La resonancia magnética e imágenes diagnósticas.

Generalidades y aplicaciones clínicas de la
Espectroscopia por Resonancia Magnética
(SRM) en el SNC del Paciente Pediátrico
Andrés Fernando López Cadena
Radiólogo - Universidad Nacional de Colombia
Profesor de Radiología Pediátrica Universidad
Nacional de Colombia
Epidemiólogo clínico - Universidad el Bosque
Club de Revista
Andrés Fernando López Cadena
Médico Radiólogo
Universidad Nacional de Colombia
RMI
• Descrito en 1946 por los ganadores del Premio
Nobel Edward Purcell , de la Universidad de
Harvard , y Félix Bloch , de la Universidad de
Stanford
• RMN era utilizada sólo por los físicos para
estudio de los núcleos de los átomos.
• En la década de 1970 RMN comenzó a ser
utilizada en la practica clínica
Bases Físicas
• RMI, fósforo ( 31P ) , flúor ( 19F ) , carbono ( 13C )
, y sodio ( 23Na ) . Los más utilizados para la
espectroscopia por RM clínica son protones ( 1H)
• 1H – MRS debe detectar señales débiles de los
metabolitos , se recomienda un campo mínimo
de 1,5 t
• Las unidades con mayor intensidad de campo
tienen una mayor relación señal -ruido ( SNR ) ,
mejor resolución , y tiempos de adquisición más
cortos.
Bases Físicas
• La magnitud del valor de la relación giromagnética de un núcleo, es una constante K
característica del propio núcleo
• La frecuencia de rotación de los núcleos están
influenciados por el campo magnético externo
y el campo magnético del micro ambiente
local, esto genera cambios en la frecuencia de
giro del átomo (desplazamiento químico)
Bases Físicas
• La magnitud del desplazamiento químico se
expresa en partes por millón ppm
• En la espectroscopia por RM el eje X
corresponde a la ubicaciónón del metabolito
en ppm de acuerdo con el desplazamiento
químico, y el eje y corresponde a la amplitud
de pico o concentración del metabolito.
Técnica
• Se trabaja sobre estudio previo anatómico RM
en el cual se encuentra el sitio de interés.
• Single Voxel
• Multi Voxel 2D 3D
• Tiempos Cortos
• Tiempos Intermedios
Single Voxel
• Se obtiene señal de un voxel seleccionado en
tres planos ortogonales X,Y,Z, con tres pulsos
de radiofrecuencia.
• 2 tecnicas
– PRESS (pointed-resolved spectroscopia)
– STEAM ( stimulated echo acquisition mode)
Multi Voxel
• Adquirir en una sola secuencia de RMS
información volumétrica y espacial del
comportamiento giro magnético de los
átomos.
• Utiliza una fase de codificación de
gradientes para codificar la información
espacial de los metabolitos. 1D 2D 3D
Multi Voxel
• 2 técnicas
– PRESS (pointed-resolved spectroscopia)
– STEAM ( stimulated echo acquisition mode)
– mayor número de voxel, se necesitan más
medidas de fase de codificación, y esto implica un
tiempo más largo para la de adquisición.
– Para la supresión de señales no deseadas o
contaminación del voxel, la técnica mas utilizada
es la supresión exterior de volumen (OVS).
TE corto Vrs TE intermedio/largo
• TE corto (20 a 40 milisegundos), mejor
resolución espacial, mayor numero de picos
identificados como mioinositol y glutamato
• TE largo (135 a 288 milisegundos), menor
resolución espacial, menor numero de picos
identificados, menor súper posición de picos.
Supresión de agua
• La señal del agua es 100 000 veces mas fuerte
que la de los metabolitos cerebrales
• Técnicas de supresión H2O
– chemical-shift selective water suppression (CHESS)
– variable pulse power and optimized relaxation
delays (VAPOR)
– water suppression enhanced through T1 effects
(WET).
Espectroscopia
• Detectar metabolitos cerebrales normales y
encontrar anormalidades si las hay.
• La alteración de los metabolitos con
frecuencia anteceden a la alteración
estructural
• El eje X muestra desplazamiento químico ppm
• El eje Y muestra altura del pico concentración
Metabolitos Cerebrales
• NAA N acetil aspartato:
– Es el pico más alto en el cerebro normal, Se ubica 2,02
ppm.
– NAA se sintetiza en las mitocondrias de las neuronas
– NAA se encuentra exclusivamente en el sistema
nervioso (periférico y central), y se detecta tanto en la
materia gris y blanca. Ausente en metástasis y
meningioma
– Es un marcador de la viabilidad y la densidad neuronal
y axonal.
Metabolitos Cerebrales
• Creatina: marcador de sistemas energéticos y
el metabolismo intracelular.
– El pico del espectro de Cr se ubica a 3,02 ppm
– Este pico representa una combinación de
moléculas que contienen creatina y fosfocreatina
Metabolitos Cerebrales
• Colina: marcador de recambio de la membrana
celular, refleja indirectamente proliferación
celular.
– El pico se ubica a 3.22 ppm
• En los tumores, los niveles de colina se
correlacionan con el grado de malignidad que
refleja la celularidad
• Aumento de colina puede ser visto en gliosis o
inflamación. Por esta razón, se considera que no
es específica
Metabolitos Cerebrales
• Lactato: producto de la glucólisis anaeróbica,
su concentración aumenta en la hipoxia
cerebral, la isquemia, convulsiones y
trastornos metabólicos
– Pico se ubica a 1,33 ppm TEcorto(+),TElargo(-)
Metabolitos Cerebrales
• Lipidos: son componentes de las membranas
celulares no visualizados con TE largo debido a
su tiempo de relajación muy corto
• Hay 2 picos de lípidos: protones de metileno
en 1,3 ppm y los protones de metilo en 0,9
ppm
• Estos picos están ausentes en el cerebro
normal
Metabolitos Cerebrales
• Mioinositol: carbohidrato sintetizado en
células gliales se considera marcador de
proliferación glial, se ubica 3,56 ppm.
• Alanina: aminoácido, se ubica a 1,33 ppm es
típico de meningioma
• Glutamato y glutamina: neurotransmisor
exitatorio, se ubica 2,05-2,50 ppm, se
encuentra elevado en encefalopatía hepática
Espectroscopia en niños
Aplicaciones Clínicas
• Tumores Cerebrales, RMS ayuda con
diagnostico diferencial, grado histológico,
grado de infiltración de la lesión, recurrencia
del tumor y radio necrosis.
Aplicaciones Clínicas
• Infección
– los abscesos piógenos presentan disminución de
los picos de NAA y Cr pero con niveles normales
de Cho.
– Pico de lactato aumentado
Aplicaciones Clínicas
• Error congénito del metabolismo
• Demencias
• Epilepsia