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técnicas avanzadas en rm tumores cerebrales pediátricos - Geyseco

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ESTUDIO PREQUIRÚRGICO DE<br />

TUMORES DE SNC PEDIÁTRICOS<br />

TÉCNICAS RM AVANZADAS<br />

Sección de Neurorradiología<br />

H.U. La Paz<br />

Madrid<br />

Inés Pecharromán de las Heras


Resonancia Magnética<br />

V<strong>en</strong>tajas<br />

• Resolución espacial y tisular, y de<br />

contraste IV<br />

• S<strong>en</strong>sibilidad para caracterizar <strong>tumores</strong><br />

• Especialm<strong>en</strong>te <strong>en</strong> edad pediátrica:<br />

No produce radiación ionizante


Resonancia Magnética<br />

Limitaciones de RM conv<strong>en</strong>cional:<br />

• Ti<strong>en</strong>e s<strong>en</strong>sibilidad<br />

• Carece de especificidad, precisión<br />

• No se puede usar aisladam<strong>en</strong>te para difer<strong>en</strong>ciar progresión o recurr<strong>en</strong>cia tumoral de<br />

respuesta a tratami<strong>en</strong>to.<br />

• Gliomas ti<strong>en</strong><strong>en</strong> bordes mal delimitados (dificulta reproducibilidad de mediciones)<br />

• Gliomas se exti<strong>en</strong>d<strong>en</strong> a tejido circundante sin repres<strong>en</strong>tación morfológica <strong>en</strong> imag<strong>en</strong><br />

• Medida bi-dim<strong>en</strong>sional<br />

• Qué secu<strong>en</strong>cia usar para medir (ipT2 incluye edema, ipT1-CIV)<br />

• DDf <strong>en</strong>tre radionecrosis y necrosis tumoral con progresión<br />

• Efecto de corticosteroides y antiangiogénicos <strong>en</strong> patrón de captación aun sin<br />

cambios <strong>en</strong> tamaño o grado tumoral, influ<strong>en</strong>ciado por alteración o no de BHE<br />

• Edema citotóxico vs vasogénico, asociado a progresión o respuesta a tratami<strong>en</strong>to<br />

• Tiempo transcurrido desde inicio de respuesta a tto y disminución de tamaño tumoral<br />

puede ser elevado y retrasar toma de decisiones terapéuticas


Técnicas <strong>avanzadas</strong> <strong>en</strong> RM<br />

• Se consideran <strong>en</strong> este grupo:<br />

• Difusión (ipD), incluy<strong>en</strong>do imag<strong>en</strong> de<br />

t<strong>en</strong>sor de difusión y tractografía de fibras<br />

• Perfusión (ipP)<br />

• Espectroscopia (ERM)<br />

• Funcional


Introducción<br />

• Técnicas no invasivas útiles <strong>en</strong> la discriminación <strong>en</strong>tre tumor y<br />

lesión pseudotumoral <strong>en</strong> el manejo, sobre todo, de lesiones<br />

sólidas. (Biopsia) .<br />

• La imag<strong>en</strong> diagnóstica se ha basado clásicam<strong>en</strong>te <strong>en</strong> el análisis<br />

cualitativo.<br />

• La cuantificación se ha ido haci<strong>en</strong>do más necesaria con el avance<br />

técnico de TC y RM.<br />

• Medidas cuantitativas como coefici<strong>en</strong>te de difusión apar<strong>en</strong>te,<br />

volum<strong>en</strong> y flujo sanguíneo cerebral, relación NAA/Cr, índice de<br />

dominancia hemisférica…<br />

• Proceso de cuantificación sea fácil y rápido, esto último<br />

especialm<strong>en</strong>te <strong>en</strong> estudios <strong>pediátricos</strong> con anestesia.<br />

• Las <strong>técnicas</strong> <strong>avanzadas</strong> se han ido incorporando a la rutina gracias<br />

a la automatización de: obt<strong>en</strong>ción de estudios morfológicos,<br />

adquisición 3D isotrópica, y segm<strong>en</strong>tación automática.


Introducción<br />

• Masa cerebral: lo primero es dete<strong>rm</strong>inar si se trata de un tumor o una<br />

lesión pseudotumoral.<br />

• En el manejo de <strong>tumores</strong> las secu<strong>en</strong>cias conv<strong>en</strong>cionales no aportan<br />

info<strong>rm</strong>ación referida a parámetros funcionales como celularidad,<br />

hemodinámica o metabolismo.<br />

• Las modalidades <strong>avanzadas</strong> de RM:<br />

1. han mejorado significativam<strong>en</strong>te la compr<strong>en</strong>sión de la fisiopatología de<br />

<strong>tumores</strong> <strong>cerebrales</strong><br />

2. han proporcionado info<strong>rm</strong>ación complem<strong>en</strong>taria de valor incalculable<br />

para planificar el tratami<strong>en</strong>to, quirúrgico o médico, y monitorizar sus<br />

resultados.<br />

3. deb<strong>en</strong> ser complem<strong>en</strong>tarias a la RM conv<strong>en</strong>cional.<br />

4. es importante confeccionar el estudio funcional individualm<strong>en</strong>te para<br />

1. evitar tiempo de exploración y anestesia innecesario, sobre todo <strong>en</strong><br />

paci<strong>en</strong>tes <strong>pediátricos</strong><br />

2. r<strong>en</strong>tabilizar al máximo la cantidad de info<strong>rm</strong>ación obt<strong>en</strong>ida


Tumores <strong>cerebrales</strong> <strong>en</strong> la infancia.<br />

Tumores del SNC son la causa más frecu<strong>en</strong>te de<br />

neoplasia sólida <strong>en</strong> niños, y una causa significativa de<br />

muerte <strong>en</strong> edad pediátrica.<br />

La mayoría son primarios del SNC (al contrario que <strong>en</strong><br />

adultos).<br />

Fosa posterior es la localización más frecu<strong>en</strong>te <strong>en</strong>te 1 y 11<br />

años.<br />

Compartim<strong>en</strong>to suprat<strong>en</strong>torial <strong>en</strong> niños m<strong>en</strong>ores de 1 año y<br />

mayores de 12 años.


Niños m<strong>en</strong>ores de dos años<br />

Etiología<br />

Pres<strong>en</strong>tación<br />

Probablem<strong>en</strong>te congénitos<br />

Grandes masas voluminosas (fontanelas abombadas)<br />

Hidrocefalia, macrocefalia<br />

Convulsiones, déficit neurológico focal<br />

Localización<br />

2/3 suprat<strong>en</strong>toriales<br />

Tumores más frecu<strong>en</strong>tes:<br />

PNET (neuroectodé<strong>rm</strong>ico primitivo)<br />

Astrocitoma (alto grado)<br />

Teratoma<br />

Papiloma plexo coroideo<br />

M<strong>en</strong>os frecu<strong>en</strong>tes:<br />

Angiosarcoma<br />

Rabdoide maligno<br />

Meduloepitelioma<br />

M<strong>en</strong>ingioma


Niños mayores de dos años<br />

Pres<strong>en</strong>tación<br />

Edad<br />

Convulsiones<br />

Hidrocefalia, macrocefalia<br />

Náuseas, vómitos (fosa posterior)<br />

Déficit neurológico focal<br />

Primera década >% segunda (4-8 años)<br />

Localización Suprat<strong>en</strong>toriales Astrocitoma hemisférico (pilocítico)<br />

Craneofaringioma<br />

Glioma ópticoquiasmáticohipotalámico<br />

Tumor pineal (ge<strong>rm</strong>inoma, pineocitomablastoma)<br />

PNET<br />

Papiloma plexo coroideo<br />

Ganglioglioma, oligod<strong>en</strong>droglioma<br />

Ep<strong>en</strong>dimoma M<strong>en</strong>ingioma<br />

Metástasis infrects.<br />

Infrat<strong>en</strong>toriales<br />

Astrocitoma cerebeloso<br />

Glioma de tronco<br />

Meduloblastoma<br />

Ep<strong>en</strong>dimoma


Tumores intrav<strong>en</strong>triculares <strong>en</strong> niños<br />

VL Asta frontal Astrocitoma de bajo grado<br />

Astrocitoma de células gigantes<br />

(esclerosis tuberosa)<br />

Agujero de Monro<br />

III Vº<br />

IV Vº<br />

Cuerpo<br />

Atrio<br />

Asta O-T<br />

PNET<br />

Astrocitoma alto grado<br />

Teratoma<br />

Papiloma de plexo<br />

Ep<strong>en</strong>dimoma (muy infrec)<br />

M<strong>en</strong>ingioma<br />

Astrocitoma subep<strong>en</strong>dimario de células gigantes<br />

Astrocitoma<br />

Quiste coloide (muy infrecu<strong>en</strong>te)<br />

Masa extrínseca infiltrante (craneofaringioma)<br />

Astrocitoma pilocítico/ bajo grado<br />

Histiocitosis<br />

Disge<strong>rm</strong>inoma<br />

Astrocitoma pilocítico<br />

Meduloblastoma<br />

Ep<strong>en</strong>dimoma<br />

Glioma de tronco


Técnicas <strong>avanzadas</strong><br />

1. Difusión con RM<br />

a. Difusión anisotrópica y CDA.<br />

b. Imag<strong>en</strong> de t<strong>en</strong>sor de difusión<br />

c. Tractografía de fibras<br />

2. Perfusión con RM<br />

3. Espectroscopia con RM


1.- Difusión <strong>en</strong> RM.<br />

• Basada <strong>en</strong> la movilidad molecular de las moléculas de agua (movimi<strong>en</strong>tos<br />

brownianos).<br />

• Info<strong>rm</strong>ación sobre la difusión de moléculas de agua, obt<strong>en</strong>i<strong>en</strong>do valor cuantitativo<br />

llamado coefici<strong>en</strong>te de difusión apar<strong>en</strong>te (CDA).<br />

• Relacionada con la celularidad: la difusión de agua es inversam<strong>en</strong>te proporcional a la<br />

d<strong>en</strong>sidad o número de células. (A mayor d<strong>en</strong>sidad de estructuras impidi<strong>en</strong>do la<br />

movilidad de agua, mayor restricción de la difusión).<br />

• Imag<strong>en</strong> de t<strong>en</strong>sor de difusión (DTI <strong>en</strong> inglés) y tractografía de fibras: traduc<strong>en</strong> la<br />

difusión anisotrópica de moléculas de agua a lo largo de los axones, que ti<strong>en</strong><strong>en</strong><br />

distintas ori<strong>en</strong>taciones espaciales. Son repres<strong>en</strong>taciones 3D de la difusión.<br />

• Pe<strong>rm</strong>it<strong>en</strong>:<br />

– Analizar cambios <strong>en</strong> las características de la difusión no visibles <strong>en</strong> los mapas de CDA y <strong>en</strong><br />

imág<strong>en</strong>es isotrópicas.<br />

– Pe<strong>rm</strong>it<strong>en</strong> evaluar la arquitectura de la SB.<br />

– El estudio de las variaciones <strong>en</strong> la anisotropía fraccionada (FA) de la sustancia blanca<br />

pe<strong>rm</strong>ite detectar lesiones <strong>en</strong> “sustancia blanca apar<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te no<strong>rm</strong>al”.


Difusión <strong>en</strong> RM.<br />

• Estudio de lesiones isquémicas y diagnóstico difer<strong>en</strong>cial <strong>en</strong>tre<br />

absceso y tumor, caracterización de <strong>tumores</strong> <strong>cerebrales</strong> (b<strong>en</strong>igno o<br />

maligno). Excepciones.<br />

• En el seguimi<strong>en</strong>to de gliomas t<strong>en</strong>drá un papel relevante para<br />

evaluar tratami<strong>en</strong>tos con fá<strong>rm</strong>acos antiangiogénicos, que ti<strong>en</strong><strong>en</strong><br />

efecto directo sobre la barrera hemato<strong>en</strong>cefálica y la<br />

vascularización tumoral.<br />

• Elevación progresiva del CDA indica respuesta a tratami<strong>en</strong>to.<br />

• Recurr<strong>en</strong>cia tumoral: m<strong>en</strong>or CDA que <strong>en</strong> radionecrosis.<br />

• Los valores de CDA pretratami<strong>en</strong>to <strong>en</strong> paci<strong>en</strong>tes con astrocitomas<br />

malignos suprat<strong>en</strong>toriales pued<strong>en</strong> t<strong>en</strong>er valor pronóstico.<br />

• La baja señal <strong>en</strong> CDA <strong>en</strong> estas imág<strong>en</strong>es es características de<br />

<strong>tumores</strong> embrionarios de alto grado (como el meduloblastoma).


1.a.- Imag<strong>en</strong> pot<strong>en</strong>ciada <strong>en</strong><br />

Diagnóstico difer<strong>en</strong>cial de<br />

Difusión (ipD)<br />

• 1 Lesiones con captación <strong>en</strong> anillo:<br />

– absceso bacteriano (dif restringida)<br />

– tumor necrótico (dif no restringida).<br />

– también <strong>en</strong>tre absceso y hematoma.<br />

• 2- Quistes aracnoideo (no restringe) y epide<strong>rm</strong>oide (difusión<br />

restringida).<br />

• 3- Estimación de celularidad tumoral, que está <strong>en</strong> función de grado<br />

tumoral. Los valores de CDA son inversam<strong>en</strong>te proporcionales al<br />

grado tumoral. A mayor difusión, m<strong>en</strong>or grado tumoral. Pero existe<br />

solapami<strong>en</strong>to <strong>en</strong>tre tipos tumorales. No obstante puede ser de<br />

utilidad cuando la histología sea dudosa.<br />

• 4- Zonas de estimación de CDA: Porciones sólidas del tumor, áreas<br />

calcificadas, hemorrágicas o necróticas.


1.b y c.- DTI y Tractografía.<br />

• Es un método para localizar anatómicam<strong>en</strong>te, in vivo, tractos de axones.<br />

• Diana de aplicación clínica: lesiones ocupantes de espacio intracraneales (<strong>tumores</strong> y<br />

MAV).<br />

• Supone un tiempo de exploración adicional de aproximadam<strong>en</strong>te 5 a 10 minutos.<br />

• Aplicación: <strong>tumores</strong> suprat<strong>en</strong>toriales con localización profunda o lesiones <strong>en</strong><br />

tronco <strong>en</strong>cefálico <strong>en</strong> niños.<br />

• V<strong>en</strong>tajas:<br />

• Pe<strong>rm</strong>it<strong>en</strong> realizar un mapeo prequirúrgico del tumor id<strong>en</strong>tificando sus relaciones<br />

anatómicas con áreas funcionales del cerebro y haces axonales principales.<br />

• Se g<strong>en</strong>eran mapas de tractos de fibras de SB cerebral alrededor de <strong>tumores</strong><br />

pe<strong>rm</strong>iti<strong>en</strong>do valorar integridad, desplazami<strong>en</strong>to y localización.<br />

• Ayudar a decidir la indicación quirúrgica y su planificación.<br />

• Junto con una imag<strong>en</strong> anatómica 3D, esta info<strong>rm</strong>ación se <strong>en</strong>vía a neuronavegadores<br />

<strong>en</strong> quirófano. Facilita que el neurocirujano pueda preservar con mayor precisión el<br />

parénquima sano adyac<strong>en</strong>te al tumor, maximizando su resección quirúrgica.


1.b y c.- DTI y Tractografía.<br />

• Pe<strong>rm</strong>ite definir el haz corticoespinal, fascículo longitudinal medial (importante <strong>en</strong> el l<strong>en</strong>guaje) y las<br />

radiaciones ópticas.<br />

• Tracto piramidal: definirlo <strong>en</strong> c<strong>en</strong>tros semiovales durante la cirugía.<br />

• Radiación óptica: evitar daño quirúrgico <strong>en</strong> el campo visual. No<strong>rm</strong>alm<strong>en</strong>te se infraestima la RO<br />

porque está próxima a fascículos más importantes. Se puede mejorar id<strong>en</strong>tificando el fascículo<br />

uncinado, límite anterior de la RO.<br />

• Exist<strong>en</strong> cuatro patrones principales de relación anatómica <strong>en</strong>tre tumor y tractos de axones:<br />

desviación<br />

edema<br />

infiltración<br />

destrucción<br />

• En áreas del l<strong>en</strong>guaje: la TRM pe<strong>rm</strong>ite reconocer los haces de SB de áreas del l<strong>en</strong>guaje.<br />

• En tronco <strong>en</strong>cefálico: <strong>tumores</strong> a veces exofíticos, g<strong>en</strong>eralm<strong>en</strong>te ti<strong>en</strong><strong>en</strong> patrón infiltrativo.<br />

Captación variable: int<strong>en</strong>sa y nodular, puntifo<strong>rm</strong>e, anular, etc (inespecífica).


1.b y c.- DTI y Tractografía.<br />

• Gliomas de tronco son expansivos y heterogéneos <strong>en</strong> imág<strong>en</strong>es de RM<br />

conv<strong>en</strong>cional, y la heterog<strong>en</strong>eidad y apar<strong>en</strong>te carácter infiltrativo puede no<br />

corresponder con los hallazgos <strong>en</strong> exploración clínica.<br />

• Útil <strong>en</strong> casos de discordancia clínico-radiológica. En casos de <strong>tumores</strong> de<br />

protuberancia con señal heterogénea <strong>en</strong> imag<strong>en</strong>, sin datos clínicos de<br />

alteración de vías motoras ni s<strong>en</strong>sitivas.<br />

• Se demuestra la preservación de tractos corticoespinales, espino talámicos<br />

y pedúnculos cerebelosos con <strong>técnicas</strong> de DAC (dim<strong>en</strong>sional anisotropy<br />

contrast) (Surgical Neurology (2007) 67: 156 – 159. H. Kashimura).


Imag<strong>en</strong> de T<strong>en</strong>sor de Difusión<br />

• Adaptación de la ipD.<br />

• La anisotropía de la difusión de agua (direccionalidad) <strong>en</strong> la SB cerebral<br />

está definida por el alineami<strong>en</strong>to axonal.<br />

• En casi todos los tejidos la difusión es anisotrópica (difer<strong>en</strong>te <strong>en</strong> difer<strong>en</strong>tes<br />

direcciones), ya que el agua difunde prefer<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te <strong>en</strong> la dirección<br />

longitudinal de los axones, y está restringida <strong>en</strong> el eje perp<strong>en</strong>dicular al del<br />

axón.<br />

• T<strong>en</strong>sor: modelo matemático de difusión <strong>en</strong> tres dim<strong>en</strong>siones.<br />

• En DTI la difusión se adquiere al m<strong>en</strong>os <strong>en</strong> 6 direcciones para valorar<br />

localización, integridad, ori<strong>en</strong>tación y anisotropía de tractos de SB cerebral.<br />

• La dirección de difusión principal de moléculas de agua, paralela al eje del<br />

axón, es descrita a través de un “t<strong>en</strong>sor”. Esta es la base de la tractografía.


Tractografía<br />

• Avances:<br />

• Las <strong>técnicas</strong> multivóxel pe<strong>rm</strong>it<strong>en</strong> una reconstrucción satisfactoria de las fibras con trayecto <strong>en</strong><br />

espiral, sobretodo <strong>en</strong> c<strong>en</strong>tro semioval. Han mejorado <strong>en</strong> nivel de confianza y la reproducibilidad.<br />

Requier<strong>en</strong> mayor ángulo de reconstrucción y valores b más altos de lo habitual, y aum<strong>en</strong>tan<br />

tiempo de exploración.<br />

• Avances <strong>en</strong> postproceso:<br />

• Cambiar la aproximación (reconstrucción) dete<strong>rm</strong>inística por la probabilística puede mejorar la<br />

fo<strong>rm</strong>a <strong>en</strong> que se reconstruy<strong>en</strong> las ramificaciones de un haz axonal principal, a partir de un punto<br />

dete<strong>rm</strong>inado. El método probabilístico se supone indep<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te del ruido, de la RSR.<br />

• Pero este método es l<strong>en</strong>to y no puede ser usado de fo<strong>rm</strong>a interactiva para neurocirugía.<br />

• Limitaciones:<br />

• Postproceso muy operador dep<strong>en</strong>di<strong>en</strong>te.<br />

• Edema disminuye anisotropía y el análisis es más complejo.<br />

• El cruce de fibras no puede resuelto con las <strong>técnicas</strong> actuales y dan lugar a falsas disminuciones<br />

de anisotropía. Se están desarrollando programas de postproceso (Q-ball) que descompon<strong>en</strong> los<br />

t<strong>en</strong>sores principales de cada píxel.<br />

• La más importante: no está completam<strong>en</strong>te validada.<br />

• Puede infraestimar los haces axonales por reconstrucción incompleta de los mismos.


2.- Perfusión <strong>en</strong> RM.<br />

Técnicas RM para medir vascularización<br />

Con medios de contraste paramagnéticos midi<strong>en</strong>do cambios de señal<br />

Sin medios de contraste<br />

a- realce dinámico<br />

b- susceptibilidad dinámica<br />

a- arterial spin labelling (etiquetado de espines<br />

arteriales)<br />

b- dep<strong>en</strong>di<strong>en</strong>tes del nivel de oxig<strong>en</strong>ación sanguínea.


2.- Perfusión <strong>en</strong> RM.<br />

• La imag<strong>en</strong> pot<strong>en</strong>ciada <strong>en</strong> perfusión (ipP) evalúa la hemodinámica cerebral<br />

a nivel MICRO-vascular.<br />

• Parámetros:<br />

• En el estudio de neoplasias <strong>cerebrales</strong> el más empleado es el volum<strong>en</strong><br />

sanguíneo cerebral (CBV), definido como el volum<strong>en</strong> de sangre <strong>en</strong> un área<br />

de tejido, expresado <strong>en</strong> ml/100 g.<br />

• Se evalúa el CBV (volum<strong>en</strong> sanguíneo cerebral) de fo<strong>rm</strong>a relativa: <strong>en</strong><br />

relación a sustancia gris sana.<br />

• El CBF (flujo sanguíneo cerebral) and MMT (tiempo medio de tránsito) se<br />

correlacionan con angiogénesis, índice mitótico, grado tumoral, y<br />

respuesta a terapia antiangiogénica.<br />

• No hay estudios concluy<strong>en</strong>tes <strong>en</strong> población pediátrica sobre la relación <strong>en</strong>tre rCBF y<br />

grado tumoral (Cancer Biology & Therapy (2009) Vol. 8:20, 1881-1888. K. E.Warr<strong>en</strong>)


Perfusión <strong>en</strong> RM.<br />

• Técnica: imag<strong>en</strong> basada <strong>en</strong> susceptibilidad dinámica al contraste de ipT2* (más<br />

empleada). La pérdida de señal <strong>en</strong> ipT2* es proporcional a la conc<strong>en</strong>tración de<br />

medio de contraste.<br />

• Como <strong>en</strong> adultos:<br />

– administración rápida de bolo de contraste paramagnético intrav<strong>en</strong>oso con alto flujo y<br />

adquisición rápida de imág<strong>en</strong>es durante la fase capilar.<br />

– inyección previa de pequeña cantidad de contraste (0,05 mmol/kg) para precargar tejidos<br />

(mejorar la precisión de las medidas cuando la barrera hemato<strong>en</strong>cefálica no está intacta <strong>en</strong><br />

áreas tumorales).<br />

• Dificultades <strong>técnicas</strong>: <strong>en</strong> recién nacidos y niños pequeños no siempre es posible<br />

obt<strong>en</strong>er una vía v<strong>en</strong>osa que pe<strong>rm</strong>ita la infusión de contraste con alto flujo.<br />

• Al m<strong>en</strong>os conseguir una con el calibre necesario.<br />

• En niños se evita la doble dosis de contraste.<br />

• Pitfall: con doble dosis, los vasos leptom<strong>en</strong>íngeos no<strong>rm</strong>ales pued<strong>en</strong> simular<br />

captación m<strong>en</strong>íngea y falsa impresión de diseminación tumoral.


Aplicaciones de ipP<br />

1. Evaluar grado tumoral.<br />

2. Dirigir biopsia.<br />

3. Evaluar respuesta al tratami<strong>en</strong>to.<br />

1. Progresión.<br />

2. Radionecrosis vs tumor residual-recidivado<br />

necrótico.


Aplicaciones de ipP<br />

1. Gradación prequirúrgica de tumor. El volum<strong>en</strong> sanguíneo<br />

cerebral regional (rCBV) es mayor a mayor grado tumoral. Función<br />

directa de neovascularización indep<strong>en</strong>di<strong>en</strong>tem<strong>en</strong>te de la integridad<br />

de barrera hemato<strong>en</strong>cefálica (a difer<strong>en</strong>cia de RM conv<strong>en</strong>cional con<br />

contraste, <strong>en</strong> la que el realce con contraste dep<strong>en</strong>de de la<br />

integridad de BHE).<br />

• La BHE se puede alterar por destrucción de capilares no<strong>rm</strong>ales o por<br />

estructura anómala de neovasos. Por este motivo: <strong>tumores</strong> de bajo grado<br />

pued<strong>en</strong> captar contraste int<strong>en</strong>sam<strong>en</strong>te (astrocitom pilocit) y <strong>tumores</strong> de alto<br />

grado poco (meduloblastomas).<br />

2. Dirigir biopsia estereotáctica <strong>en</strong> lesiones heterogéneas, a zonas de<br />

mayor grado con mayor rCBV. Reduce el número de falsos<br />

negativos <strong>en</strong> biopsias.<br />

3. Id<strong>en</strong>tificar progresión de la <strong>en</strong>fe<strong>rm</strong>edad: elevación de rCBV.<br />

4. Diagnóstico difer<strong>en</strong>cial <strong>en</strong>tre radionecrosis y tumor<br />

residual/recurr<strong>en</strong>te: <strong>en</strong> zonas de radionecrosis hay bajo rCBV por<br />

isquemia y daño vascular con hipoperfusión.


Perfusión <strong>en</strong> RM.<br />

• Avances:<br />

• Incorporación de <strong>técnicas</strong> de etiquetado de protones mediante pulsos de<br />

radiofrecu<strong>en</strong>cia (ASL o Arterial Spin Labelling), que no necesitan administración de<br />

medio de contraste I.V., ya que utilizan la propia sangre circulante.<br />

– V<strong>en</strong>taja:<br />

– es posible utilizarla <strong>en</strong> niños y <strong>en</strong> paci<strong>en</strong>tes con insufici<strong>en</strong>cia r<strong>en</strong>al.<br />

– no produce artefactos de recirculación de contraste o de rotura de BHE<br />

– pe<strong>rm</strong>ite una estimación más exacta de la perfusión tumoral.<br />

• Nuevos medios de contraste de distribución intravascular, no influ<strong>en</strong>ciados por la<br />

pe<strong>rm</strong>eabilidad de la BHE.<br />

• Limitaciones:<br />

• La principal es la escasa relación señal/ruido (RSR) de la técnica ASL, ya que se<br />

basa <strong>en</strong> la sustracción de una imag<strong>en</strong> con sangre sin etiquetar de otra con sangre<br />

etiquetada, con difer<strong>en</strong>cias de señal de sólo el 2% <strong>en</strong> equipos de 1’5 T. para<br />

comp<strong>en</strong>sar es necesario obt<strong>en</strong>er múltiples adquisiciones que aum<strong>en</strong>tan el tiempo del<br />

estudio y la probabilidad de artefactos de movimi<strong>en</strong>to involuntario, que obviam<strong>en</strong>te<br />

deterioran el resultado por errores <strong>en</strong> la sustracción.<br />

• El empleo de equipos de 3T proporciona una v<strong>en</strong>taja importante, al aum<strong>en</strong>tar el T1<br />

de la sangre y mejorar la difer<strong>en</strong>cia de señal <strong>en</strong>tre sangre marcada y no.


Perfusión <strong>en</strong> RM: particularidades<br />

• Gliomas de bajo grado: bajo rCBV respecto a gliomas de alto<br />

grado<br />

• Astrocitoma pilocítico juv<strong>en</strong>il: son la excepción. A pesar de ser<br />

de bajo grado ti<strong>en</strong><strong>en</strong> rCBV elevado y ralzan de fo<strong>rm</strong>a int<strong>en</strong>sa <strong>en</strong> RM<br />

conv<strong>en</strong>cional<br />

• Meduloblastoma puede no realzar de fo<strong>rm</strong>a int<strong>en</strong>sa <strong>en</strong> RM<br />

conv<strong>en</strong>cional pero t<strong>en</strong>er perfusión elevada con aum<strong>en</strong>to de rCBV.<br />

• Gliomas con respuesta a tratami<strong>en</strong>to o <strong>en</strong>fe<strong>rm</strong>edad estable: m<strong>en</strong>or<br />

rCBV que aquellos con progresión de <strong>en</strong>fe<strong>rm</strong>edad (Cancer Biology &<br />

Therapy (2009) Vol. 8:20, 1881-1888. K. E.Warr<strong>en</strong>).


3.- Espectroscopia <strong>en</strong> RM.<br />

• Medición in vivo de la conc<strong>en</strong>tración de metabolitos, no<strong>rm</strong>ales y de significado<br />

patológico, <strong>en</strong> un tejido .<br />

• Basada <strong>en</strong> las distintas frecu<strong>en</strong>cias de resonancia de distintas moléculas del tejido<br />

nervioso.<br />

• Pe<strong>rm</strong>ite id<strong>en</strong>tificar distintos metabolitos repres<strong>en</strong>tados gráficam<strong>en</strong>te <strong>en</strong> un espectro<br />

(gráfico) <strong>en</strong> fo<strong>rm</strong>a de picos, con localización característica <strong>en</strong> la línea base (eje x).<br />

• El área bajo la curva del espectro repres<strong>en</strong>ta la conc<strong>en</strong>tración de dicho metabolito.<br />

• La ERM de protón (ERM - H) puede realizarse con técnica multivóxel o de vóxel<br />

único.<br />

• TE de 35ms y 144 o 135 ms.<br />

• La ERM de vóxel único es rápida y fácilm<strong>en</strong>te evaluable, más utilizada. Produce los<br />

espectros más robustos y con mejor resolución de picos que la técnica multivóxel.<br />

• La técnica de multivóxel pe<strong>rm</strong>ite además evaluar VOI (volúm<strong>en</strong>es de interés) más<br />

pequeños y una mejor evaluación de <strong>tumores</strong> heterogéneos (sólido-necróticos), y<br />

evita errores de muestra.


Espectroscopia <strong>en</strong> RM.<br />

• La ERM m.v. es uno de los grandes avances de la técnica. Hace posible<br />

obt<strong>en</strong>er una gran cantidad de espectros de pequeño tamaño, que junto a la<br />

posible adquisición <strong>en</strong> 3D pe<strong>rm</strong>ite estudiar la mayor parte del cerebro <strong>en</strong><br />

una sola adquisición.<br />

– V<strong>en</strong>taja:<br />

– Superar las limitaciones de volum<strong>en</strong> de vóxel y tamaño de lesión<br />

respecto a la técnica v.s.<br />

– Pe<strong>rm</strong>ite comparar con tejido sano, ya que cubre un área cerebral<br />

mayor.<br />

– Limitación:<br />

– Escasa resolución espacial y tiempo de adquisición elevado.<br />

– Solapami<strong>en</strong>to, considerable, de hallazgos <strong>en</strong>tre distintos tipos<br />

tumorales y grados tumorales.<br />

– La heterog<strong>en</strong>eidad intratumoral (hemorragia, calcio) complica la<br />

interpretación del espectro.


Espectroscopia <strong>en</strong> RM.<br />

Metabolitos no<strong>rm</strong>ales:<br />

• NAA – marcador neuronal “sano”<br />

• Cho – marcador de membrana-mielina y<br />

recambio celular<br />

• Cr – marcador de metabolismo cerebral no<strong>rm</strong>al<br />

De significado patológico:<br />

• mIns – marcador glial<br />

• Lactato – marcador de anaerobiosis e hipoxia<br />

• Lípidos – marcador de necrosis


Espectroscopia <strong>en</strong> RM.<br />

• La especificidad es limitada, aunque hay peculiaridades características de cada tumor.<br />

• Valoramos cambios relativos <strong>en</strong> fo<strong>rm</strong>a de relación <strong>en</strong>tre conc<strong>en</strong>tración de metabolitos.<br />

• Puede haber mediciones inexactas por volum<strong>en</strong> parcial con tejido sano circundante.<br />

• Peculiaridades <strong>en</strong> edad pediátrica:<br />

• La disminución <strong>en</strong> <strong>tumores</strong> <strong>pediátricos</strong> puede ser debido a oligod<strong>en</strong>droglia inmadura.<br />

Tumores <strong>cerebrales</strong>: <strong>en</strong> g<strong>en</strong>eral<br />

• Metabolismo alterado<br />

• Pérdida de integridad neuronal y aum<strong>en</strong>to del recambio de mielina<br />

– Cho/Cr elevado (por elevación de Cho o disminución de Cr)<br />

– NAA/Cr disminuido<br />

– Lípidos + lactato: <strong>en</strong> todos los malignos<br />

– La creatina (Cr) puede disminuir <strong>en</strong> <strong>tumores</strong> <strong>cerebrales</strong> por alteración del metabolismo<br />

no<strong>rm</strong>al.<br />

• NAA:<br />

• Disminuye <strong>en</strong> <strong>tumores</strong> de estirpe glial aunque es marcador neuronal. La detección de picos<br />

disminuidos <strong>en</strong> estos <strong>tumores</strong> puede ser por volum<strong>en</strong> parcial con tejido sano circundante o por<br />

infiltración tumoral de tejido circundante.


Aplicaciones de ERM<br />

1. Evaluar grado tumoral.<br />

2. Dirigir biopsia.<br />

3. Evaluar respuesta al tratami<strong>en</strong>to.<br />

4. Dete<strong>rm</strong>inar invasión de tejido<br />

peritumoral.


Aplicaciones de ERM<br />

Grado tumoral.-<br />

• Alto grado: mayor ratio Cho/Cr y m<strong>en</strong>or NAA/Cr.<br />

– Cho:NAA level


Aplicaciones de ERM<br />

Dirigir biopsia.-<br />

• ERM multivóxel ayuda a dete<strong>rm</strong>inar regiones de alto grado, <strong>en</strong><br />

<strong>tumores</strong> heterogéneos (sólido-necróticos, con áreas<br />

hemorrágicas o calcificación focal.<br />

Respuesta al tratami<strong>en</strong>to.-<br />

• Difer<strong>en</strong>cia necrosis de recurr<strong>en</strong>cia<br />

Invasión de tejido peritumoral.-<br />

• Más allá del edema <strong>en</strong> ipT2 y de área de captación <strong>en</strong> ipT1


Aplicaciones de ERM<br />

• En el estudio de Majós, se realizaron mediciones de vóxel único con un volum<strong>en</strong> de<br />

<strong>en</strong>tre 1’5 y 2 cm3, int<strong>en</strong>tando analizar con el mismo el mayor volum<strong>en</strong> de lesión y<br />

evitando al máximo tejido sano circundante.<br />

– Administración de contraste paramagnético: 0’1 mmol/kg de peso.<br />

– Secu<strong>en</strong>cias básicas: al m<strong>en</strong>os ipT1, ipT2, ipFLAIR y T1 tras inyección de C.I.V.<br />

• Majós y col propon<strong>en</strong> como criterio evaluar los sigui<strong>en</strong>tes ratios:<br />

• mIns/ NAA > 0’90 <strong>en</strong> TE corto 30 ms (S y E 0’88)<br />

• Cho/ NAA > 1’90 <strong>en</strong> TE largo 136 ms (S 0’83, E 0’88)<br />

• mIns, evaluado <strong>en</strong> TE corto, es más discriminativo puesto que<br />

aum<strong>en</strong>ta <strong>en</strong> astrocitomas de bajo grado, incluso aunque no esté<br />

alterado significativam<strong>en</strong>te <strong>en</strong> ratio Cho/ Cr


4.- Imanes 3T<br />

• Se puede obt<strong>en</strong>er valor “b” alto <strong>en</strong> imanes de 1’5 T, aunque <strong>en</strong> imanes de 3T se<br />

obti<strong>en</strong>e mayor relación señal/ruido.<br />

– El valor b “conv<strong>en</strong>cional” 1000 s/mm2 condiciona aparición de artefacto producido por<br />

efecto T2 (T2-shine trough), que provoca aum<strong>en</strong>to de señal <strong>en</strong> imág<strong>en</strong>es isotrópicas no<br />

relacionado con la restricción. El uso de mapas de CDA lo comp<strong>en</strong>sa, pero el CDA de<br />

lesiones con reducción moderada de la difusión (muchos gliomas) es similar a la SB no<strong>rm</strong>al.<br />

– Se recomi<strong>en</strong>da el empleo de valor b más alto (3000 s/mm2), que produce un mayor<br />

contraste. Más eficaz.<br />

• Aum<strong>en</strong>ta la escasa relación señal/ruido (RSR) de la técnica ASL.<br />

• Disminuye tiempo de exploración (importante <strong>en</strong> paci<strong>en</strong>tes anestesiados, con<br />

situación clínica crítica, etc).<br />

• Imanes de 3T aum<strong>en</strong>tan la capacidad de resolución de picos y aum<strong>en</strong>tan la RSR,<br />

directam<strong>en</strong>te proporcionales a la magnitud del campo magnético.<br />

• Pe<strong>rm</strong>ite disminuir el volum<strong>en</strong> de vóxel, <strong>en</strong> m<strong>en</strong>or tiempo de adquisición.<br />

• Analiza metabolitos como taurina, glutamato o GABA, imperceptibles <strong>en</strong> equipos de<br />

1’5 T.


Conclusiones<br />

• Limitaciones de RM conv<strong>en</strong>cional:<br />

• Ti<strong>en</strong>e s<strong>en</strong>sibilidad<br />

• Carece de especificidad, precisión<br />

• No se puede usar aisladam<strong>en</strong>te para difer<strong>en</strong>ciar progresión o recurr<strong>en</strong>cia tumoral de<br />

respuesta a tratami<strong>en</strong>to.<br />

• Gliomas ti<strong>en</strong><strong>en</strong> bordes mal delimitados (dificulta reproducibilidad de mediciones)<br />

• Gliomas se exti<strong>en</strong>d<strong>en</strong> a tejido circundante sin repres<strong>en</strong>tación morfológica <strong>en</strong> imag<strong>en</strong><br />

• Medida bi-dim<strong>en</strong>sional<br />

• Qué secu<strong>en</strong>cia usar para medir (ipT2 incluye edema, ipT1-CIV)<br />

• DDf <strong>en</strong>tre radionecrosis y necrosis tumoral con progresión<br />

• Efecto de corticosteroides y antiangiogénicos <strong>en</strong> patrón de captación aun sin<br />

cambios <strong>en</strong> tamaño o grado tumoral, influ<strong>en</strong>ciado por alteración o no de BHE<br />

• Edema citotóxico vs vasogénico, asociado a progresión o respuesta a tratami<strong>en</strong>to<br />

• Tiempo transcurrido desde inicio de respuesta a tto y disminución de tamaño tumoral<br />

puede ser elevado y retrasar toma de decisiones terapéuticas


Conclusiones<br />

• Espectroscopia<br />

• Perfusión<br />

• Difusión<br />

Metabolismo<br />

Vascularización<br />

Celularidad


Conclusiones<br />

• La ERM (1H-Espectroscopía RM) es una técnica que mejora la precisión<br />

diagnóstica y el nivel de confianza diagnóstico para difer<strong>en</strong>ciar <strong>tumores</strong> gliales y<br />

lesiones pseudotumorales.<br />

• Es una técnica reproducible y fácilm<strong>en</strong>te aplicable<br />

• Utilidad<br />

1. Evaluar grado tumoral.<br />

2. Dete<strong>rm</strong>inar invasión de tejido peritumoral.<br />

3. Evaluar respuesta al tratami<strong>en</strong>to.<br />

4. Dirigir biopsia.<br />

• La ERM de vóxel único es rápida y fácilm<strong>en</strong>te evaluable.<br />

• La técnica de multivóxel pe<strong>rm</strong>ite además evaluar VOI (volúm<strong>en</strong>es de interés) más<br />

pequeños y una mejor evaluación de <strong>tumores</strong> heterogéneos (sólido-necróticos), y<br />

evita errores de muestra.<br />

• Características dete<strong>rm</strong>inadas <strong>en</strong> sustancia blanca <strong>en</strong> niños m<strong>en</strong>ores de 2 años.


Conclusiones<br />

• La Tractografía e DTI:<br />

• Avance <strong>en</strong> la indicación quirúrgica de <strong>tumores</strong> suprat<strong>en</strong>toriales<br />

profundos y lesiones de tronco.<br />

• Herrami<strong>en</strong>ta para caracterizar <strong>tumores</strong> de tronco <strong>en</strong>cefálico <strong>en</strong><br />

niños (g<strong>en</strong>eralm<strong>en</strong>te infiltrativos, pero a veces exofíticos y con<br />

preservación de haces axonales).<br />

• Definir patrón de crecimi<strong>en</strong>to tumoral <strong>en</strong> tronco <strong>en</strong> casos de<br />

discordancia clínico-radiológica con RM conv<strong>en</strong>cional.<br />

• Planificación quirúrgica añadi<strong>en</strong>do imág<strong>en</strong>es de tractografía a<br />

neuronavegadores, pe<strong>rm</strong>iti<strong>en</strong>do una interv<strong>en</strong>ción quirúrgica lo más<br />

funcional y conservadora, o m<strong>en</strong>os lesiva, posible.


Conclusiones<br />

• La perfusión con RM:<br />

• Inespecífica para difer<strong>en</strong>ciar distintos tipos histológicos tumorales,<br />

<strong>en</strong> g<strong>en</strong>eral.<br />

• Utilidad:<br />

• Gradación tumoral<br />

• Respuesta a tratami<strong>en</strong>to<br />

• Dirigir biopsia prequirúrgica a zona de más alto grado tumoral


Conclusiones<br />

La ERM y la ipP son indep<strong>en</strong>di<strong>en</strong>tes, pero complem<strong>en</strong>tarias.<br />

Tejido no<strong>rm</strong>al Tejido tumoral Tejido necrótico<br />

ERM<br />

Espectro no<strong>rm</strong>al de de NAA<br />

dominante, Cho y Cr <strong>en</strong><br />

conc<strong>en</strong>traciones no<strong>rm</strong>ales<br />

Pico de Cho elevado<br />

Pico de NAA disminuidoaus<strong>en</strong>te<br />

Pico de Cr variable<br />

Pico de Lip/Lac<br />

Aum<strong>en</strong>to significativo de<br />

ratio Cho/NAA<br />

Aus<strong>en</strong>cia de cualquier<br />

tipo de metabolito<br />

RM ipP rCBV no<strong>rm</strong>al <strong>en</strong> SG y SB rCBV elevado <strong>en</strong> la lesión Disminución/ aus<strong>en</strong>cia<br />

de vascularización<br />

Biopsia SG y SB no<strong>rm</strong>al Alta celularidad<br />

Mitosis<br />

Necrosis<br />

Neovascularización<br />

Muerte celular


Conclusiones<br />

Limitaciones:<br />

– La adquisición de imág<strong>en</strong>es y postproceso no están<br />

estandarizados.<br />

– Factores técnicos como shimming son más complejos.<br />

– Imág<strong>en</strong>es con baja resolución espacial (software de<br />

solapami<strong>en</strong>to con imág<strong>en</strong>es conv<strong>en</strong>cionales).<br />

– Solapami<strong>en</strong>to, considerable, de hallazgos <strong>en</strong>tre distintos tipos<br />

tumorales y grados tumorales.<br />

– La heterog<strong>en</strong>eidad intratumoral (hemorragia, calcio) complica la<br />

interpretación del espectro.


Conclusiones<br />

V<strong>en</strong>tajas de <strong>técnicas</strong> <strong>avanzadas</strong>:<br />

• Son <strong>técnicas</strong> no invasivas.<br />

• Info<strong>rm</strong>ación sobre metabolismo, patofisiología, vascularización y<br />

comportami<strong>en</strong>to biológico<br />

• El uso combinado de ERM con ipD mejora la especificad diagnóstica de<br />

lesiones <strong>cerebrales</strong> con captación <strong>en</strong> anillo.<br />

• La asociación con otras secu<strong>en</strong>cias de RM aum<strong>en</strong>ta la eficacia global<br />

diagnóstica.<br />

• Análisis multiparamétrico, para distinguir tumor de los cambios por<br />

respuesta a tratami<strong>en</strong>to.<br />

• A medida que estas nuevas <strong>técnicas</strong>, se vayan automatizando y validando<br />

clínicam<strong>en</strong>te, el uso multiparamétrico de <strong>técnicas</strong> de imag<strong>en</strong> será<br />

incorporado <strong>en</strong> la rutina del diagnóstico de <strong>tumores</strong> del SNC <strong>en</strong> edad<br />

pediátrica.


Conclusiones<br />

Consecu<strong>en</strong>cias:<br />

• Mayor especificidad <strong>en</strong> el tratami<strong>en</strong>to<br />

• Mejora de la superviv<strong>en</strong>cia<br />

• Disminución de efectos secundarios<br />

neurotóxicos


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• 10.- Radiología (2011) 53 (2): 134-145. M. I. Martínez León.<br />

• 11.- AJNR Am J Neuroradiol (1997) 18: 203–218. A. Aria Tzika.

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