Resonancia Magnética Funcional como complemento en la

Resonancia Magnética Funcional como complemento en la
planificación neuro-quirúrgica.
Poster no.:
S-0034
Congreso:
SERAM 2012
Tipo del póster: Presentación Electrónica Científica
Autores:
J. J. Aguilar García, F. Roldan Lora, J. M. Cabello Bautista, J.
Ortega Quintanilla, R. F. Ocete Pérez, R. Rodríguez Romero;
Sevilla/ES
Palabras clave:
Neurorradiología cerebro
DOI:
10.1594/seram2012/S-0034
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Objetivos
El objetivo de nuestro trabajo es analizar y valorar la correlación entre la información
anatómica de las áreas corticales motoras aportada por Resonancia Magnética
Funcional (RM-f) y la existencia de déficits motores postquirúrgicos.
Material y método
La muestra procede de un grupo de pacientes diagnosticados de lesión cerebral
susceptible de tratamiento quirúrgico, en el periodo comprendido desde Noviembre del
2007 hasta Marzo del 2010 en el Hospital Universitario Virgen del Rocío de Sevilla.
1.1 Diseño:
Estudio descriptivo de una serie de casos evaluados retrospectivamente desde
Noviembre de 2007 a Marzo del 2010.
1.2 Factores demográficos y protocolo de RM-f:
Todos los pacientes con lesión cerebral susceptible de tratamiento quirúrgico y que
pudieran encontrarse en proximidad o en la corteza funcional motora fueron evaluados
con RM-f en el periodo anteriormente mencionado. La muestra estaba constituida por
12 hombres y 5 mujeres de edades comprendidas entre los 20 y 71 años. Todos los
casos fueron sometidos a una evaluación clínica multidisciplinar por parte de neurología
y neurocirugía y les fue asignado un protocolo para cartografiar las áreas corticales
motoras de cara a determinar la distancia de éstas a la lesión cerebral objeto del estudio.
Los estudios se realizaron en un equipo de resonancia magnética marca Philips
(Eindhoven, Holanda), modelo Intera Master, con una potencia de campo de 1,5 T.
Todos los estudios de RM incluyeron una exploración morfológica para determinar las
características y localización de las lesiones con secuencias potenciadas en T1 3D, sin
y con contraste intravenoso (Gadolinio), SE Dual (DP-T2), Flair y EG T2.
Para el cartografiado de la corteza funcional motora se llevo a cabo un diseño de bloques
consistente en la realización de dos tareas, la tarea de activación y la tarea de control,
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de forma repetida en fases alternas (4 bloques de activación y reposo alternativos, de
10 segundos de duración cada uno). Estos paradigmas consistieron en la apertura y
cierre consecutivos de la mano y de flexo-extensión del pie, de forma repetitiva durante
la adquisición de la secuencia, utilizando el procedimiento BOLD y obteniéndose los
niveles de correlación mediante post-procesado en estación de trabajo. En uno de los
pacientes se realizaron paradigmas de movimientos faciales (movimientos de pulsión y
retracción de la lengua y cierre y apertura unilateral del párpado).
Para una interpretación más precisa de los mapas de activación cortical cerebral, éstos
se fusionaron con las imágenes T1 3D con contraste. Se determinaron las medidas de
la lesión cerebral, así como la distancia de la misma a las áreas funcionales corticales
de interés.
Los resultados de la cirugía fueron evaluados mediante examen neurológico tanto
durante su evolución en planta como tras el alta, tomándose nota de las complicaciones.
Resultados
2.1 Resultados de la RM-f:
En nuestra serie 8 pacientes presentaban la lesión en hemisferio derecho y 9
en el hemisferio izquierdo, siendo diagnosticadas 10 como lesiones tumorales, 6
como malformaciones vasculares (4 malformaciones cavernosas y 2 malformaciones
arteriovenosas) y 1 absceso cerebral. La localización más frecuente de las lesiones fue
en lóbulo frontal (6 pacientes) y parietal (con 5 pacientes); localizándose las restantes
a nivel fronto-parietal, y temporo-parietal. El tamaño de las lesiones oscilaba entre 1,3
x 1,2 x 1 cm la más pequeña y 8,4 x 6,5 x 6,3 cm la mayor. En los 17 pacientes se
realizó un protocolo de RM-f para evaluar y localizar las áreas elocuentes de las cuales
dependen la movilidad de mano y pie derechos o izquierdos según el caso; llevándose
a cabo en uno de ellos además la localización del área funcional motora facial.
La localización de la corteza funcional motora de pie y mano se realizó con éxito en
14 pacientes, en los 3 restantes no conseguimos una representación adecuada de la
activación cortical, en 2 casos del pie derecho y en 1 caso del pie izquierdo.
Se determinó la distancia entre la lesión y la corteza funcional motora, considerándose
que el riesgo quirúrgico de lesionar el área motora en las lesiones situadas a más de
20 mm era muy bajo, entre 10 y 19 mm intermedio y por debajo de 10 mm muy alto.
De esta forma, se vio que las lesiones se encontraban alejadas (>20 mm) de las áreas
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corticales funcionales en 10 pacientes, entre 10-19 mm en 2 pacientes (1 lesión tumoral
y 1 malformación cavernomatosa) y a <10 mmen 5 pacientes (4 lesiones tumorales y 1
malformación cavernomatosa) (Figura 1).
2.2 Resultados de la cirugía (Figura 2):
- Malformaciones vasculares:
1. En un caso la lesión se localizaba en la corteza motora y dado el riesgo de hemiplejia
que conllevaría la resección de la misma se descartó la intervención quirúrgica (8 mmde
distancia entre el área cortical motora de la mano a la lesión). La activación de la cortical
del pie no fue valorable.
2. En otro caso se demostró que la lesión se encontraba a 19 mm y a 6 mm de separación
respectivamente de las áreas corticales funcionales de mano y pie realizándose actitud
expectante.
3. Los 4 casos restantes, se encontraban alejados de las áreas corticales funcionales
motoras:
-En 1 caso se realizó tratamiento endovascular con embolización de la MAV por
neurorradiología intervencionista.
-En una malformación cavernomatosa que originaba secundariamente epilepsia
sintomática con crisis parciales y microsangrados repetidos, el paciente rechazó el
tratamiento quirúrgico planteado.
-Dado el control de la sintomatología en los 2 pacientes restantes, se mantuvo actitud
expectante.
- Tumores:
1. No susceptible de tratamiento quirúrgico en 1 caso:
-La lesión englobaba a la arteria cerebral media (ACM) y sus ramas Silvianas,
demostrándose en el estudio funcional que las áreas de activación cortical de mano y
pie estaban muy separadas de los márgenes tumorales. Se revisó el caso en Sesión
Clínica conjunta con Oncología-Neurocirugía donde se consideró la no resecabilidad de
la lesión.
2. Actitud expectante en 1 caso:
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-El paciente realizó adecuadamente los paradigmas motores de apertura y cierre del
puño izquierdo y de flexo-extensión del pie, encontrándose las áreas de activación
cortical alejadas del límite teórico de la tumoración. El paciente se presentó inicialmente
con crisis parciales somato-sensoriales en número de 2-3 al día. Ante el control
adecuado de las crisis parciales con tratamiento médico y estabilidad de la lesión en
controles sucesivos de radiología se decidió tratamiento expectante.
3. Con indicación quirúrgica:
- Separadas >20 mm de las áreas corticales motoras: 3 pacientes que no presentaron
déficits motores tras la cirugía.
- Separadas entre 10-19 mm: Un paciente, en el estudio de RM-f se apreciaron las áreas
de activación motora de mano y pie, anteriores al tumor, separadas respectivamente
17 y 15 mm del margen tumoral más próximo. Tras la cirugía quedó una hemiparesia
izquierda transitoria, que recuperó totalmente.
-Lesiones en estrecho contacto con las áreas corticales funcionales motoras (< 10 mm),
4 pacientes:
1º. En un paciente se apreció contacto del margen anterolateral de la lesión con
las principales áreas de activación cortical de la mano y pie derechos, incluso con
áreas focales de superposición con la cortical morota del pie. Tras la cirugía, el
paciente presentó dificultad para hablar y hemiplejía derecha que fue recuperando
paulatinamente, quedando finalmente una hemiparesia de predominio braquial.
2º. En un paciente se identificó el área de activación motora de la mano izquierda en
íntima relación al margen anterolateral de la lesión sin que el paradigma de activación
cortical del pie obtuviera resultados concluyentes. Aunque el riesgo quirúrgico era alto
se decidió intervención. La paciente no presentó déficit motor en quirófano pero días
después comenzó con una hemiparesia izquierda de predominio braquial que no ha
recuperado.
3º. En el estudio funcional, el área de activación cortical de la mano se localizaba
en contacto con el margen posterolateral de la lesión y la activación cortical del pie
se localizó a menos de 10 mm del margen anterolateral del tumor respectivamente.
Tras la cirugía, el paciente presentó paresia de hemicuerpo derecho que recuperó
completamente, persistiendo fallos para movimientos finos de la mano derecha que
mejoraron a lo largo del año posterior quedando como secuela temblor ocasional en
mano derecha.
4º. En el último paciente con lesión tumoral, el área motora de la mano quedaba a 2 mm
del margen de la lesión mientras que la cortical motora del pie se localizaba posterior a la
tumoración a 10 mm del margen de la misma, quedando tras la cirugía una hermiparesia
izquierda permanente.
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Absceso:
En un único paciente, la lesión estaba alejada de las áreas funcionales de activación
motora. Se intervino quirúrgicamente con evolución favorable y sin presentar déficits
motores postcirugía.
CASOS PRÁCTICOS:
-Caso 1: Figuras 3, 4, 5 y 6.
-Caso 2: Figuras 7, 8, 9 y 10.
-Caso 3: Figuras 11, 12, 13 y 14.
-Caso 4: Figuras 15, 16, 17, 18 y 19.
Images for this section:
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Conclusiones
Es conocido que los tiempos de progresión tumoral y la supervivencia global
especialmente en pacientes intervenidos de neoplasias del SNC dependen del volumen
de tumor extirpado y del volumen tumoral residual post-cirugía. Es importante que la
resección del tejido patológico se maximice, sin embargo, el grado de resección debe ser
equilibrado, de forma que se evite el posible riesgo de déficit neurológico permanente y
sus efectos sobre la calidad de vida del paciente tras la cirugía. Este equilibrio pone de
relieve la necesidad de una información prequirúrgica relativa a la anatomía funcional
que se relaciona con tareas que son fundamentales para nuestra vida cotidiana. Es
razonable pensar que cuanto más cerca se encuentre el área patológica al área funcional
más importante resulta dicha información de cara a una posible resección de la lesión
por posible implicación de las áreas elocuentes motoras. Este conocimiento se puede
obtener de forma no invasiva a través de la RM-f preoperatoria.
En nuestro trabajo se obtuvo una buena calidad de "activación" en una alta proporción
de pacientes, siendo del 100% para las áreas de activación motora de la mano y
del 82,35% para las áreas de activación motora del pie. En términos de resultados
neurológicos, en nuestra muestra presentaron ausencia de déficit neurológico motor
postoperatorio aquellos pacientes en los que se demostró que las áreas corticales
motoras se encontraban alejadas más de10 mm de las lesiones tumorales, quedando
con algún tipo de déficit neurológico los casos en los que se encontraban a <10 mm.
La información proporcionada por la RM-f en el presente estudio, se consideró de
gran valor para el neurocirujano, ya que facilitó una resección quirúrgica más segura
de las lesiones que se encontraban en localizaciones anatómicas antes consideradas
de alto riesgo quirúrgico sin ICS (estimulación cortical intraoperatoria). La fuerza de
este argumento se ve reforzado por el hecho de que ningún paciente de nuestra serie
con lesión tumoral alejada de la corteza funcional motora presentó déficit neurológico
permanente tras cito reducción tumoral.
Los resultados de esta revisión se apoyan en la literatura publicada que sugiere que la
RM-f es un complemento muy útil en la planificación de la intervención quirúrgica. Si
bien quedan muchas cuestiones aún por resolver que requieren de más estudios entre
las que se incluyen: posibles variaciones sobre el efecto BOLD de diferentes entidades
patológicas, la angiogénesis y el robo vascular, los efectos debidos a la presencia de
patología accesoria como enfermedad aterosclerótica y las variaciones interindividuales
e intraindividuales en la anatomía vascular cerebral, complianza/ autorregulación y gasto
cardíaco. También hay una gran diversidad de equipos de RM que realizan estudios
de imagen funcional, así como en las técnicas y protocolos utilizados. Cabe señalar
que el método empleado en esta serie se basa en habilidades cualitativas del radiólogo
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para la superposición de los datos morfológicos y funcionales en el post-procesado de
cara a obtener los mapas de activación cortical. Esto no es ideal y como otras tantas
interpretaciones radiológicas se encuentra abierto al posible sesgo del observador. Sin
embargo, los resultados de este estudio coinciden con los resultados de otros muchos
trabajos ya publicados.
BIBLIOGRAFÍA.
1. Yoo SS, Talos IF, Golby AJ, Black PM, Panych LP. Evaluating requirements for spatial
resolution of fMRI for neurosurgical planning. Hum Brain Mapp. 2004; 21(1):34-43.
2. Zhang D, Johnston JM, Fox MD, Leuthardt EC, Grubb RL, Chicoine MR, et
al. Preoperative sensorimotor mapping in brain tumor patients using spontaneous
fluctuations in neuronal activity imaged with functional magnetic resonance imaging:
initial experience. Neurosurgery. 2009; 65(6):226-36.
3. Levin VA, Leibel SA, Gutin PH: Neoplasms of the central nervous system. In: DeVita
th
VT Jr, Hellman S, Rosenberg SA, eds.: Cancer: Principles and Practice of Oncology. 6
ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; 2001; p. 2100-60.
4. CBTRUS (2005-2006). Statistical Report: Primary Brain Tumors in the United States,
1998-2002. Published by the Central Brain Tumor Registry of the United States.
5. Ribas Ariño MT. Tumores cerebrales en la provincial de León 1980-1989. Tesis
Doctoral. Universidad de Barcelona. 1993.
6. García Mur C. Tumores primarios del SNC en el adulto: Registro y aportaciones
epidemiológicas en Aragón y su área de influencia sanitaria. 1980-1990. Tesis Doctoral.
Universidad de Zaragoza. 1992.
7. Parkin DM, Bray F, Ferlay J, Pisani P. Estimating the world cancer burden: Globocan
2000. Int J Cancer. 2001; 94(2): 153-6.
8. Davis FG, McCarthy B, Jukich P. The descriptive epidemiology of brain tumors.
Neuroimaging Clin N Am. 1999; 9(4):581 - 94.
9. Ruiz-Tovar M, Pollán-Santamaría M, López-Abente G. Epidemiología de los tumores
malignos del sistema nervioso en España. Rev Neurol. 1999; 29 (9): 889-91.
10. Porter KR, McCarthy BJ, Freels S, Kim Y, Davis FG. Prevalence estimates for primary
brain tumors in the United States by age, gender, behavior, and histology. Neuro Oncol.
2010; 12(6):520-7.
Página 27 de 29
11. Belliveau JW, Kennedy DN, McKinstry C, Buchbinder BR, Weisskoff RM, Cohen MS,
et al. Functional mapping of the human visual cortex by magnetic resonance imaging.
Science. 1991; 254:716-19.
12. Menon RS, Ogawa S, Hu X, Strupp JP, Anderson P, Ugurbil K. BOLD based
functional MRI at 4 Tesla includes a capillary bed contribution: echo-planar imaging
correlates with previous optical imaging using intrinsic signals. Magn Reson Med. 1995;
33(3):453-9.
13. Logothetis NK, Wandell BA. Interpreting the BOLD signal. Annu Rev Physiol. 2004;
66:735-69.
14. Boxerman JL, Bandettini PA, Kwong KK, et al. Contributions to fMRI signal change:
Monte Carlo modeling and diffusion-weighted studies. Magn Reson Med. 1995; 34:4-10.
15. Goebel R. Localization of Brain Activity using Functional Magnetic Resonance
Imaging. In: Stippich C, editor. Clinical Functional MRI: Presurgical Functional
Neuroimaging. 1st Ed. Germany: Springer, 2007; p. 9-52.
16. Stippich C, Blatow M, Krakow K. Presurgical functional MRI in patients with
brain tumors. In: Stippich C, editor. Clinical Functional MRI: Presurgical Functional
st
Neuroimaging. 1 Ed. Germany: Springer, 2007; p.87-134.
17. Dogil G, Ackermann H, Grodd W, Haider H, Kamp H, Mayer J, et al. The speaking
brain: a tutorial introduction to fMRI experiments in the production of speech, prosody
and syntax. Journal of Neurolinguistics. 2002; 15: 59-90.
18. Smits M, Visch-Brink E, Schraa-Tam CK, Koudstaal PJ, van der Lugt A. Functional
MR imaging of language processing: an overview of easy-to-implement paradigms for
patient care and clinical research. Radiographics. 2006; 26 (1):145-58.
19. Bruhn H, Kleinschmidt A, Boecker H, Merboldt KD, Hänicke W, Frahm J. The effect
of acetazolamide on regional cerebral blood oxygenation at rest and under stimulation
as assessed by MRI. J Cereb Blood Flow Metab. 1994; 14(5):742-8.
20. Vlieger EJ, Majoie CB, Leenstra S, den Heeten GJ. Functional magnetic resonance
imaging for neurosurgical planning in neurooncology. Eur Radiol. 2004; 14:1143-53.
21. Yetkin FZ, Ulmer JL, Mueller W, Cox RW, Klosek MM, Haughton VM. Functional
magnetic resonance imaging assessment of the risk of postoperative hemiparesis after
excision of cerebral tumors. Int J Neuroradiol. 1998; 4:253-57.
22. Sunaert S. Presurgical planning for tumor resectioning. J Magn Reson Imaging. 2006;
23(6):887-905.
Página 28 de 29
23. Sanghvi DA, Patel Z, Patankar T. Magnetic resonance imaging: current and
emerging applications in the study of the central nervous system. J Postgrad Med. 2010;
56(2):88-97.
24. Tharin S, Golby A. Functional brain mapping and its applications to neurosurgery.
Neurosurgery. 2007; 60(4 Suppl 2):185-201.
25. Wilkinson ID, Romanowski CA, Jellinek DA, Morris J, Griffiths PD. Motor functional
MRI for pre-operative and intraoperative neurosurgical guidance. Br J Radiol. 2003;
76(902):98-103.
26. Pillai JJ. The evolution of clinical functional imaging during the past 2 decades and
its current impact on neurosurgical planning. AJNR 2010; 31(2):219-25.
Página 29 de 29