Universidad Nacional de General San Martín. Escuela de Ciencia y Tecnología.

Tecnicatura Universitaria en Diagnóstico por Imágenes. Proyecto Final Integrador.

Nombre: Martha Cristina Debellis. Tema: “Uso del Gadolinio en imágenes de Resonancia Magnética Nuclear de cerebro.” Profesional a cargo: Dr. Ricardo Román. Establecimiento donde se realizaron las prácticas: Imat centro Di Rienzo.

1

Índice. Introducción. ♦

♦

♦

♦

♦

♦

♦

♦

♦

♦

♦

♦

♦

Principios físicos de la resonancia magnética nuclear.

Utilización de contrastes en RMN: ¿Por qué el Gadolinio?

Estudios que requieren uso de Gadolinio.

Administración de Gadolinio:

Pacientes que pueden recibirlo

Dosis.

Angioresonancia. ARM.

Principios físicos.

Uso de Gadolinio en ARM.

Difusión y Perfusión

Artefactos.

Descripción de un estudio de cerebro standard con contraste.

Imágenes.

Conclusión.

Agradecimientos.

Bibliografía.

2

Introducción: Elegí este tema porque creo es de suma importancia para la realización de un buen estudio de Resonancia Magnética Nuclear. Como técnica en diagnóstico por imágenes creo que el técnico debe saber utilizar los medios de contraste intravenoso que permite la resonancia para diagnosticar y realizar un estudio completo que permita conocer la patología, estadificarla o descartarla si no la hubiere. Así como las dosis que deben suministrarse, qué personas pueden recibir la sustancia y secuencias de protocolo que se emplean luego de la inyección de Gadolinio.

3

Principios físicos de la Resonancia Magnética Nuclear. 1. El átomo. La resonancia magnética nuclear concierne exclusivamente al núcleo del átomo. A comienzos del siglo XIX el químico inglés Dalton prueba la existencia del átomo y lo representa como una esfera compacta cuya masa varía de un elemento a otro. Luego Thomson propone su modelo diciendo que: “el átomo se encuentra formado por una esfera de carga positiva en la cual se encuentran incrustadas las cargas negativas (e-) de forma similar a como se encuentran las pasas de uva en un pastel y como el átomo es neutro las cargas positivas son iguales a las negativas” Átomo de Thomson

Modelo de Rutherford A comienzos del siglo XX Rutherford propone la hipótesis de un núcleo central cargado positivamente, rodeado de electrones cargados negativamente.

4

El modelo de Rutherford se parecía a un sistema solar en miniatura con los protones en el núcleo y los electrones girando alrededor. La hipótesis de Rutherford fue completada por Bohr en 1913. Los electrones giran alrededor del núcleo a gran velocidad y se encuentran en órbitas situadas a distancias fijas. Cada una de las órbitas puede contener solo un número fijo de electrones. Por ejemplo, la primera órbita (se dice primera capa) puede contener dos electrones. Cuando hay más de dos electrones en la primera capa, ellos comienzan a llenar la segunda capa que puede contener ocho, después la tercera que contiene dieciocho, y así sucesivamente... Modelo de Bohr: para realizar su modelo utilizó al átomo de Hidrógeno, lo describió con un protón en el núcleo y un electrón girando a su alrededor. En este modelo los electrones giran en órbitas circulares alrededor del núcleo ocupando la órbita de menor energía, o sea la más cercana posible al núcleo

5

Representación de las órbitas.

Cuando un electrón está en su capa de base, es decir la más cercana posible al núcleo, se dice que se encuentra en

6

un estado de energía débil, también llamado estado fundamental o de base. Si se le excita, éste saltará hacia una capa más externa, en un estado de mayor energía, llamado estado de excitación. Pero es necesario que la energía que se le aporte corresponda exactamente a una cierta cantidad. Esta cantidad fija, predeterminada es llamada un “quantum” de energía. La cantidad de energía necesaria para que un electrón salte de una capa a otra es igual a la diferencia entre los niveles de energía de las dos capas. Los electrones pasan de una órbita a otra absorbiendo o liberando cantidades fijas de energía, característica del átomo y de la capa considerada. Todo electrón excitado tiende a volver a su estado de base. Este fenómeno sucede en un tiempo muy corto, del orden de 10-8 segundos. Modelo actual

2. El núcleo. El núcleo está constituido por un número variable de protones y neutrones. Los neutrones son electricamente neutros, los protones están cargados positivamente y por consecuencia su número es siempre igual al número de electrones periféricos para que la suma de las cargas del átomo sea nula. Los núcleos, tal como los electrones, giran sobre sí mismos a gran velocidad. A esta característica se la llama spin. El más simple de los núcleos es el de hidrógeno. Él está compuesto de un solo protón. Además es el átomo más abundante en el cuerpo humano y el único que esta siendo utilizado para obtener las imágenes por resonancia magnética.

7

Las cargas en movimiento producen campos magnéticos. La carga y el espín del núcleo de hidrógeno producen un campo magnético. El átomo es una pequeña partícula giratoria con un polo norte y otro sur, igual que un imán. Se dice que el núcleo es un dipolo magnético y su magnetismo se conoce como momento magnético. En la mayor parte de los materiales, por ejemplo, el tejido blando, los momentos magnéticos están orientados al azar. Entonces si existe un núcleo con su spin y, su momento magnético orientados hacia arriba, al lado debe existir otro con el momento magnético orientado hacia abajo. Existirán otros momentos magnéticos orientados en otras direcciones. Esta orientación aleatoria hace que se anule el momento magnético global, por lo que la magnetización neta será cero. La magnetización neta se representa con la letra Mz. Núcleos con nucleones pares Núcleos con nucleones impares Magnetización neta = 0 magnetización neta = espín re- sultante neto 3. Acción de un campo magnético externo. Si se coloca al paciente en el interior de un campo magnético fuerte los momentos magnéticos se alinean en la dirección del campo magnético externo, como la aguja de

8

una brújula bajo el efecto del campo magnético de la tierra. Los momentos magnéticos tienden a alinearse a favor o en contra del campo magnético, como en realidad se alinean a favor del campo algunos más que en contra, existe una magnetización neta Mz. El paciente se transforma en un imán. El campo magnético externo se denomina Bo y se le asigna a Bo la dirección del eje z. Ello permite alinear el campo Bo, el eje z y el eje longitudinal del paciente. 4. Precesión. Además de carga, spin y momento magnético, el núcleo se comporta en presencia de un campo magnético externo como un trompo de juguete. Un trompo no gira en una posición vertical exacta sino que el extremo del eje del trompo describe una circunferencia. Este movimiento se llama precesión. La precesión del eje de giro se produce por la influencia del campo gravitatorio terrestre. También se produce precesión a nivel del núcleo atómico. El momento magnético del núcleo de hidrógeno no solo se alinea con la dirección del campo magnético externo Bo sino que también precesa en tono a la dirección de las líneas de campo externo. Esta precesión se produce por la interacción del campo magnético externo y el campo magnético nuclear. La frecuencia de precesión, es decir, la rapidez del movimiento de precesión, depende de la fuerza del campo magnético externo y del tipo de núcleo implicado. Ecuación de Larmor: ω = γ Bo.

9

Donde : ω es la frecuencia de precesión en megahertzios (MHz) y Bo es la fuerza del campo externo medida en teslas (T), γ es la constante giromagnética característica para cada tipo de núcleo. Aunque todos los núcleos precesan a la frecuencia que determina la ecuación de Larmor, éstos están desfasados. 5. Resonancia Para determinar la frecuencia de Larmor se utiliza un proceso denominado resonancia. Todo sistema físico es capaz de vibrar, pudiendo hacerlo con una frecuencia determinada que se denomina frecuencia de resonancia del sistema. La transferencia más eficaz de energía se obtiene a la frecuencia de resonancia. Para campos magnéticos de intensidad elevada, la frecuencia de precesión de casi todos los núcleos de interés queda dentro de la banda de radiofrecuencia del espectro electromagnético. Si utilizamos una onda de frecuencia exactamente igual a la frecuencia de Larmor del hidrógeno se producirá resonancia. Los núcleos de los átomos de hidrógeno se situarán en un estado de mayor energía y cambiarán la dirección de su momento magnético a la que les imponga la onda de radiofrecuencia. Además se produce otro fenómeno: los núcleos comienzan a precesar en fase. Luego de la transmisión de RF los núcleos están alineados en contra del campo Bo y en estado excitado. Si se transmite un único pulso de RF, la alineación de los núcleos es sólo momentánea y uno a uno los núcleos se irán dando vuelta y volverán a alinearse con Bo a la vez que desaparece la coherencia de fase que se consiguió con el pulso de RF. Esta forma de volver al equilibrio se llama relajación, y el tiempo

10

necesario para que se lleve a cabo se conoce como tiempo de relajación. Durante la relajación se emite una señal de RF que puede ser captada desde el exterior con una antena. Parámetros de Resonancia Magnética Nuclear. La señal de RMN contiene información sobre tres parámetros: Densidad protónica (PD), T1 y T2. Densidad protónica (PD) La potencia de la señal recibida de los núcleos que precesan es proporcional al número de núcleos que se encuentren dentro del volumen de detección del aparato de RM. Es decir, en dos muestras diferentes, una de ellas con el doble de núcleos de hidrógeno que la otra, la primera proporcionará una señal dos veces mayor que la segunda. De manera que, si una muestra tiene el doble de densidad de protones que la otra, quiere decir que contiene doble número de protones detectables. La densidad de protones es una medida de la concentración de hidrógeno. Tiempo de relajación T1 Imaginemos un vástago flexible al que situamos en posición vertical y que mediante una fuerza externa lo doblamos hasta llevarlo a una posición de 90° con respecto a la inicial. Si cesa la posición que lo mantiene fijo, el vástago volverá a la posición inicial, realizando una serie de oscilaciones. En el caso del protón sucede algo similar. Con el pulso de RF el sentido de giro se ha desviado, por ejemplo, 90° con respecto al eje z. Por lo tanto el momento magnético con respecto a dicho eje es cero. Cuando cesa el pulso de RF, el momento magnético de los protones vuelve progresivamente a orientarse hacia el eje z; a medida que va realizando esta orientación, el valor del momento magnético respecto a ese eje irá en aumento, hasta que, cuando todos los protones giren en esta orientación, el valor del momento magnético respecto al eje z será máximo. Este proceso se llama relajación longitudinal porque es la vuelta a la situación anterior considerada desde el eje longitudinal o x. Por lo tanto se define T1 como el tiempo en que Mz alcanza, tras el pulso de RF el 63% de su valor inicial.

11

La pérdida de energía de los protones en el tiempo depende de la estructura, es decir, de la composición química del medio en que se encuentran. Su valor será distinto para los protones el agua, los de la grasa o los de diversos compuestos químicos con hidrógeno, que podrán caracterizarse precisamente por sus valores de relajación propios. Los tiempos de relajación de T1 son del orden del segundo. En cuanto al tejido, cuando la estructura del medio sea de naturaleza lipídica, se obtendrá una relajación rápida, por lo que el T1 será corto. Cuando el medio es de naturaleza acuosa habrá mayor viscosidad por lo que la relajación será más lenta y en consecuencia el T1 será largo. Tiempo de relajación T2. La relajación puede también considerarse desde el plano x-y o transversal, que proporciona una información muy valiosa; la de las interacciones de los protones entre sí. El pulso de RF hace que los espines de los núcleos de hidrógeno precesen en fase, es decir adopten una coherencia de fase, no obstante los núcleos dentro del tejido se encuentran en constante movimiento. Al pasar unos cerca de otros, interactúan sus momentos magnéticos y alteran su precesión. Con el tiempo, la interacción del pequeño campo magnético del spin de un núcleo altera el campo magnético de una zona, haciendo que precese más deprisa o más despacio. Los spines nucleares salen de fase, lo que provoca una reducción del vector Mxy, que sigue precesando a la frecuencia de Larmor. Si se espera el tiempo suficiente, los momentos magnéticos individuales comienzan a orientarse de forma independiente y quedan finalmente orientados al azar en el plano x-y. La señal disminuye en forma exponencial debido al desfase de la magnetización neta en el plano x-y. La suma de estos espines orientados al azar es cero, y por tanto, la señal en ese momento es cero. La señal disminuye de forma exponencial, debido al desfase de la magnetización neta en el plano x-y. El tiempo de disminución recibe el nombre de tiempo de relajación T2. Dado que esa disminución de debe al paso de unos espines cerca de otros, también se le suele llamar tiempo de relajación espín-espín, y como tiene lugar en un plano perpendicular a Bo, también se le conoce como tiempo de relajación transversal. Se define como T2 el tiempo en que el momento de relajación transversal alcanza el 37 % del valor original.

12

El tiempo de relajación T2 es menor o igual que el tiempo de relajación T1. Los tiempos T2 se miden en decenas de milisegundos. En cuanto al tejido T2 depende del estado de la materia (líquido, sólido, lipídica, etc.) y de su estructura molecular (hidrófila, lipídica, etc) será corto en sólidos ya que por su estructura rígida hay una pérdida rápida de la cohesión. En líquidos se mantiene más tiempo. Gráficos: en fase Mx-y no nula Fuera de fase Mx-y nula

13

El hecho de que los valores de T1 y T2 sean característicos para cada sustancia y para cada intensidad de campo magnético B0 indica que, a partir de las ondas de radiofrecuencia emitidas por cada volumen elemental de tejido, podemos cuantificar su T1 y T2, y, por un proceso de computación, convertir esta información numérica en una tonalidad determinada de una escala de grises, representando, en conjunto, el corte observado en T1 y T2. Entonces los recursos técnicos que se requieren para la obtención de imágenes por Resonancia Magnética son los siguientes: a) Disponer de un campo magnético intenso. (magneto) b) Intensificar la señal emitida por el volumen elemental de tejido (secuencias) c) Limitar el proceso de resonancia-relajación a un solo plano (gradientes) d) Captar adecuadamente desde el exterior la señal emitida (antenas) e) Realizar el adecuado tratamiento informático para convertir las señales recibidas en una imagen. Utilización de medios de contraste en RMN: ¿Por qué el Gadolinio? En las exploraciones de Resonancia Magnética se emplean los contrastes que en este caso son sustancias de elevado poder paramagnético, como el Gadolinio, elemento del grupo de las tierras raras, que con sus siete electrones despareados es el que más propiedades paramagnéticas posee. Se utiliza en forma de complejo Gadolinio-DTPA.

14

Su acción consiste basicamente en acortar el tiempo de relajación de los protones del agua, con lo que se mejora notablemente el contraste. Su acción farmacológica consiste en un incremento del contraste en lesiones intracraneanas con vascularidad anormal o en aquellas lesiones responsables de causar anomalías en la barrera hematoencefálica. La aplicación de Gadolinio magnifica la visualización de lesiones intracraneanas incluyendo todo tipo de tumores, así como lesiones de la médula espinal y tejidos asociados. También se lo puede utilizar en imágenes de todo el cuerpo, incluyendo coyunturas de brazos, manos y piernas, pelvis, tórax, mamas, cuello y cara. Permite evaluar la irrigación sanguínea en tejidos sanos y enfermos (perfusión). Estudios que requieren uso de Gadolinio. Su uso esta indicado fundamentalmente para el SNC (sistema nervioso central). Para detectar tumores, tales como meningiomas y neurinomas. La vascularización y la delimitación de la lesión mejoran notablemente con el contraste, así como la presencia de necrosis intratumoral. También para detectar tumores primitivos y microadenomas hipofisiarios. Para enfermedades desmielinizantes. Para diagnosticar ACV de pequeño tamaño o de iniciación reciente. En médula espinal esta indicado para degeneraciones discales y lesiones inflamatorias producidas por la osteomielitis. En tumores intra o extra medulares, el gadolinio permite ver la invasión de las partes blandas. En enfermedades congénitas, para visualizar neurofibromas intracanaliculares. Para imágenes de cuerpo el gadolinio estaría indicado para detectar tumores otorrinolaríngeos, infarto de miocardio (dentro de las dos semanas posteriores a la necrosis), tumores hapáticos y lesiones renales. Para los músculos y el esqueleto el gadolinio está indicado para diagnosticar infecciones, osteonecrosis y tumores. En columna vertebral fibrosis post quirúrgicas. En angioresonancia, mejorando la calidad de las imágenes vasculares. Estenosis críticas de carótidas Administración de Gadolinio.

Pacientes que pueden recibir gadolinio: todos desde los 2 años de edad excepto pacientes embarazadas o que estén amamantando, pacientes con insuficiencia renal severa. El paciente deberá informar al médico si son portadores de alguna patología anémica o que afecte a los glóbulos rojos; antecedentes de enfermedades renales o hepáticas, convulsiones, asma o trastornos respiratorios alérgicos y hemoglobinopatías.

15

Dosis: generalmente son de 0.1 mmol/kg de peso corporal. Según el tipo de

estudio esta dosis puede duplicarse o triplicarse. Las dosis pueden variar también según el campo magnético con el que se esté trabajando, a menor campo, mayor dosis.

La tolerancia es en general muy buena, la probabilidad de reacción alérgica es

de una cada 200.000 inyecciones.

Efectos adversos: son de muy bajo porcentaje menos del 1% de los casos estudiados, algunos de ellos son: reacción en el sitio de la inyección, vasodilatación, astenia, dolor de pecho, fatiga, fiebre, malestar general, falla cardíaca, migraña, convulsiones, exacerbación de la esclerosis múltiple, dolor abdominal, diarrea, boca seca, vómitos, alteración de la función hepática, anorexia, prurito, rash, alteración del gusto, visión anormal.

Algo más sobre los agentes de contraste: Lo que identifica a un agente de contraste en RMN es la presencia de un ion metálico con propiedades magnéticas. Este ion constituye el agente activo. Para reducir su toxicidad, se une a una sustancia quelante que también le servirá de transportador guiando su distribución y farmacocinética, por lo tanto es fundamental la estructura bioquímica del agente de contraste. El efecto final sobre la señal de RMN de un voxel una vez introducida la sustancia de contraste dependerá de: El agente de contraste: elemento magnético, concentración, estructura, tamaño.

El tejido: situación del voxel respecto al área de influencia del elemento de

contraste, movilidad y concentración del agua. La técnica: secuencia, tiempo de medición de la señal.

Los iones metálicos utilizados como agentes activos se pueden dividir en paramagnéticos y superparamagnéticos. Dentro de los paramagnéticos el más utilizado es el Gadolinio (GD). Agentes superparamagnéticos como los óxidos de Hierro que comparten sus campos electrónicos de forma que se proveen de un gran momento magnético bajo la acción de un campo magnético externo, esto crea una gran heterogeneidad magnética en los

16

tejidos provocando un rápido desfasaje, produciendo una disminución de la señal que es dosis dependiente. El recubrimiento de los agentes superparamagnéticos es importante, se pueden lograr vidas medias en sangre desde tiempos inferiores a 15 minutos hasta más de tres días. Hay varios tipos de sustancia que se agrupan según el tamaño global de la partícula, el tamaño promedio es de 20 200 nanometros y son: Los SPIO (Superparamagnetic Iron Oxide) son los de mayor tamaño Los USPIO (Ultrasmall Superparamagnetic Iron Oxide) son partículas ultrafinas e óxido de hierro de diámetro promedio inferior a los 50 nm. Los VSOP (Very Small Superparamgnetic Iron Oxide Particles) es una nueva generación de USPIOS ensayados como agentes de contraste en angioresonancia. Los MION (Monocristaline Iron Oxide Particles) es la menor sustancia de contraste considerada. Las sustancias quelantes: Debido a su toxicidad y biodistribución desfavorable los iones magnéticos tienen que unirse a sustancias(quelatos) que encapsulando al ion permiten utilizarlo en el organismo liberando la menor cantidad posible de ion libre. Por otro lado el quelante determinará los efectos sobre el T1 y T2. Los quelatos de bajo peso molecular (< de 10.00 daltons) se comportan como agentes extracelulares o inespecíficos. Después de la inyección intravenosa atraviesan la circulación pulmonar y son distribuidos por el sistema arterial al espacio intravascular. En segundos el material de contraste difunde a través de los capilares al espacio intersticial excepto en el tejido nervioso central con barrera hematoencefalica intacta y a través de los glomérulos renales filtran al sistema excretor urinario. No constituyen un pool sanguíneo ni poseen especificidad tisular. Con estructuras adecuadas se puede hacer que los quelatos de bajo peso molecular se comporten como agentes de contraste específicos. Estos tendrán dos vías de excreción, renal y hepatobiliar. Si el ligando es de alto peso molecular (100.00 daltons) los agentes difunden muy poco a través de los agentes capilares y los iones magnéticos pueden circular por el torrente sanguíneo durante horas, estos se comportan como trazadores magnéticos formando un pool sanguíneo de contraste magnético. Agentes de contraste inespecíficos con GD, sin especificidad tisular son: Gd-DTPA. Magnevist. Gd-DO3A. ProHance Gd-DTPA –BMA. Omniscan Gd-DOTA. Dotarem Gd-DO3A-Butriol. Gadovist. Gadoversetamida. Optimark.

17

Gadobutrol. Gadograf 1.0 Gadopentato de Dimglumina. Viewgam.

Macromoléculas con GD. (pools vasculares con Gd.) Aunque los agentes de bajo peso molecular son apropiados para los estudios dinámicos y la cuantificación de los parámetros de la microvascularización cerebral, son menos apropiados fuera del SNC ya que en el resto del organismo se produce un rápido equilibrio entre los espacios intavasculares e intersticial. Los agentes de contraste de bajo peso molecular difunden a través de las paredes capilares (excepto en el SNC). Por el contrario los agentes de contraste unidos a macromoléculas de alto peso molecular difunden muy poco a través de las paredes capilares. Estos pueden recircular en sangre por largos períodos de tiempo convirtiéndose en verdaderos “pools sanguíneos de contraste” permitiendo obtener angioresonancias, medidas cuantitativas del volumen, flujo, permeabilidad, control de la angiogénesis. Para su uso estos agentes deben tener los siguientes requisitos: Una larga vida media en la sangre Baja extracción tisular. Eventual eliminación completa. No provocar reacciones tóxicas ni alérgicas.

Se han desarrollado sustancias de alto peso molecular, entre ellos: Gd-DTPA-Albúmina con un peso molecular de 92.000 daltons y actúa como

agente de pool sanguíneo, y permite medir el perfil de la angiogénesis tumoral, puede servir para estudio de cálculos de flujo sanguíneo y de permeabilidad.

Nuevos compuestos de Gd. En ensayo Ms-325

Gadomer-17

Estudios vasculares: Angioresonancia. Principios físicos. Otro tipo de imagen que se produce en RMN es la de los vasos, que se muestran muy claramente como zonas con ausencia de señal, o sea, en negro.

18

Esto es fácilmente comprensible. Para obtener una imagen primero hay excitar los protones de la zona en estudio para luego recoger la señal que emiten en su relajación. En el caso e la sangre, por su movimiento intravascular, la que se ha excitado emite su señal lejos de la zona en estudio por lo que no puede ser recogida por la antena. Mientras los vasos de la zona se han llenado de sangre no excitada previamente con lo que en el momento de relajación no emiten señal. Algo más sobre el flujo: en RMN se considera lo que sucede en el volumen elemental, o sea el voxel. Un flujo se caracteriza:

- Por su velocidad (en cm./seg) y -Por su aceleración (en cm./seg2) el flujo sanguíneo venoso tiene generalmente una velocidad constante, y el flujo arterial presenta una aceleración brutal luego del sístole, seguida de una desaceleración, también brutal, en la diástole El flujo puede ser laminar o turbulento.

En un vaso el flujo es más rápido al centro que en los bordes.

Un protón que sale de su voxel no contribuye más a la señal de dicho voxel. Un protón que entra en un voxel le aporta una cierta señal que dependerá de su estado anterior. Un flujo oblicuo en el plano del corte puede dar lugar a un error de codificación con algunos protones contribuyendo a la señal de voxeles en los que nunca han estado. Estas propiedades de los protones circulantes son las que se aprovechan para hacer la Angioresonancia. Si todo el volumen es llevado a imagen de una sola vez, la computadora puede reconocer en su comportamiento particular (por ejemplo su desfase de origen) a los protones circulantes. No tomando en cuenta la señal de los protones estacionarios, no hará aparecer más que la imagen de los protones circulantes, realizando así una angiografía. Esto necesita el empleo de secuencias muy rápidas, de gradientes especiales de gran rendimiento llamados gradientes de compensación de flujo. Los tiempos de eco deben ser muy cortos, inferiores a 10 mseg. Y utilizar cortes seguidos de espesor inferior a 1.5 mm.

19

Difusión y Perfusión. La RM por difusión se basa en la difusión del agua en el tejido cerebral ya que se utiliza para el estudio de patologías que llevan implícito el acumulo de agua regional (edemas, inflamación, desmielinización). La RM mide la autodifusión, que es el movimiento del agua entre las moléculas de agua. Esta tasa de difusión está determinada por la energía cinética de las partículas, por lo tanto es temperatura dependiente. La autodifusión de agua en los tejidos biológicos es referida como una difusión aparente que la RM mide como coeficiente de difusión aparente (CDA). La fase aguda de la isquemia cerebral determina una disminución del CDA debido al edema citotóxico lo cual se manifiesta como una imagen hiperintensa desde los dos o tres minutos del inicio del infarto hasta las primeras 96 horas. En la fase crónica de la isquemia cerebral se produce un aumento del CDA a causa de un aumento del contenido del agua extracelular, manifestándose como una señal hipointensa. La RM por perfusión, también conocida como RM hemodinámica mide el flujo, el volumen y el tiempo en que la sangre irriga el parénquima cerebral total o regional. La perfusión se refiere a la entrega de oxigeno y nutrientes a través de los capilares. Se base en los cambios inducidos por la susceptibilidad magnética intravascular. Estas técnicas de susceptibilidad magnética utilizan moléculas paramagnéticas extrínsecas (Gadolinio, GD-DTPA) o intrínsecas (Deoxihemoglobinas) Esta técnica demostrará las zonas isquémicas como áreas con un flujo sanguíneo cerebral regional y un volumen sanguíneo cerebral regional reducidos, así como un incremento en el tiempo medio de tránsito de la sangre a través del tejido afecto con una imagen hiperintensa; parece tener una alta sensibilidad y especificidad en la detección temprana de la isquemia cerebral. Estas técnicas son capaces de diferenciar los infartos agudos y de detectar en forma fiable áreas de riesgo de isquemia. Artefactos. El artefacto más común que puede aparecer luego de la inyección de contraste es un artefacto en forma de girones en fosa posterior, esto debe considerarse normal y no una patología, pues indica el pasaje del contraste en la sangre. Otros artefactos que pueden aparecer en la imagen de RMN y que no esté relacionado al Gadolinio son: - Artefacto por enrollamiento o envolvimiento: ocurre cuando se superpone uno de los extremos de la imagen al otro. se debe a que el tamaño de la zona a estudiar es mayor que el campo de visión (FOV: field of view)seleccionado o porque no se ha seleccionado la bobina adecuada a la zona a explorar. Se soluciona aumentado el FOV.

20

- Artefactos por objetos metálicos ferromagnéticos dentro del campo magnético. Estos son capaces de imantarse produciendo distorsión de la imagen por pérdida de la señal. Si el objeto puede ser retirado, como: joyas, llaves, hebillas, etc. habrá que hacerlo antes de iniciar el estudio. Si es un objeto interno como por ejemplo prótesis articulares habrá que evaluar la posibilidad de usar secuencias en las que el objeto interfiera lo menos posible. Habrá que tener en cuenta la eventualidad de que la prótesis cambie su emplazamiento por la influencia del campo magnético ocasionando graves trastornos al paciente.

- Artefactos por movimiento: debido a movimientos del paciente, ya que los estudios pueden alargarse y la impaciencia ocasionar movimientos involuntarios, aun en pacientes colaboradores. Ni hablar en pacientes inquietos por su enfermedad o su edad. Esto puede subsanarse usando secuencias cortas o reduciendo el tiempo de exposición TR. En casos más difíciles se puede sedar al paciente con fármacos (claustrofóbicos).

Descripción de un estudio de cerebro standard con Gadolinio. Luego de recibir al paciente se le debe decir que retire los objetos metálicos que posea. Habrá que indagar si tiene marcapasos, si fue operado y de qué y asegurarse que no tiene clips o prótesis implantadas que pudieran ser removidas con la acción del imán. Es decir tener en cuenta todas las medidas de bioseguridad que corresponden a la resonancia magnética nuclear. El paciente deberá quitarse los objetos metálicos de la región a estudiar, estos son: prótesis dentales metálicas, anteojos, horquillas de pelo o hebillas con metal y cadenas. Una vez dentro de la sala se deberá instalar la bobina correspondiente para cerebro y habrá que ubicar al paciente en la camilla. Es conveniente explicar al paciente cómo se realiza el estudio, tranquilizarlo en caso de que esté nervioso, evacuar sus dudas y qué cosas no debe hacer durante la realización del estudio. El paciente debe sentirse seguro y cómodo y saber que el técnico está allí controlando todo. También es de suma importancia preguntar al paciente por qué le piden el estudio y si trae estudios anteriores para comparar. Se le deberá comunicar que se le inyectará un medio de contraste en el transcurso del estudio. Protocolo. El protocolo a usar en un equipo marca Picker de 1.5 Tesla para Cerebro Estándar con Gadolinio tiene las siguientes secuencias: T1 axial T2 axial Flair axial T1 axial + C T1 sagital + C T1 coronal +C

21

Imágenes.

22

23

Quiste : T1 con Gado y T2

24

T1 coronal, axial y sagital +Gado

25

26

Cortes axiales de RM por perfusión. En A se observa una zona isquémica con un flujo sanguíneo cerebral regional reducido, en B un volumen sanguíneo cerebral regional disminuido, y en C un incremento en el tiempo medio de tránsito de la sangre a través del tejido infartado.

27

Angioresonancia del polígono de Willis, en donde se demuestra claramente un aneurisma gigante de la porción intrapetrosa de la carótida interna. Se aprecia el pedículo existente permitiendo la planificación quirúrgica en forma incruenta. Secuencia T1 coronal. A la izquierda, la señal intensa de la lesión aneurismática en su exacta posición anatómica.

28

Secuencias T2, se aprecia claramente la tumoración isointensa con el parénquima, con hiperintensidades periféricas, características del edema. Dado el crecimiento lento de la lesión, el efecto masa es evidente pero mínimo. Abajo corte coronal en T1 y a la izquierda el mismo corte post Gadolinio, en donde se aprecia la gran intensificación lesional característica de los meningiomas vascularizados. Esto se lo aprecia mejor en las secuencias de Angioresonancia en donde se observa la circulación tumoral por completo y las consecuencias de la lesión que ocupa espacio sobre las estructuras cerebrales, en este caso, desplazamiento hacia atrás de la a. cerebral media, compromiso de las a. componentes del ramillete silviano, desplazamiento d de la cerebral media y comunicante posterior adyacente a la lesión etc.

29

Conclusión: Luego de esta presentación espero haber desarrollado un panorama claro acerca de un medio de contraste como el Gadolinio, sus características y usos, y con este conocimiento arribar a las siguientes conclusiones: 1) Saber que se está usando una sustancia de la que se conocen sus propiedades,

características, uso y resultados que se pueden obtener; es decir que información va a brindar el contraste en la imagen final.

2) Poder disipar cualquier duda o pregunta del paciente relacionada al contraste. Mi experiencia, en general, es que todo paciente concurre al estudio con un lógico temor cuando sabe que se le va inyectar una sustancia y, como técnica, con este conocimiento previo poder brindar al paciente una explicación clara y tranquilizadora con respecto al material empleado, asegurar que la inyección es practicamente indolora y que no va a ocasionar ningún tipo de trastorno ni efecto adverso.

Agradecimientos. Doctor: Ricardo Román. Técnicos: Mauricio “Nicki” Odesser. Fabián Serfatti. Bibliografía: Manual para tecnólogos: Bushon Instrumentación de la Imagen: Zaragoza El canto de los protones: Alain Coussement Internet : www. Fortunecity.com. www.medicosecuador.com.

30

31