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)
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