Dr. Jorge Alejandro López Cossío R2MI
Asesor: Dr. Gerardo Sela Médico Radiólogo
Permite valorar la función, estructura y química de el cerebro humano.




     Provee información acerca de la patofisiología de
               enfermedades psiquiátricas.



                            Es útil para el diagnóstico de enfermedades
                               y el desarrollo de nuevos tratamientos
1.   Estructural
        Radiografía de craneo
        Pneumoencefalografía
        TAC
        IRM

2.   Funcional
        IRM espectroscopía
        IRM funcional
        PET
        PET CT
        Potenciales evocados
Indicaciones
                                Indicaciones en el área de
   Déficit neurológico               investigación

                             Análisis clinico de cierto grupo
   Demencia                  de pacientes

                             Análisis de la actividad cerebral
   Spiral CT
     Imágenes de alta calidad en corto tiempo
     Alteraciones en el estado mental
   IRM difusión
     Indices que miden la difusión del agua en el tejido
      cerebral.
     Avances para visualizar EVC en evolución.
   Magnetoencefalografía, electroencefalografí
    a, IRM funcional
     Actividad eléctrica cerebral
     Combinación de técnicas
   Imagen óptica
     Propiedades físicas de la luz y su interacción con el
      tejido cerebral para crear imágenes que evalúan
      estructura y función.
     Espectroscopia infraroja, Tomografía óptica
      difusa
   Adicciones
   Trastorno de ansiedad
   Trastorno cognitivo
   Trastorno del estado de animo
   Trastornos psicóticos
…Contd
…Contd


         TAC de craneo
   Confusión o demencia de causa desconocida
      Primer episodio de psicosis
      Cambios de personalidad
      Síntomas psiquiátricos posterior a TCE
      Catatonia prolongada
      Alteraciones en el movimiento de etiología
       desconocida
      Signos neurológicos focales con síntomas
       psiquiátricos.
Neuroimaging-in-Psychiatry-ppt-2846713#1a
…Contd




                   Ventajas

      Accesible
                                                            Desventajas
      Tolerado por claustrofóbicos
                                               Radiación
      No existen contraindicaciones
       absolutas
                                               Contraste IV

      Es mejor que IRM en algunos             Algunas zonas no se observan con
       aspectos.                                claridad



Neuroimaging-in-Psychiatry-ppt-2846713#1a
• Indicaciones             • Ventajas             • Desventajas
          • Descartar patología      • No expone a          • Objetos
            orgánica                   radiación              metálicos
          • Cambios abruptos en      • Genera imágenes      • Claustrofobia
            el estado mental           en 3 planos          • Difícil en
          • Perdida de la            • Se valoran             pacientes no
            memoria                    enfermedades           cooperadores
                                       desmielinizantes
          • Demencia                 • Fosa posterior




Neuroimaging-in-Psychiatry-ppt-2846713#1a
…Contd




         : The Whole-brain Atlas, K. A. Johnson and J. A. Becker, Harvard
…Contd



         T1 WEIGHTED IMAGES   T2 WEIGHTED IMAGES
…Contd




                                   Principios básicos IRM




                             Permite detectar núcleos anormales




                         Permite el estudio de procesos metabólicos

 φ       Núcleos se alinean en un fuerte campo magnético
 φ       Se puede emitir un pulso de radiofrecuencia que provoca que el núcleo absorba y
         emita energía.
 φ       La lectura en IRM adquiere la forma de un espectro y se puede convertir en una
         imagen cerebral.
…Contd




 NUCLEOS                                 USOS

 H¹        Disminución de aspartato en demencia y en pérdida neuronal


 Li 7      Farmacocinética del litio

 C¹³       Estudio de vías metabólicas

 F 19      •   Farmacocinética de ciertos medicamentos como los SSRI
           •   Análisis del metabolismo de la glucosa
 P³¹       Análisis del metabolismo de tejidos
…Contd




                                                          Ventajas
    Es un subtipo de IRM
                                                    • Anatomía cerebral y
                                                      estudios
    Utiliza secuencias en T2 BOLD                    neurofisiológicos
    Blood-Oxygen Level Dependent (BOLD)            • No exposición a
     sequence Detecta los niveles de                 radiación
     oxigenación Hb  Muestra un mapa de la
     función cerebral

    Detecta el flujo cerebral


                                                                Detecta
      Actividad
                            Flujo        Concentración          actividad
      neuronal
                          sanguineo         de Hb.            funcional en
      cerebral
                                                              secuencia T2
SPECT   SPECT
…Contd




  Es un tipo de imagen que enlentece el flujo sanguineo hacia los tejidos y órganos
  Integra : TAC + Material radioactivo
  PETCT utiliza componentes con isótopos: Yodo-123, tecnecio-99m, y xenon-133




                                     Se producen
      Inyección de
                                    rayos gamma
      marcadores                                                  Imágenes en 2-D
                                  detectados por un
      radioactivos
                                       scanner.




                                                                   Se pueden crear
                                                                  imágenes en 3-D
Fig.1 NeuroSPECT normal, Captación de HMPAO en corteza cerebral en colores rojo y verde:
están representados valores de distribución normal entre + 2 desviaciones standard y -2
desviaciones standard del promedio normal, para colores rojos y verdes respectivamente. Se
observa además pequeños focos desorganizado puntuales en color azul que corresponden a
áreas discretas de hipoperfusión significativa, ya que corresponden a un 95% de probabilidades
que sean hipoperfusión real.
Fig. 2 Niño normal 9 años. Igual escala de
colores que Fig.1
…Contd




    -ray0
  detector
                               +
                                      -
                           Núcleos radioactivos


                           • Se inyecta un isotopo que emite partículas B.
                           • A una distancia corta las partículas chocan con
                             un electrón produciendo rayos gamma.
                           • Detectando y reconstruyendo la imagen se
                             puede medir la localización y concentración
     Isotopos utilizados     del radioisótopo
     • F 18
     • N 13
     • O 15
…Contd




    Estimar el flujo cerebral regional

    Estimar el metabolismo de la glucosa


    Estudio del desarrollo cerebral normal
…Contd



                                       Imagen recibida

                                   Estudio de receptores de
         Indice Metabolico          dopamina, serotonina, be
                                    nzodiazepinas

                                   Receptores D2: Se
                                    estudian utilizando
     Medir el metabolismo          C11, F18.
      cerebral de la glucosa       Estos receptores son los
                                    objetivos de algunos
                                    medicamentos
     Se utiliza en epilepsia       antipsicóticos
      refractaria
                                   Los receptores D1 se
                                    pueden observar
                                    utilizando C11 y Br76
     Depresión: Disminución
      del metabolismo de la        La disminución de
      glucosa                       receptores D1 en la
                                    corteza prefrontal se
                                    correlaciona con síntomas
                                    negativos en la
                                    esquizofrenia
IRM
          Disminución                 Funcional
          del tamaño
            cerebral



Alcohol                  Apuestas
                        patológicas

             Atrofia
             cortical

                                        -Cuerpo
                                        calloso
   Cocaína:
     IRM perfusión disminución del flujo cerebral
       ▪ Regiones posterior e inferior
     Aumento del flujo cerebral
       ▪ Corteza prefrontal, cuerpo calloso, insulina, amígdala y parietales.
Fig.8 Exposición a Cocaina. Se observan áreas multifocales de hipoperfusión de
 distribución desorganizada y de predominio en lóbulos frontales y temporales. Esta
 localización explica las alteraciones conductuales y cognitivas que se observan en este
 tipo de abuso farmacológico.

Mena, Ismael M.D. NeuroSPECT en Psiquiatría Infantil 3(12): July 2001. Article Nº AJ12-2.
Fig 3. Autismo. Hombre 16 años. Llama la atención hipoperfusión (color azul
  oscuro,<2 D.S. bajo promedio normal) en lóbulos frontal, temporal, occipital y
  vermis cerebeloso, además del área de Wernicke en hemisferio izquierdo, áreas
  7,40,39 y 22 de Brodmann. El área de Brocca aparece indemne.



Mena, Ismael M.D. NeuroSPECT en Psiquiatría Infantil 3(12): July 2001. Article Nº AJ12-2.
 La amígdala y el cuerpo calloso en su porción
  anterior disminuyen de tamaño en el trastorno
  depresivo mayor.
 Bilateral anterior cingulate cortex & Right
  amygdala significantly smaller in MDD
   Existe mayor activación en lóbulos frontal y
    temporal.
   Inactivación de la corteza prefrontal izquierda
          Inactivation of Right prefrontal cortex in Mania
                                                     Tang Y et al (2007) Psychiatry Res.
   Hay una disminución del flujo
    cerebral en pacientes con
    depresión ubicado en la
    corteza frontal
   Al utilizar medicamentos hay
    una recuperacion del flujo
    cerebral.
   Existe una reducción de
    transportadores de
    serotonina
   Reduced 5-HTT in MDD patient in the
    vicinity of the pontine raphe nuclei

   Depression severity correlated negatively
    with 5-HTT in the thalamus in MDD
    subjects

   Depressed phases of MDD & BPAD both
     a/w elevated 5-HTT binding in the
    insula, thalamus & striatum, but showed
    distinct abnormalities in the brainstem


         Cannon DM et al (2007) Biol Psychiatry
Fig. 5. Trastorno Obsesivo Compulsivo (TOC) Niño de 16 años. Destaca aumento
   bilateral de perfusión frontal anterior (area M) y temporal anterior izquierdo (área 38 de
   Brodmann) color plateado (>2 DS. Sobre promedio normal). Se observa además leve
   hipoperfusión orbito-frontal izquierda. (Color azul oscuro).

Mena, Ismael M.D. NeuroSPECT en Psiquiatría Infantil 3(12): July 2001. Article Nº AJ12-2.
 Aumento de los volúmenes de sustancias blanca, gris y cuerpo calloso.
 Aumento de respuesta afectiva con aumento de actividad de la insula.



        IRM Disminución del
        volumen
        hipocampo, debido a
        los niveles elevados de
        cortisol y aminoácidos
        exitatorios


       Trastorno de pánico
         Disminución de
           tamaño del lóbulo
           temporal
   Disfunción de múltiples sistemas, involucrando
    el lóbulo frontal.
   Involucro de la corteza prefrontal.
   Disfunción fronto-temporal
   Disfunción fronto cerebelosa
MRS SCHIZ
   Crecimiento ventricular

   La expansión de liquido en los
    curcos.

   Son manifestaciones no              Disminución de la
    específicas                          concentración de NAA en los
                                         lóbulos frontal y temporalbes
 Inicio temprano en la niñez  Disminución del volumen cerebral
 Pérdida de volumen (10-15%) comunmente observado en estructuras del lóbulo
  temporal (Amígdala, hipocampo, cuerpo calloso)
 Síntomas positivos Disminución de volumen en cuerpo calloso
 Síntomas negativos  Crecimiento de ventriculos laterales y disminución de
  volumen de lóbulo temporal medial
 Anti psicóticos típicos  Aumento de tamaño en ganglios basales.
   Disminución del volumen en
    la corteza prefrontal
    derecha, globo pálido.
   Avances en estudio de imagen en psiquiatría

   Permite valorar estructura y función

   Nuevas técnicas de imagen

   Tratamiento

Imagen en siquiatria

  • 1.
    Dr. Jorge AlejandroLópez Cossío R2MI Asesor: Dr. Gerardo Sela Médico Radiólogo
  • 2.
    Permite valorar lafunción, estructura y química de el cerebro humano. Provee información acerca de la patofisiología de enfermedades psiquiátricas. Es útil para el diagnóstico de enfermedades y el desarrollo de nuevos tratamientos
  • 3.
    1. Estructural  Radiografía de craneo  Pneumoencefalografía  TAC  IRM 2. Funcional  IRM espectroscopía  IRM funcional  PET  PET CT  Potenciales evocados
  • 4.
    Indicaciones Indicaciones en el área de  Déficit neurológico investigación  Análisis clinico de cierto grupo  Demencia de pacientes  Análisis de la actividad cerebral
  • 5.
    Spiral CT  Imágenes de alta calidad en corto tiempo  Alteraciones en el estado mental  IRM difusión  Indices que miden la difusión del agua en el tejido cerebral.  Avances para visualizar EVC en evolución.
  • 6.
    Magnetoencefalografía, electroencefalografí a, IRM funcional  Actividad eléctrica cerebral  Combinación de técnicas  Imagen óptica  Propiedades físicas de la luz y su interacción con el tejido cerebral para crear imágenes que evalúan estructura y función.  Espectroscopia infraroja, Tomografía óptica difusa
  • 7.
    Adicciones  Trastorno de ansiedad  Trastorno cognitivo  Trastorno del estado de animo  Trastornos psicóticos
  • 9.
  • 10.
    …Contd TAC de craneo
  • 11.
    Confusión o demencia de causa desconocida  Primer episodio de psicosis  Cambios de personalidad  Síntomas psiquiátricos posterior a TCE  Catatonia prolongada  Alteraciones en el movimiento de etiología desconocida  Signos neurológicos focales con síntomas psiquiátricos. Neuroimaging-in-Psychiatry-ppt-2846713#1a
  • 12.
    …Contd Ventajas  Accesible Desventajas  Tolerado por claustrofóbicos  Radiación  No existen contraindicaciones absolutas  Contraste IV  Es mejor que IRM en algunos  Algunas zonas no se observan con aspectos. claridad Neuroimaging-in-Psychiatry-ppt-2846713#1a
  • 14.
    • Indicaciones • Ventajas • Desventajas • Descartar patología • No expone a • Objetos orgánica radiación metálicos • Cambios abruptos en • Genera imágenes • Claustrofobia el estado mental en 3 planos • Difícil en • Perdida de la • Se valoran pacientes no memoria enfermedades cooperadores desmielinizantes • Demencia • Fosa posterior Neuroimaging-in-Psychiatry-ppt-2846713#1a
  • 15.
    …Contd : The Whole-brain Atlas, K. A. Johnson and J. A. Becker, Harvard
  • 16.
    …Contd T1 WEIGHTED IMAGES T2 WEIGHTED IMAGES
  • 18.
    …Contd Principios básicos IRM Permite detectar núcleos anormales Permite el estudio de procesos metabólicos φ Núcleos se alinean en un fuerte campo magnético φ Se puede emitir un pulso de radiofrecuencia que provoca que el núcleo absorba y emita energía. φ La lectura en IRM adquiere la forma de un espectro y se puede convertir en una imagen cerebral.
  • 19.
    …Contd NUCLEOS USOS H¹ Disminución de aspartato en demencia y en pérdida neuronal Li 7 Farmacocinética del litio C¹³ Estudio de vías metabólicas F 19 • Farmacocinética de ciertos medicamentos como los SSRI • Análisis del metabolismo de la glucosa P³¹ Análisis del metabolismo de tejidos
  • 21.
    …Contd Ventajas  Es un subtipo de IRM • Anatomía cerebral y estudios  Utiliza secuencias en T2 BOLD neurofisiológicos  Blood-Oxygen Level Dependent (BOLD) • No exposición a sequence Detecta los niveles de radiación oxigenación Hb  Muestra un mapa de la función cerebral  Detecta el flujo cerebral Detecta Actividad Flujo Concentración actividad neuronal sanguineo de Hb. funcional en cerebral secuencia T2
  • 22.
    SPECT SPECT
  • 23.
    …Contd  Esun tipo de imagen que enlentece el flujo sanguineo hacia los tejidos y órganos  Integra : TAC + Material radioactivo  PETCT utiliza componentes con isótopos: Yodo-123, tecnecio-99m, y xenon-133 Se producen Inyección de rayos gamma marcadores Imágenes en 2-D detectados por un radioactivos scanner. Se pueden crear imágenes en 3-D
  • 24.
    Fig.1 NeuroSPECT normal,Captación de HMPAO en corteza cerebral en colores rojo y verde: están representados valores de distribución normal entre + 2 desviaciones standard y -2 desviaciones standard del promedio normal, para colores rojos y verdes respectivamente. Se observa además pequeños focos desorganizado puntuales en color azul que corresponden a áreas discretas de hipoperfusión significativa, ya que corresponden a un 95% de probabilidades que sean hipoperfusión real.
  • 25.
    Fig. 2 Niñonormal 9 años. Igual escala de colores que Fig.1
  • 27.
    …Contd -ray0 detector + - Núcleos radioactivos • Se inyecta un isotopo que emite partículas B. • A una distancia corta las partículas chocan con un electrón produciendo rayos gamma. • Detectando y reconstruyendo la imagen se puede medir la localización y concentración Isotopos utilizados del radioisótopo • F 18 • N 13 • O 15
  • 28.
    …Contd  Estimar el flujo cerebral regional  Estimar el metabolismo de la glucosa  Estudio del desarrollo cerebral normal
  • 29.
    …Contd Imagen recibida  Estudio de receptores de Indice Metabolico dopamina, serotonina, be nzodiazepinas  Receptores D2: Se estudian utilizando  Medir el metabolismo C11, F18. cerebral de la glucosa  Estos receptores son los objetivos de algunos medicamentos  Se utiliza en epilepsia antipsicóticos refractaria  Los receptores D1 se pueden observar utilizando C11 y Br76  Depresión: Disminución del metabolismo de la  La disminución de glucosa receptores D1 en la corteza prefrontal se correlaciona con síntomas negativos en la esquizofrenia
  • 30.
    IRM Disminución Funcional del tamaño cerebral Alcohol Apuestas patológicas Atrofia cortical -Cuerpo calloso
  • 31.
    Cocaína:  IRM perfusión disminución del flujo cerebral ▪ Regiones posterior e inferior  Aumento del flujo cerebral ▪ Corteza prefrontal, cuerpo calloso, insulina, amígdala y parietales.
  • 32.
    Fig.8 Exposición aCocaina. Se observan áreas multifocales de hipoperfusión de distribución desorganizada y de predominio en lóbulos frontales y temporales. Esta localización explica las alteraciones conductuales y cognitivas que se observan en este tipo de abuso farmacológico. Mena, Ismael M.D. NeuroSPECT en Psiquiatría Infantil 3(12): July 2001. Article Nº AJ12-2.
  • 33.
    Fig 3. Autismo.Hombre 16 años. Llama la atención hipoperfusión (color azul oscuro,<2 D.S. bajo promedio normal) en lóbulos frontal, temporal, occipital y vermis cerebeloso, además del área de Wernicke en hemisferio izquierdo, áreas 7,40,39 y 22 de Brodmann. El área de Brocca aparece indemne. Mena, Ismael M.D. NeuroSPECT en Psiquiatría Infantil 3(12): July 2001. Article Nº AJ12-2.
  • 35.
     La amígdalay el cuerpo calloso en su porción anterior disminuyen de tamaño en el trastorno depresivo mayor.  Bilateral anterior cingulate cortex & Right amygdala significantly smaller in MDD  Existe mayor activación en lóbulos frontal y temporal.  Inactivación de la corteza prefrontal izquierda Inactivation of Right prefrontal cortex in Mania Tang Y et al (2007) Psychiatry Res.
  • 36.
    Hay una disminución del flujo cerebral en pacientes con depresión ubicado en la corteza frontal  Al utilizar medicamentos hay una recuperacion del flujo cerebral.  Existe una reducción de transportadores de serotonina
  • 37.
    Reduced 5-HTT in MDD patient in the vicinity of the pontine raphe nuclei  Depression severity correlated negatively with 5-HTT in the thalamus in MDD subjects  Depressed phases of MDD & BPAD both  a/w elevated 5-HTT binding in the insula, thalamus & striatum, but showed distinct abnormalities in the brainstem Cannon DM et al (2007) Biol Psychiatry
  • 46.
    Fig. 5. TrastornoObsesivo Compulsivo (TOC) Niño de 16 años. Destaca aumento bilateral de perfusión frontal anterior (area M) y temporal anterior izquierdo (área 38 de Brodmann) color plateado (>2 DS. Sobre promedio normal). Se observa además leve hipoperfusión orbito-frontal izquierda. (Color azul oscuro). Mena, Ismael M.D. NeuroSPECT en Psiquiatría Infantil 3(12): July 2001. Article Nº AJ12-2.
  • 47.
     Aumento delos volúmenes de sustancias blanca, gris y cuerpo calloso.  Aumento de respuesta afectiva con aumento de actividad de la insula.  IRM Disminución del volumen hipocampo, debido a los niveles elevados de cortisol y aminoácidos exitatorios  Trastorno de pánico  Disminución de tamaño del lóbulo temporal
  • 49.
    Disfunción de múltiples sistemas, involucrando el lóbulo frontal.  Involucro de la corteza prefrontal.  Disfunción fronto-temporal  Disfunción fronto cerebelosa
  • 51.
    MRS SCHIZ  Crecimiento ventricular  La expansión de liquido en los curcos.  Son manifestaciones no  Disminución de la específicas concentración de NAA en los lóbulos frontal y temporalbes
  • 52.
     Inicio tempranoen la niñez  Disminución del volumen cerebral  Pérdida de volumen (10-15%) comunmente observado en estructuras del lóbulo temporal (Amígdala, hipocampo, cuerpo calloso)  Síntomas positivos Disminución de volumen en cuerpo calloso  Síntomas negativos  Crecimiento de ventriculos laterales y disminución de volumen de lóbulo temporal medial  Anti psicóticos típicos  Aumento de tamaño en ganglios basales.
  • 53.
    Disminución del volumen en la corteza prefrontal derecha, globo pálido.
  • 56.
    Avances en estudio de imagen en psiquiatría  Permite valorar estructura y función  Nuevas técnicas de imagen  Tratamiento