CURSO DE RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR
Difusión Changing how the world looks at MR HOME
Difusión Es el movimiento incoherente, al azar, de las moléculas de agua a nivel microscópico, también conocido como movimiento Browniano
La importancia clínica Las imágenes de difusión tienen la capacidad para proporcionar información acerca del estado fisiológico del tejido cerebral in vivo
Utilidades Lesión isquemia aguda Diagnostico diferencial entre abscesos y tumores quísticos y/o necróticos. Diagnostico diferencial entre isquemias cerebrales agudas y crónicas en pacientes con enfermedad vascular múltiple Diagnostico diferencial entre quiste aracnoideo y quiste epidermoide Detección de lesiones reversibles en estados postconvulsivos Diagnostico diferencial entre enfermedad de Jakob y otros tipos de demencia.
Factores que influyen en la difusión Las dimensiones del espacio intracelular vs. extracelular La tortuosidad del espacio a través del cual las moléculas de agua difunden La permeabilidad de las membranas El flujo capilar La temperatura La viscosidad La estructura celular
Imágenes de difusión FALLA DE LA BOMBA NA /KA. AUMENTA EL CONTENIDO DE AGUA INTRACELULAR. EDEMA CITOTÓXICO. SEÑAL BRILLANTE.
Imágenes de difusion Los valores de difusión son exhibidos en una escala de grises: Difusión lenta BRILLANTE Difusión rápida OSCURA
Valor b Refleja la sensibilidad de los gradientes de difusión en función del incremento de la intensidad y la duración de los mismos. Se expresa en milímetros cuadrados por segundo.
Cuantificación y mapa ADC Coeficiente de difusión aparente Para generar un mapa ADC se deben obtener por lo menos dos valores diferentes de b.
Mapa ADC Un mapa ADC es una interpolación de una serie de imágenes con diferentes valores b
DWI Infarto brillante ADC Infarto negro
Difusión en rm 2) Contraste de imágenes por DWI: Se utilizan GRADIENTES en 3 planos ortogonales: - X= derecha-izquierda - Y= anterior-posterior - Z= superior- inferior
Importante Cuando una secuencia es sensible solamente a una dirección de difusión, áreas normales pueden mostrar contrastes falsos positivos, si la orientación del tracto de fibras es perpendicular a la dirección de difusión.
Signal Difusión b=0 b=1200 Slope = ADC b-value
Signal Intensity DWI y ADC DWI b-value ADC
T2 - FLAIR - DWI T2 FLAIR Difusión de infarto agudo DWI
FLAIR - DWI - PERFUSION FLAIR DWI cronica y aguda Infarto agudo Lesion aguda Tejido viable Perfusion
Coeficiente de difusion aparente (ADC) T2 Difusion ADC Infarto brillante Infarto negro
cronico agudo
Single Shot difusion b=1000 2mm slices b=3000 5mm slices
HR Multishot Difusión
b=0 b=800 ADC
Alto G versus S/N Alto b-factor versus S/N 18mT 27mT 36mT 45mT 54mT 63mT 68mT 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
Tensor de Difusión Parámetros cuantitativos: 1) Indice de difusibilidad (ADC) 2) Anisotropía Fraccional (FA)
z XY YZ XZ Y X
Anisotropía Fraccional LOS VALORES DE FRACCIÓN DE ANISOTROPIA FA AUMENTAN CON EL INCREMENTO DEL GRADO DE MIELINIZACIÓN DE LAS FIBRAS. POR LO CUAL SE PUEDE CORRELACIONAR LA DENSIDAD DE LAS FIBRAS CON EL GRADO ANISOTROPIA
Mapa de colores Derecha izquierda : Rojo Anterior posterior : Verde Cráneo caudal : Azul
MAPA DE COLORES
Conclusiones Aumenta el ADC 0-1 Area de Infarto Disminuye el FA 0-1
Tracto de Fibras (WIP) Difusión Multi-shot voxels isotropico 2x2x2 mm Tensor de difusión 6 direcciones de difusión Tres valores-b 30 mt/m Gradientes
Espectroscopia
Que estudia la resonancia? La interacción de la radiación electromagnética con los núcleos atómicos del hidrógeno colocados en un campo magnético, a una determinada frecuencia.
Espectro 1951 - Martín Packarel (Univ. Stanford) Publica por primera vez el espectro de resonancia del hidrógeno del etanol, como se observaba en el osciloscópio
Que estudia la espectroscopia? La espectroscopia provee información bioquímica acerca de los cambios a nivel del metabolismo celular y molecular, mediante el estudio de metabolitos hidrogenados de las células cerebrales
GENERACION DE LA SEÑAL Relajacion transversal T2 S Free Induction Decay signal FID time T2*
F I D CAIDA DE LA INDUCCION LIBRE Ondas sinusoidales de diferentes frecuencias. Representa un espectro en función del tiempo. Esta compuesta por una parte real y otra imaginaria.
Transformada de Fourier Es un procedimiento matemático. Transforma el espectro en función del tiempo a un espectro en función de la frecuencia.
RF señal FT A/D conversion imagen k-space
Técnicas de espectroscopia PRESS (Espectroscopía de punto resuelto) STEAM (Modo de adquisición de eco estimulado) Adquisición Mono y Multi-voxel CSI (Imágen de desviación química)
PRESS Secuencia de pulsos de 90º - 180º - 180º Tiempo de eco mas largo ( > 40 mseg ) Mayor relacion señal ruido Menor cantidad de picos metabólicos Menor tiempo de adquisición
STEAM Secuencia de tres pulsos selectivos de 90º Tiempos de eco mas cortos ( 20-30 mseg) Mayor cantidad de picos de metabolitos Menor relación señal ruido Mayor tiempo de adquisición
CSI Esta técnica combina la señal espectral con las imágenes de la RM convencional. Permite obtener mapas metabólicos e información correspondiente a diferentes rangos de frecuencia de resonancia. Se conoce como técnica Multi-voxel.
Metabolitos de mayor interés NAA : N-Acetyl aspartato -2.0 ppm Cr : Creatina -3.0 ppm Cho : Colina -3.2 ppm Mi : Myo-inositol -3.6 ppm Glx : Glutamato / Glutamina -2.6 ppm Lac : Lactato -1.3 ppm AGUA:4.7ppm
Moléculas
Espectro cerebral
NAA (N-acetil-aspartato) Es el pico de mayor altura. se lo considera un marcador de viabilidad neuronal. su concentración es mayor en sustancia gris que en sustancia blanca
COLINA Es un complejo metabólico formado por colina libre, fosfatidilcolina y glicerofosforilcolina. Refleja la síntesis y degradación ( turn over ) de las membranas celulares
CREATINA Representa el metabolismo energético celular. las concentraciones de creatina y fosfocreatina se mantienen relativamente constantes por lo que se las toma como valor de referencia
LACTATO Está formado por un pico doble, que varía su positividad o negatividad, con referencia a la línea de base, en función del TE. utilizado. Es indicativo de metabolismo anaeróbico y/o necrosis tisular
LÍPIDOS En ciertas patologías como isquemias y tumores, el aumento de los lípidos, orienta hacia la magnitud del daño celular.
GLx (Glutamato/Glutamina Es un neurotransmisor excitatorio del S.N.C., actuando sobre la glía y neuronas. Puede encontrarse aumento de estas sustancias en encefalopatía hepática, epilepsias, etc.
MIOINOSITOL Es mayor en niños que en adultos. se lo encuentra fundamentalmente en los astrocitos. aumenta en procesos de gliosis. Actualmente representa un importante indicador para el diagnóstico de enf. de alzheimer
Recidiva tumoral
Isquemia
Lesión expansiva de tronco
Espectro contralateral
MULTI-VOXEL MAPA METABOLICO
Philips de 7 Tesla
GE 9.4 Tesla
Concentración de Sodio tisular TSC (mm)