Rev. Per. Neurol.            Vol. 7 •  Nº 1-2  •   2001

 

IMÁGENES POR DIFUSIÓN EN INFARTO CEREBRAL AGUDO

Carlos Martinot del Pozo1, Carlos Martinot Luyo2

1. Médico residente de radiología. New York Methodist Hospital. Affiliated to Cornell University Director. Centro de Resonancia Magnética (CEREMA) Lima-Perú.
2. Médico Neurólogo. Gerente General Centro de Resonancia Magnética (CEREMA) Lima-Perú. Sede Docente de la Facultad de Medicina de San Fernando U.N.M.S.M.

Resumen.-

Los equipos de RM de alto campo permiten obtener imágenes ecoplanares, secuencias ultra rápidas que pueden adquirir un corte en 18-64 ms. Este tipo de secuencias pueden generar imágenes sensibles al movimiento incoherente o difusión de las moléculas de agua. Estas imágenes son actualmente la manera más sensible y específica de evaluar el infarto cerebral agudo, pues éste presenta un coeficiente aparente de difusión disminuido debido al edema citotóxico que se produce en las primeras horas posteriores al evento y que aparece hiperintenso en las imágenes por difusión; por el contrario el edema vasogénico del infarto subagudo así como las áreas de encefalomalacia que se observan en un estadio crónico tienen un coeficiente aparente de difusión incrementado, hipointenso en las imágenes por difusión. Esto ofrece una gran ventaja frente a las imágenes de RMT2 convencionales que se hacen positivas a las ocho horas en el mejor de los casos y que muestran hiperintensidad en los tres estadios rnencionados, y frente a la tomografía computarizada que suele ser negativa durante las primeras 24 horas del infarto.

Palabras claves: Ecoplanar, Difusión.   

Abstract.-

High field MR machines are able to perform Echo planar imaging these ultrafast sequences allow single slice acquisition in 18-64 milliseconds. With these sequences, images sensitive chiefly to incoherent motion or molecular diffusion of water molecules can be generated. Diffusion imaging is currently the most sensitive and specific way to evaluate an acute cerebral infarctbecause as cytotoxic edema develops on the first hours of the infarct, diffusion of water molecules decrease and it becomes hyperintense on DWI, the opposite occurs on subacute and chronic infarcts where vasogenic edema and encephalomalacia respectively, have an increased apparent diffusion coefficient and become hypointense on DWI. Diffusion weighted images have many advantages over standard T2 sequences, wich only become positive after at least 8 hours and show hyperintesity on acute, subacute and chronic infarcts. DWI has also advantages over computed tomography wich is frequently negative during the first 24 hours of the stroke.

Key words: Echo Planar, Diffusion.

Definiciones.-


En los estudios de RM convencionales, el movimiento aleatorio de las moléculas de agua causa una reducción mínima de la señal. Sin embargo, en secuencias con pulsos de gradiente muy potentes se pueden generar imágenes sensibles principalmente al movimiento incoherente o difusión de las moléculas de agua.3

Hasta hace muy poco, las aplicaciones de las imágenes por difusión eran muy limitadas, porque estas imágenes son muy sensibles a los artefactos de movimiento del paciente, movimientos respiratorios y latidos cardíacos.

Las imágenes ecoplanares (EPI) sin embargo permiten obtener una adquisición completa en 18-64 milisegundos4. Estas imágenes ultra rápidas reducen en gran medida los artefactos de movimiento, por lo tanto el EPI ha ampliado enormemente la utilidad clínica de las imágenes por difusión.

En las imágenes por difusión (DWI) las regiones con alta difusión demuestran una relativa atenuación de señal (hipointensidad), mientras que las regiones con baja difusión se caracterizan por un aumento relativo de señal (hiperintensidad).

Una medición cuantitativa de la difusión, es el coeficiente aparente de difusión (ADC por sus siglas en ingles). El ADC puede ser generado a partir de información obtenida en imágenes por difusión, y también se pueden crear mapas ADC para facilitar su interpretación.

En los mapas ADC las regiones con alta difusión son relativamente hiperintensas mientras que las imágenes con baja difusión son relativamente hipointensas. Además en algunos tejidos la magnitud de la difusión no es la misma en todas las direcciones, por ejemplo, en la substancia blanca normal, la difusión es mucho mayor en sentido paralelo a los tractos nerviosos que en sentido perpendicular a éstos. Esto se conoce como anisotropía y se puede calcular un índice de ella (IDA). Clínicamente se emplean las DWI más que los mapas ADC debido a su mayor conspicuidad para detectar una lesión. Sin embargo, el DWI tiene una contribución deT2, esto se conoce como "T2 shine through" y no es más que una hiperintensidad de señal debido a un efecto T2 y no a una disminución real en la difusión. Cuando esto ocurre se deben analizar los mapas ADC donde este efecto no se produce.

 

Caso 1. Paciente de 66 años que presenta debilidad y falta de coordinación en miembros superior e inferior derechos de 6 hiras de evolución.

a. El ET sólo muestra múltiples pequeñas hiperintensidades de aspecto crónico en la substancia blanca del lado izquierdo.

b. El DWI demuestra infarto lacunar agudo a nivel talámico izquierdo.

 

Infarto crebral agudo.-

Es conocido que en un ACV agudo al producirse edema citotóxico, la difusión de las moléculas de agua disminuye5. Se postula que esto es debido a una disminución en la actividad de la Na+ K+ ATP asa en la membrana de las células gliales y una consecuente disminución en el transporte de las moléculas de agua6. El agua queda atrapada dentro de las células gliales donde hay una restricción relativa del movimiento de sus moléculas comparado con el del espacio extracelular. Esta disminución en la difusión puede ser detectada como un área de hiperintensidad en DWI entre 10 y45 minutos después de una oclusión vascular en animales7.

En humanos, los infartos agudos se pueden identificar en DWI a partir de las 2,5 a 3 horas, muy pocos pacientes llegan al hospital en un estadio tan temprano8. La difusión continúa disminuyendo llegando a su mínimo valor entre las 24 horas y los cuatro días después del evento. La difusión se normaliza a los cinco a diez días. Esto refleja la persistencia del edema citotóxico9 (asociado con disminución de la difusión) y posterior desarrollo de edema vasogénico y disrrupción de la membrana celular con el consecuente incremento del agua extracelular (asociado con aumento en la difusión). Por lo tanto, la difusión aumenta debido al continuo incremento del agua extracelular y/o a gliosis neuronal10.

Las imágenes de RM convencionales, no son capaces de detectar un ACV agudo (caracterizado por hiperintensidad en T2) por aproximadamente ocho horas en el mejor de los casos. Por lo tanto, en las primeras ocho horas después de la instalación de un déficit neurológico agudo, las imágenes por difusión son muy útiles para determinar si el paciente tuvo o no un infarto.

En un estudio realizado en el Massachussets General Hospital para determinar la sensibilidad y especificidad de DWI en el diagnóstico de infarto cerebral agudo. Se revisaron los récords de todos los pacientes que se presentaron con evidencia de un déficit neurológico agudo y en los que se realizó DWI en un periodo de 10 meses. De 194 pacientes, 67 fueron estudiados con DWI dentro de las primeras 24 horas del evento. 46 de ellos fueron positivos en DWI y 45 de ellos tuvieron un diagnóstico clínico final de ACV agudo. Un total de 21 pacientes tuvieron un DWI negativo y en 20 de ellos se descartó un ACV agudo. La sensibilidad y especificidad calculadas fueron 98% y 95%, respectivamente12.

En 24 sujetos estudiados dentro de las primeras seis horas del evento el DWI mostró una exactitud del 100% en el diagnóstico de 15 pacientes con ACV agudo y en nueve pacientes el diagnóstico pudo ser descartado.

De lo anterior se desprende que una lesión caracterizada por un valor de difusión disminuido tiene una estrecha relación con edema citotóxico e infarto irreversible, así mismo la ausencia de disminución en la difusión tiene una estrecha correlación con la ausencia de infarto.

El desarrollo de las EPI ha permitido la evaluación del paso de agentes de contraste a través de la vasculatura intracraneal. Estas imágenes por perfusión pueden ser empleadas rutinariamente en la evaluación de pacientes con ACV agudo. Después de una oclusión arterial, las regiones del cerebro caracterizadas por una difusión disminuida, presentan además una ausencia de perfusión, con marcada hipointensidad en los mapas rCBV. Estas regiones corresponden en la mayoría de los casos a tejido no viable.

Sin embargo, agudamente en algunos pacientes se encuentran regiones caracterizadas por una perfusión disminuida y una difusión normal rodeando áreas de difusión disminuida y perfusión ausente. Estas áreas frecuentemente infartanen lassiguientes dossemanas. Por lo tanto, en el estadio agudo, la combinación de difusión y perfusión es capaz de identificar la penumbra ísquémica o área en riesgo de infarto13.

 

Caso 2. Paciente de 49 años con historia de infarto cerebral 3 años atrás. Presenta hemiparesia derecha, disertría y asimetría facial izquierda de 4 horas de evolución

a. El ET muestra pequeña hiperintensidad lineal de aspecto crónico en el tronco cerebral izquierdo.

b.El DWI muestra extenso infarto en terrirtorio de la cerebral posterior izquierda.

 

Infarto cerebral subagudo.-

Aunque los infartos subagudos pueden ser visualizados en las imágenes T2, las imágenes por difusión, son también muy útiles. En las imágenes T2 convencionales, los infartos en la substancia blanca y las hiperintensidades no específicas, que se observan en muchos pacientes ancianos, no se pueden diferenciar. En las imágenes por difusión, sin embargo, los infartos son hiperintensos mientras que las hiperintensidades T2 inespecíficas no muestran anormalidades14.

Cuando un infarto evoluciona durante la fase subaguda, se desarrolla edema vasogénico. En las imágenes T2 convencionales, tanto el edema citotóxico como el vasogénico, son hiperintensos, es por lo tanto muy dificil diferenciar la extensión del infarto del edema vasogénico. Sin embargo, mientras que el edema citotóxico se caracteriza por una disminución en la difusión, el edema vasogénico presenta un incremento en la misma, esto se ha demostrado en pacientes con tumores, así como en experimentos con animales15. Este es el resultado del incremento relativo en el espacio extracelular donde existe menos restricción al movimiento de las moléculas de agua en comparación con el espacio intracelular. Por lo tanto, en las imágenes por difusión, el infarto (hiperintenso) puede ser diferenciado del edema extracelular (hipointenso), si hay un "T2 shine through", el edema extracelular puede aparece isointenso.

DWI es también muy útil en diferenciar los infartos subagudos de los crónicos. Ambos son hiperintensos en T2, y en la ausencia de estudios anteriores, es muy difícil diferenciarlos. En las imágenes por difusión ambos componentes pueden ser claramente delineados. El componente subagudo es hiperintenso, secundario a una disminución en la difusión, mientras que el componente crónico es hipointenso, debido a su incrementada difusión.

Finalmente, los efectos de susceptibilidad o T2 son mucho mayores en las imágenes por difusión que en las secuencias T2 spin eco de rutina, debido a esto DWI facilita la detección de hemorragia dentro del infarto en comparación con las secuencias convencionales.


Ver Bibliografía

 


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