, aumenta la especificidad en el diagnóstico y evalúa la repuesta terapéutica. En la espectroscopia, en lugar de imágenes, se obtienen gráficas de amplitud por frecuencia (ppm). En el gráfico, la posición del metabolito se ubica en el eje horizontal en partes por millón (ppm) y su concentración se indica por la altura del pico En los tumores, la ERM, permite distinguir los metabolitos del tejido normal y patológico. Caracteriza y hace el diagnóstico diferencial entre lesiones neoplásicas y no neoplásicas, es útil en la monitorización pre y post-tratamiento; junto con la perfusión, nos ofrece la posibilidad de evaluar el grado de malignidad, de planear la "biopsia virtual" por esterotaxia y de distinguir cambios de radioterapia de recidiva o progresión de la lesión. Las características que pueden presentar los procesos neoplásicos cerebrales en espectroscopia son: Disminución o ausencia del NAA en relación con su origen histológico; indicando la ausencia o reducción de neuronas y axones. Aumento de Colina (relación Cho/NAA) indica la presencia de un mayor intercambio de membrana celular como resultado de la proliferación de las células tumorales. El lactato, en lesiones neoplásicas se ha asociado a la existencia de necrosis e indica un alto grado de malignidad. Sin embargo, si el paciente fue sometido a tratamiento con radioterapia pueden ser cambios secundarios por la involución de la neoplasia. Con la utilización de estas secuencias avanzadas y estos potenciales marcadores biológicos de imagen, al evaluar la RM pre-tratamiento, el radiólogo puede establecer los cambios morfológicos, fisiológicos y funcionales de la imagen, podrá hacer el correcto diagnóstico inicial de la lesión observada, hacer diagnóstico diferencial con otras patologías tumorales no neoplásicas y clasificar a la neoplasia según su grado de malignidad. En los estudios de RM efectuados durante y después de la terapia, ayudará a la toma de decisiones, a monitorizar la respuesta y evaluar las complicaciones. Bibliografía Recomendada: 1.- Atlas WS Magnetic Resonance Imaging of the Brain and Spine. Chap 7. Diffusion. Chap 8 Perfusion. Chap 14, 15, intra extra axial brain tumors. Chap 33 Clinical Functional MRI. Chap 3 MR Spectroscopy. Edit. Lippincott. Williams. And Wilkins Tercera edition.

6 2.- Drevelegas A. Imaging of Brain Tumors with Histological Correlations. Chap 2. Imaging modalities in brains tumors. Edit Springer ª edition. 3.- Salgado P. Técnicas funcionales de resonancia magnética para el diagnóstico de neoplasias cerebrales Cap. 6. P Neuroradiología. Ediciones. Journal ª Ed. 4.- DeAngelis ML. Brain Tumors. N Engl J Med, Vol Mechtler. L. MD. Neuroimaging in Neuro-Oncology. Neurol. Clin. Nam Thompson G. MB ChB MRCS. Imaging of Brain Tumors: Perfusion/Permeability. Neuroimaging Clin NAm Keogh BP. MD. PhD. Clinical Manifestations and Diagnostic Imaging of Brain Tumors. Hemato Oncol Clin Nam Mangla R. Percentage signal Recovery Derived from MR DSC Imaging is Useful to Differentiate Common Enhancing Malignant Lesions of te Brain AJNR Hilario A. The Added Value of ADC to Cerebral Blood Volume in the Preoperative Grading of Diffuse Gliomas. AJNR Brandoa Lara, MD, Brain Tumors: A Multimodality approach with Diffusion- Weighted Imaging, Diffusion Tensor Imaging, Magnetic Resonance Spectroscopy, Dynamic Susceptibility Contrast and Dynamic Contrast- Enhanced Magnetic Resonance Imaging. Magn reson Imagng Clin NAm Shiroishi. MS. MD. Post-treatment evaluation of Central Nervous System Gliomas Magn Reson Imaging Clin Nam

7 EJEMPLO DE ESTUDIO DE PACIENTE PORTADOR DE LESIÓN NEOPLASICA EN RM: