Este documento describe las técnicas avanzadas de resonancia magnética, incluyendo difusión, espectroscopia, perfusión y resonancia funcional. Estas técnicas permiten estudiar propiedades funcionales de los órganos y tejidos más allá de lo puramente anatómico. La resonancia magnética continúa desarrollándose para proporcionar información molecular y funcional valiosa en aplicaciones como diagnóstico de cáncer, evaluación fetal y más.
5. RESONANCIA MAGNÉTICA
• Un mapa paramétrico
en RM es una
representación espacial
de información de
carácter funcional. Por
lo general son mapas
de color, que se
superponen a una
imagen anatómica.
6. PRINCIPALES APLICACIONES DE CARÁCTER
FUNCIONALEN RM
• Difusión
• Espectroscopia
• Perfusión
• Resonancia funcional
• Susceptibilidad magnética
• Aplicaciones en sala de quirófano
• Aplicaciones en RM fetal
8. DIFUSIÓN
• La secuencia
potenciada en difusión
se basa en el
movimiento
browniano, la
propiedad que tienen
las moléculas para
moverse al azar en
función de su energía
térmica
9. DIFUSIÓN
Representación esquemática de cómo las moléculas de agua (flechas
negras) tienen menor espacio libre extracelular para desplazarse cuando
aumenta el número de células (círculos naranjas).
10. RESONANCIA MAGNÉTICA
La señal de difusión obtenida en tejidos se
obtiene a partir de movimiento molecular
en tres compartimientos:
Espacio extracelular,
Espacio intracelular y
Espacio intravascular
11. UTILIDADDE LA DIFUSIÓN EN EL CUERPO
Para la adquisición de
imágenes corporales,
existen dos
aproximaciones
principales:
Técnicas de apnea
(breath-hold) o
en respiración libre
(free-breathing). . Hemangioma hepático. Corte axial
potenciado en T2
12. DIFUSIÓN DE CUERPO
COMPLETO
Una variante de la DWI
que emplea adquisición
en respiración libre,
permite la obtención de
imágenes en largos
segmentos corporales y
ausencia de artefactos
14. APLICACIONES
Localización de punto de biopsia prostática.
Respuesta al tratamiento quimioterápico de
tumores.
Caracterización de tumores a múltiples niveles.
Naturaleza traumática o tumoral de fracturas.
Superposición de estudio de difusión sobre
imágenes en T1.
16. ESPECTROSCOPIA
Permite evaluar
diferentes
metabolitos que se
encuentran en los
diferentes tejidos,
sanos y patológicos Espectro de moléculas derivado a partir del
hidrógeno. Refleja la concentración de diferentes
metabolitos, medida en partes por millón (ppm),
en función de la frecuencia particular de las
moléculas de hidrógeno en cada uno de ellos
17. APLICACIONES
Mediante la valoración de los diferentes metabolitos,
se puede obtener información funcional:
un descenso en el N-acetil aspartato indica invasión
tumoral,
en el infarto subagudo y crónico se observa un
aumento de lípidos,
se detecta un aumento de lípidos en las zonas de
necrosis tumoral,
una elevación de la colina indica crecimiento
tumoral.
19. Los datos moleculares
obtenidos con la
espectroscopia
permiten:
llevar a cabo un
pronóstico,
monitorizar la
respuesta al
tratamiento,
localizar puntos de
biopsia.
21. PERFUSIÓN
La perfusión en RM
permite valorar el
aporte sanguíneo
que reciben los
diferentes tejidos.
Mapa de perfusión cerebral en el que se aprecia
hipoperfusión frontal izquierda.
22. PERFUSIÓN
La perfusión en RM
añade información
anatómica detallada
y no emplea
radiación ionizante.
Mapa de perfusión cerebral en el que se aprecia
hipoperfusión frontal izquierda.
23. DIFERENCIA…
La angiorresonancia
magnética permite
evaluar la
permeabilidad de los
vasos de tamaño
macroscópico.
En el estudio de
perfusión por RM se
valora la
vascularización tisular
a nivel microscópico
24. En pacientes en los
que por
contraindicación
clínica no se deba
utilizar gadolinio
como contraste
intravenoso, es
posible realizar un
estudio de perfusión
con RM
26. RM FETAL
La RM es una técnica
que se puede utilizar
para el estudio del feto,
de la cavidad uterina y
de la mujer gestante, ya
que no emplea
radiación ionizante.
27. RM FETAL
En RM fetal se deben
emplear las secuencias con
la mayor velocidad posible
dentro de los límites de
resolución deseables; así se
contrarresta la dificultad
que supone el movimiento
fetal y de la madre.
28. RM FETAL
Mediante RM es posible
evaluar:
el grado de maduración del
cerebro fetal y detectar
malformaciones
potencialmente reversibles.
Es útil a la hora de planificar
una cirugía intraútero y
Aporta información sobre el
tamaño y la colocación de la
placenta.
29. Las técnicas funcionales de
resonancia también pueden ser
aplicables en el feto, con lo que
las posibilidades de diagnóstico
y de investigación se
multiplican.
30. RM FETAL
Se desaconseja el
uso del gadolinio en
embarazadas si no
es estrictamente
necesario.
33. RM DE CUERPO ENTERO
Entre las posibles aplicaciones que
pueden darse a esta técnica destacan:
rastreo de posible afectación
metastásica en los diferentes órganos
de los enfermos oncológicos,
búsqueda de neoplasia oculta en
enfermos con datos clínicos de
enfermedad tumoral o con metástasis
de origen incierto,
34. RM DE CUERPO ENTERO
valoración osteoarticular
generalizada en enfermedades
reumatológicas,
estudio vascular de cuerpo
entero para valorar las principales
arterias del organismo,
examen general de salud, ya que
es una técnica que no emplea
radiación ionizante..
35. RESOLUCIÓN MICROSCÓPICAEN RM
El desarrollo de las aplicaciones en RM permite
valorar las propiedades estructurales de los tejidos a
nivel microscópico.
Los avances tanto a nivel de los equipos de resonancia como en los diferentes programas de posprocesado no sólo permiten obtener una mejor resolución espacial de las diferentes estructuras del organismo, sino que también permiten valorar su comportamiento desde un punto de vista funcional.
permiten valorar determinados aspectos de su comportamiento biológico.
Las aplicaciones actuales de la RM permiten obtener datos dinámicos, tales como la forma en que capta contraste una determinada lesión.
Las aplicaciones actuales de la RM permiten obtener datos dinámicos, tales como la forma en que capta contraste una determinada lesión. Se originan curvas de captación para valorar el comportamiento dinámico del contraste en un determinado tejido a lo largo de un periodo de tiempo
Otra capacidad de la que se dispone gracias a las nuevas técnicas es la de cuantificar determinadas moléculas naturales (metabolitos) en los tejidos. Estas moléculas se conocen como marcadores biológicos, ya que su aumento o disminución es un indicador de un proceso biológico, que puede ser normal o patológico. Por ejemplo, los biomarcadores pueden aportar información sobre la viabilidad celular tras un episodio isquémico cerebral o de cómo responde un tumor al tratamiento quimioterápico.
Mediante RM también se puede estudiar la facilidad con la que las moléculas de agua pueden desplazarse libremente en el espacio extracelular, como se verá más adelante en las secuencias potenciadas en difusión
Más concretamente, se basa en la capacidad que tienen las moléculas de agua para moverse libremente por el espacio extracelular en los diferentes tejidos.
Es importante destacar que la RM es el único método capaz de detectar y medir la difusión molecular in vivo, esto es, la traslación de las moléculas.
De estos tres compartimientos, es el intravascular el que muestra una mayor difusión, dada por el flujo sanguíneo o perfusión. Por esta razón, por ejemplo, tumores con importante vascularización muestran alta señal en difusión
Por otra parte, el grado de restricción a la difusión es inversamente proporcional a la celularidad tisular y a la integridad de las membranas.
Así, tejidos (especialmente tumorales) tienen restricción a la difusión si es que son celularmente densos.
Las primeras se usan para analizar órganos específicos (por ejemplo el hígado) con mayor precisión, al carecer de artefactos de movimiento respiratorio y mayor resolución espacial. Las segundas son preferidas para obtener imágenes corporales totales a modo de rastreo, que resultan especialmente prometedoras en la etapificación tumoral.
Esto se explica porque las gradientes bipolares aplicadas apenas están separadas en 50ms, por lo que son insensibles al movimiento coherente de la respiración, el cual produce un desfase de los protones que por lo demás se repite rítmicamente para cada codificación de fase (usando una secuencia single-shot EPI), de manera que no afecta en absoluto la señal o el contraste, siendo solamente responsable de algún grado de borrosidad o “blurring” en la imagen
Esta secuencia se prefiere usar en adquisición axial, generalmente con cortes de 4 mm sin gap, lo que facilita la realización posterior de reconstrucciones multiplanares. Además, el DWIBS puede combinar con técnicas de supresión grasa, como STIR o saturación química de grasa, con lo mejora la supresión del fondo y aumenta el contraste. Al invertir la escala de grises se obtienen imágenes similares a las de la tomografía por emisión de positrones
Se basa en el desplazamiento químico, es decir, en las diferencias de frecuencia de resonancia que experimenta un mismo tipo de núcleo en función de cómo esté configurada la nube de electrones a su alrededor. Por lo general se utiliza el hidrógeno: los núcleos muestran una frecuencia distinta en función del ambiente electrónico que experimentan, y éste es diferente para cada tipo de molécula. De este modo se puede generar un espectro con medidas cuantitativas de diferentes tipos de molécula
Por lo general se realizan estudios con contraste paramagnético y se valora la forma en que un tejido capta contraste. Un tumor agresivo captará contraste de forma intensa y veloz, mientras que una zona de infarto en el cerebro tendrá escasa captación.
Sobre un mapa como éste, se pueden calcular parámetros tales como volumen sanguíneo cerebral, flujo sanguíneo cerebral y tiempo de tránsito medio.
Por lo general se realizan estudios con contraste paramagnético y se valora la forma en que un tejido capta contraste. Un tumor agresivo captará contraste de forma intensa y veloz, mientras que una zona de infarto en el cerebro tendrá escasa captación.
Sobre un mapa como éste, se pueden calcular parámetros tales como volumen sanguíneo cerebral, flujo sanguíneo cerebral y tiempo de tránsito medio.
En esta aplicación la sangre arterial es magnetizada con un pulso de inversión momentos antes de alcanzar la zona de interés. Así, es el agua de la sangre la que actúa como contraste.
En la práctica clínica los estudios de perfusión con RM se utilizan para obtener información sobre la agresividad tumoral o para valorar la viabilidad del tejido neural en un infarto cerebral.
La aparición de secuencias ultrarrápidas en RM permite estudiar el feto en el interior de la mujer gestante a pesar de los movimientos que éste pueda realizar.
El gadolinio intravenoso atraviesa la barrera placentaria y pasa a la circulación fetal, y después permanece en el líquido amniótico de forma indefinida. Los efectos del gadolinio sobre el feto no son conocidos de una manera adecuada, y, aunque en principio no se ha demostrado un daño evidente para el feto, es potencialmente peligroso.
Los sistemas de RM pueden emplear campos magnéticos de diferente tensión, desde las resonancias abiertas de 0,5 T a las ya habituales resonancias de ultraalto campo magnético de 3 T.
Cuanto mayor es el campo magnético que ofrece un equipo, mayores niveles de señal se obtienen, lo que hace posibles aplicaciones tales como la espectroscopia. Los equipos de alto campo permiten obtener imágenes de elevada resolución en menor tiempo, lo que es una ventaja para el paciente, que ha de pasar menos tiempo en el interior de la máquina.
Estos campos magnéticos tan elevados brindarán la posibilidad de detectar nuevos marcadores biológicos, alteraciones más sutiles en la actividad de la corteza cerebral o una mayor resolución anatómica de las estructuras.
Con los equipos de alto campo magnético es posible realizar resonancia de cuerpo entero en tiempos adecuados. Ofrecen una valoración
conjunta de todo el cuerpo, que puede ser útil en determinadas situaciones clínicas
Con los equipos de alto campo magnético es posible realizar resonancia de cuerpo entero en tiempos adecuados. Ofrecen una valoración
conjunta de todo el cuerpo, que puede ser útil en determinadas situaciones clínicas
Cortes axiales de la rótula. A. T1 FSE en la que no se aprecian alteraciones en cartílago rotuliano. B. Mapa de color en el que se aprecia
una zona de color verde en la faceta lateral del cartílago rotuliano que representa lesión en la microestructura del cartílago; este hecho
es previo a la aparición de pequeñas erosiones en su superficie.