Utilidad de la susceptibilidad magnética en el diagnóstico de la

Utilidad de la susceptibilidad magnética en el diagnóstico de
la patología cortical cerebral.
Poster no.:
S-1111
Congreso:
SERAM 2012
Tipo del póster: Presentación Electrónica Educativa
Autores:
B. Gomez Anson, J. L. Munuera del Cerro, P. Alcaide Leon, F.
Nuñez Marín, E. Granell Moreno, M. De Juan Delago; Barcelona/
ES
Palabras clave:
Neurorradiología cerebro, RM, Secuencias de imagen, Demencia,
Caracterización de tejidos, Hemorragia
DOI:
10.1594/seram2012/S-1111
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Objetivo docente
1. Revisar aquellas patologías que cursan con lesión cortical cerebral.
2. Analizar el comportamiento de estas lesiones en la secuencia de susceptibilidad
magnética (SSM)
Revisión del tema
El estudio de la patología cortical mediante técnicas de susceptibilidad magnética se ha
desarrollado en los últimos años, desde el desarrollo de la técnica por parte del grupo
de Haacke (1).
El esquema de revisión se divide en:
1. La secuencia de susceptibilidad.
2. Patología cortical en susceptibilidad.
1. La secuencia de susceptibilidad.
1.1. Características técnicas.
La secuencia de susceptibilidad magnética (SSM) es una secuencia ponderada en T2
con unas características diferenciales. Se trata de una secuencia T2 gradiente 3D con
compensación de flujo, con TR y TE cortos, y a la que posteriormente se aplica un postprocesado.
Se obtienen por separado los mapas de magnitud y fase de la adquisición, de tal forma
que se pueden obtener datos directamente de la imagen de fase (por ejemplo cuantificar
hierro en vóxel), además de usar la fase como máscara. esta máscara, resultado de
la multiplicación iterativa de la fase se suma a la magnitud, obteniendo una nueva
imagen, que es más homogénea y que discrimina más entre ssutancias paramagnéticasdiamagnéticas. Por tanto se homogeneizan las estructuras diamagnéticas y resaltan de
forma sustancial la caída de señal de las paramagnéticas.
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Finalmente se puede aplicar un nuevo filtro en forma de reconstrucción de mínima
intensidad (minIP) que permite en un solo corte delimitar mejor las estructuras vasculares
(venosas), así como las lesiones aisladas (hemorragias).
Las características de la secuencia hacen que sea especialmente sensible en la
detección de sustancias paramagnéticas, que en el cerebro están representadas
principalmente por el hierro. Este hierro básicamente es el dependiente de la
hemoglobina, aunque también se encuentra el hierro parenquimatoso de depósito.
Con respecto al hierro ligado al grupo hemo, es la desoxihemoglobina y los derivados
de la destrucción de la misma los productos con mayor grado de paramagnetismo (la
oxihemoglobina es diamagnética). Por lo que todas aquellas estructuras/patologías en
las que intervenga el componente hemático serán detectadas con mayor sensibilidad
por esta secuencia.
Se ha comparado la SSM con la secuencia de eco de gradiente / hemosiderina (T2*)
en diferentes patologías y se ha observado como detecta mayor número de lesiones y
además presenta una mejor conspicuicidad (discriminación entre tejidos paramagnéticos
y no paramagnéticos). Fig. 1 on page 7
1.2. Utilidades generales.
La SSM se desarrolló en un principio como técnica vascular venográfica. Se ha usado
en el estudio de las malformaciones vasculares con un mayor componente venoso,
desde las anomalías del desarro venoso, malformaciones arteriovenosas, fístulas
arteriovenosas y especialmente cavernomas.
También se ha analizado su papel en el estudio del ictus agudo y otras patologías
ictales. La presencia de tejido con perfusión de miseria se acompaña de un aumento
de la extracción de oxígeno. Estos cambios en la proporción de oxi-desoxihemoglobina
concurren en una disminución de la señal de resonancia en SSM en estas áreas.
Donde la SSM ha desmostrado una sensibilidad hasta 3 veces superior a las secuencias
clásicas hemo T2* es en la detección de lesiones focales hemorrágicas. Se ha estudiado
tanto en la presencia de cavernomas como en las microhemorragias asociadas a
hipertensión, angiopatía amiloide a incluso en las hemorragias traumáticas.
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Además del hierro asociado al grupo hemo, el hierro de depósito se puede analizar en
RM. Se puede estudiar el depósito en los núcleos profundos así como el córtex, e incluso
por ejemplo, en sustancia blanca (depósito en lesiones de esclerosis múltiple).
2. Patología del córtex.
A continuación se presenta una revisión del espectro de aquellas lesiones que afectan
al córtex cerebral y cuyas manifestaciones en susceptibilidad magnética permiten un
diagnóstico más sensible y específico de cada una de ellas.
2.1. Cambios normales.
El envejecimiento normal comporta depósito de hierro en las capas neuronales del
córtex. Estos cambios son más evidentes en el córtex motor y ya se habían descrito en
otras secuencias ponderadas en T2 y T2*.
2.2. Enfermedades degenerativas.
Los cambios degenerativos corticales descritos en el envejecimiento se pueden observar
de forma más marcada y precoz en diferentes patologías degenerativas (2).
En la esclerosis lateral amiotrófica la SSM se observa una mayor hiposeñal en el córtex
motor que la alteración normal producida por el envejecimiento, que puede incluso llegar
a ser asimétrica entre hemisferios. Fig. 2 on page 7
También se pueden observar estos cambios corticales en otras patologías
degenerativas, por ejemplo en el Alzheimer con patrón posterior se puede observar una
asimetría cortical parieto-occipital. Fig. 3 on page 9
La cuantificación de hierro (3) se ha estudiado en varias patologías: como el Parkinson
(depósito en el ára lateral de la sustancia negra) o el Alzheimer (depósito en el
hipocampo, pálido ventral y sustancia de Meynert), y en otras patologías menos
prevalentes como la neuroferritinopatía, la aceruroplasminemia, etc.
En cuanto a las lesiones focales hemorrágicas corticales, debido a su sensibilidad, la
SSM permite identificar mayor número de microsangrados corticales en la angiopatía
amiloide que las técnicas convencionales T2* (4).
2.3. Lesiones isquémicas y vasculares.
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La sensibilidad aumentada de la SSM permite identificar focos de transformación
hemorrágica petequial de forma más conspicua que otras secuencias T2*. Y en fases
más tardías también permite estudiar la extensión de la necrosis laminar cortical. Fig.
5 on page 11
De la misma forma que en otras secuencias gradiente, además de los cambios corticales
descritos, también la SSM permite identificar el trombo en la fase aguda, tanto a nivel
arterial como venoso (5).
En pacientes afectos de hemorragia subaracnoidea aguda y siderosis meníngea, la SSM
perfila mejor la extensión de la misma que otras secuencias gradiente.
La SSM es capaz de detectar pequeñas lesiones hemorrágicas corticales en el contexto
de pacientes con cavernomatosis. Fig. 6 on page 10 Además permite valorar la
afectación cortical en pacientes afectos de malformaciones arteriovenosas, fístulas,
anomalías del desarrollo venoso, Sturge-Weber (6), etc.
2.4. Lesiones tumorales.
La SSM permite detectar focos de microsangrado y calcificaciones (para distinguir entre
ambas se puede aprovechar la imagen de fase). Además se ha descrito cambios en la
señal de la pared tumoral y en relación a la angiogénesis (7 y 8).
2.5. Lesiones infecciosas.
Recientemente se ha publicado un artículo que analiza el papel de la SSM en la pared
de los abscesos (9).
Permite también identificar con mayor conspicuicidad microsangrados o calcificaciones
en diferentes patologías infecciosas (10).
2.6. Lesiones traumáticas.
Como en los otros grupos patológicos, la SSM detecta mayor número de lesiones
hemorrágicas de menor tamaño y perfila con mayor exactitud la extensión de la
hemorragia subaracnoidea. Debido a la importancia del pronóstico en la lesión axonal
difusa y la evaluación del grado de daño cerebral, la SSM resulta de especial interés en
este apartado. Fig. 7 on page 12
Referencias:
1. Mittal S, Wu Z, Neelavalli J, Haacke EM. Susceptibility-weighted imaging: technical
aspects and clinical applications, part 1 and 2. AJNR Am J Neuroradiol. 2009
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2. Larsen JP, Britt W, Kido D, et al. Susceptibility weighted magnetic resonance
imaging in evaluation of dementia. Radiology Case Reports 2007;2:102
3. Haacke EM, Cheng NY, House MJ, et al. Imaging iron stores in the brain using
magnetic resonance imaging. Magn Reson Imaging 2005;23:1-25
4. Schrag M, McAuley G, Pomakian J, Jiffry A, Tung S, Mueller C, Vinters HV,
Haacke EM, Holshouser B, Kido D, Kirsch WM. Correlation of hypointensities in
susceptibility-weighted images to tissue histology in dementia patients with
cerebral amyloid angiopathy: a postmortem MRI study. Acta Neuropathol. 2010
Mar;119(3):291-302.
5. Chalela JA, Haymore JB, Ezzeddine MA, et al. The hypointense MCA sign.
Neurology 2002;58:1470
6. Hu J, Yu Y, Juhasz C, et al. MR susceptibility weighted imaging (SWI)
complements conventional contrast enhanced T1 weighted MRI in characterizing
brain abnormalities of Sturge-Weber syndrome. J Magn Reson Imaging
2008;28:300-07
7. Sehgal V, Delproposto Z, Haddar D, et al. Susceptibility-weighted imaging to
visualize blood products and improve tumor contrast in the study of brain masses.
J Magn Reson Imaging 2006;24:41-51
8. Christoforidis GA, Kangarlu A, Abduljalil AM, et al. Susceptibility-based imaging
of glioblastoma microvascularity at 8 T: correlation of MR imaging and
postmortem pathology. AJNR Am J Neuroradiol 2004;25:756-60Wu Z, Mittal S,
Kish K, et al. Identification of calcification with magnetic resonance imaging
using susceptibility-weighted imaging: a case study. J Magn Reson Imaging
2009;29:177-82
9.Toh CH, Wei KC, Chang CN, Hsu PW, Wong HF, Ng SH, Castillo M, Lin CP.
Differentiation of Pyogenic Brain Abscesses from Necrotic Glioblastomas with Use
of Susceptibility-Weighted Imaging. AJNR Am J Neuroradiol. 2012
10. Gasparetto EL, Pires CE, Domingues RC. Susceptibility-weighted MR phase
imaging can demonstrate retrograde leptomeningeal venous drainage in patients
with dural arteriovenous fistula. AJNR Am J Neuroradiol. 2011 Mar;32(3):E54.
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Images for this section:
Fig. 1: Secciones de SSM en paciente afecto de cavernomatosis múltiple. Se compara
con la secuencia de gradiente. En el círculo rojo se puede observar la conspicuicidad en
al detección de lesiones corticales focales.
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Fig. 2: Imágenes de RM ponderada en FLAIR y SSM. Paciente afecto de esclerosis
lateral amiotrófica asimétrica de predominio derecho. Se observa una mayor hiperseñal
del tracto córtico-espinal además de una mayor hiposeñal en SSM del córtex motor, tanto
comparado con individuos normales como entre hemisferios.
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Fig. 4: Secciones axiales en SSM. Se observan múltiples focos microhemorrágicos
superficiales corticales en un paciente afecto de angiopatía amiloide.
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Fig. 3: Estudio axial de SSM, FLAIR y PET FDG. Se observa una hiposeñal del
córtex occipital que coincide con los marcados signosd e atrofia y gliosis así como la
hipoactividad en el estudio de perfusión.
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Fig. 6: cavernoma cortical temporal izquierdo asociado a una anomalía del desarrollo
venoso con drenaje profundo.
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Fig. 5: Secciones axiales FLAIR y SSM. Paciente afcto de HSA aguda del surco central.
En SSM se observa además siderosis posterior parietal y la presencia de dos focos
corticales hemorrágicos inmediatamente relacionados con al siderosis (se postularía un
mecanismo directod e sangrado al espacio subaracnoideo).
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Fig. 7: Paciente afecto de lesión axonal difusa con el patrón más habitual de lesiones
hemorrágicas superficiales y subcorticales. Se observa también una colección subdural
y subaranoidea derechas.
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Conclusiones
La secuencia de susceptibilidad magnética ha demostrado su utilidad en múltiples
campos de la neurorradiología. Sus características hacen que sea una técnica ideal para
el estudio de las sustancias paramagnéticas en el cerebro.
Existen múltiples patologías que pueden afectar al córtex cerebral, algunas de ellas
conllevan depósito de hierro, ya sea degenerativo o mediante el acúmulo de productos
derivados de los grupos hemo. es por ello que la SSM se puede considerar la técnica
de elección para el análisis de estos casos.
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