curso de resonancia magnetica nuclear

CURSO DE RESONANCIA

MAGNETICA NUCLEAR

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Difusión

Changing how the world

looks at MR

• Es el movimiento incoherente, al azar, de

las moléculas de agua a nivel microscópico,

también conocido como movimiento

Browniano

Difusión

• Las imágenes de difusión tienen la

capacidad para proporcionar información

acerca del estado fisiológico del tejido

cerebral in vivo

La importancia clínica

• Lesión isquemia aguda

• Diagnostico diferencial entre abscesos y tumores quísticos y/o necróticos.

• Diagnostico diferencial entre isquemias cerebrales agudas y crónicas en pacientes con enfermedad vascular múltiple

• Diagnostico diferencial entre quiste aracnoideo y quiste epidermoide

• Detección de lesiones reversibles en estados post-convulsivos

• Diagnostico diferencial entre enfermedad de Jakob y otros tipos de demencia.

Utilidades

• Las dimensiones del espacio intracelular vs. extracelular

• La tortuosidad del espacio a través del cual las moléculas de agua difunden

• La permeabilidad de las membranas

• El flujo capilar

• La temperatura

• La viscosidad

• La estructura celular

Factores que influyen en la

difusión

Imágenes de difusión

• FALLA DE LA BOMBA NA /KA.

• AUMENTA EL CONTENIDO DE AGUA INTRACELULAR.

• EDEMA CITOTÓXICO.

• SEÑAL BRILLANTE.

Imágenes de difusion

• Los valores de difusión son exhibidos en una escala de grises:

• Difusión lenta BRILLANTE

• Difusión rápida OSCURA

Valor “b”

• Refleja la sensibilidad de los

gradientes de difusión en función del

incremento de la intensidad y la

duración de los mismos.

• Se expresa en milímetros cuadrados

por segundo.

Cuantificación y mapa ADC

• Coeficiente de difusión aparente

• Para generar un mapa ADC se deben

obtener por lo menos dos valores

diferentes de “b”.

• Un mapa ADC es una interpolación de una

serie de imágenes con diferentes valores “b”

Mapa ADC

DWI ADCInfarto brillante Infarto negro

Difusión en rm

2) Contraste de imágenes por DWI:

Se utilizan GRADIENTES en 3 planos

ortogonales:

- X= derecha-izquierda

- Y= anterior-posterior

- Z= superior- inferior

• Cuando una secuencia es sensible solamente

a una dirección de difusión, áreas normales

pueden mostrar contrastes falsos positivos,

si la orientación del tracto de fibras es

perpendicular a la dirección de difusión.

Importante

b=0 b=1200

b-value

Sig

nal

Slope = ADC

Difusión

b-valueSig

nal In

tensityDWI y ADC

DWI

ADC

T2

FLAIR

DWI

Difusión de

infarto agudo

T2 - FLAIR - DWI

Infarto agudocronica y aguda

Lesion aguda

FLAIR DWI

Perfusion

Tejido viable

FLAIR - DWI - PERFUSION

ADCT2 Difusion

Infarto brillante Infarto negro

Coeficiente de difusion aparente

(ADC)

cronico agudo

Single Shot difusion

b=1000 2mm slices b=3000 5mm slices

HR Multishot Difusión

b=0 ADCb=800

Alto G versus S/N

Alto b-factor versus S/N 18mT 27mT 36mT 45mT 54mT 63mT 68mT

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

Tensor de Difusión

• Parámetros cuantitativos:

• 1) Indice de difusibilidad (ADC)

• 2) Anisotropía Fraccional (FA)

z

Y

X

XYYZ

XZ

LOS VALORES DE FRACCIÓN DE

ANISOTROPIA “FA” AUMENTAN CON EL

INCREMENTO DEL GRADO DE

MIELINIZACIÓN DE LAS FIBRAS.

POR LO CUAL SE PUEDE CORRELACIONAR

LA DENSIDAD DE LAS FIBRAS CON EL GRADO

ANISOTROPIA

Anisotropía Fraccional

• Derecha – izquierda : Rojo

• Anterior – posterior : Verde

• Cráneo – caudal : Azul

Mapa de colores

MAPA DE

COLORES

Conclusiones

Area de Infarto

Aumenta el ADC

Disminuye el FA

0 -10 -1

0 -1

Tracto de Fibras (WIP)

• Difusión Multi-shot

• voxels isotropico 2x2x2 mm

• Tensor de difusión

• 6 direcciones de difusión

• Tres valores-b

• 30 mT/m Gradientes

Espectroscopia

• La interacción de la radiación electromagnética con los núcleos atómicos del hidrógeno colocados en un campo magnético, a una determinada frecuencia.

¿Que estudia la resonancia?

Espectro

• 1951 - Martín Packarel (Univ. Stanford)

• Publica por primera vez el espectro de

resonancia del hidrógeno del etanol, como

se observaba en el osciloscópio

¿Que estudia

la espectroscopia?

• La espectroscopia provee información bioquímica acerca de los cambios a nivel del metabolismo celular y molecular, mediante el estudio de metabolitos hidrogenados de las células cerebrales

S

time

Free Induction Decay signal

FID

T2*

GENERACION DE LA SEÑALRelajacion transversal T2

F I D

CAIDA DE LA INDUCCION LIBRE

• Ondas sinusoidales de diferentes

frecuencias.

• Representa un espectro en función del

tiempo.

• Esta compuesta por una parte real y otra

imaginaria.

Transformada de Fourier

• Es un procedimiento matemático.

• Transforma el espectro en función del

tiempo a un espectro en función de la

frecuencia.

RF señal

A/D

conversion

imagen

FT

k-space

Técnicas de espectroscopia

• PRESS (Espectroscopía de punto resuelto)

• STEAM (Modo de adquisición de eco estimulado)

• Adquisición Mono y Multi-voxel

• CSI (Imágen de desviación química)

PRESS

• Secuencia de pulsos de 90º - 180º - 180º

• Tiempo de eco mas largo ( > 40 mseg )

• Mayor relacion señal ruido

• Menor cantidad de picos metabólicos

• Menor tiempo de adquisición

STEAM

• Secuencia de tres pulsos selectivos de 90º

• Tiempos de eco mas cortos ( 20-30 mseg)

• Mayor cantidad de picos de metabolitos

• Menor relación señal ruido

• Mayor tiempo de adquisición

CSI

• Esta técnica combina la señal espectral con

las imágenes de la RM convencional.

• Permite obtener mapas metabólicos e

información correspondiente a diferentes

rangos de frecuencia de resonancia.

• Se conoce como técnica Multi-voxel.

Metabolitos de mayor interés

• NAA : N-Acetyl aspartato -2.0 ppm

• Cr : Creatina -3.0 ppm

• Cho : Colina -3.2 ppm

• Mi : Myo-inositol -3.6 ppm

• Glx : Glutamato / Glutamina -2.6 ppm

• Lac : Lactato -1.3 ppm

AGUA:4.7ppm

Moléculas

Espectro cerebral

NAA (N-acetil-aspartato)

• Es el pico de mayor altura. se lo

considera un marcador de viabilidad

neuronal. su concentración es mayor en

sustancia gris que en sustancia blanca

COLINA

• Es un complejo metabólico formado por

colina libre, fosfatidilcolina y

glicerofosforilcolina. Refleja la síntesis y

degradación (“turn over”) de las

membranas celulares

CREATINA

• Representa el metabolismo energético

celular. las concentraciones de creatina y

fosfocreatina se mantienen relativamente

constantes por lo que se las toma como

valor de referencia

LACTATO

• Está formado por un pico doble, que

varía su positividad o negatividad, con

referencia a la línea de base, en función

del TE. utilizado. Es indicativo de

metabolismo anaeróbico y/o necrosis

tisular

LÍPIDOS

• En ciertas patologías como isquemias y

tumores, el aumento de los lípidos,

orienta hacia la magnitud del daño

celular.

GLx (Glutamato/Glutamina

• Es un neurotransmisor excitatorio del

S.N.C., actuando sobre la glía y neuronas.

Puede encontrarse aumento de estas

sustancias en encefalopatía hepática,

epilepsias, etc.

MIOINOSITOL

• Es mayor en niños que en adultos. se lo

encuentra fundamentalmente en los

astrocitos. aumenta en procesos de

gliosis. Actualmente representa un

importante indicador para el diagnóstico

de enf. de alzheimer

Recidiva tumoral

Isquemia

Lesión expansiva de tronco

Espectro contralateral

MULTI-VOXEL MAPA METABOLICO

Philips de 7 Tesla

GE 9.4 Tesla

Concentración de Sodio tisular

TSC (mM)