Técnicas de Neuroimagen Docente: TM Miguel Ramírez
1. Neuroimagen anatรณmica
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Las técnicas de neuroimagen estructural proyectan imágenes del sistema nervioso que permiten identificar alteraciones neuroanatómicas relacionadas con el daño cerebral.
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Desde las primitivas técnicas de radiografía convencional hasta las modernas técnicas como la Tomografía Computarizada (TC) y la Resonancia Magnética Nuclear (RM), se ha producido un salto cualitativo de gran importancia que permite la identificación visual del interior del encéfalo y sus posibles anomalía
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• Las técnicas de neuroimagenanatómica son esenciales para el diagnóstico neurológico y pueden resultar muy útiles tanto en el diagnóstico neuropsicológico como en el proceso de rehabilitación cognitiva, ya que permiten relacionar los hallazgos en los test con las alteraciones neuroanatómicas que ofrecen.
Tomografía Computarizada (TC) o Tomografía Axial Computarizada (TAC) • Es una técnica de neuroimagen anatómica que recurre a la utilización de una fuente emisora de rayos X junto a una serie de detectores de fotones que giran automáticamente sobre la cabeza del paciente tomando numerosas fotografías del encéfalo en distintos niveles de profundidad. Produce una serie de imágenes consecutivas del cerebro que muestran la diferente densidad de los tejidos cerebrales frente a los rayos X.
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• La técnica se basa en la atenuación que sufren los rayos X al atravesar los
distintos tejidos. Se emplea un estrecho haz de radiaciones con diferentes proyecciones en un plano perpendicular al cráneo. El grado de atenuación que sufran las radiaciones X dependerá de las densidades de cada tejido estudiado y posteriormente se realiza un análisis que se traduce en imágenes del encéfalo.
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โ ข La eficacia diagnรณstica de la TC puede aumentar con la inyecciรณn de
sustancias de contraste yodadas, ya que incrementan la diferenciaciรณn entre los diferentes tejidos.
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• Se emplea un estrecho haz de radiaciones con diferentes proyecciones en
un plano perpendicular al cráneo. El grado de atenuación que sufran las radiaciones X dependerá de las densidades de cada tejido estudiado y posteriormente se realiza un análisis que se traduce en imágenes del encéfalo. La eficacia diagnóstica de la TC puede aumentar con la inyección de sustancias de contraste yodadas, ya que incrementan la diferenciación entre los diferentes tejidos
https://image.slidesharecdn.com/conceptos-130813210846-phpapp02/95/conceptos-bsicos-en-radiologia-10-638.jpg?cb=1376428223
http://www.freedigitalphotos.net/images/previews/set-collection-of-brain-disease-cerebral-infarction-hemorrhagic-stroke-brain-tumor-disc-herniation-w-100412907.jpg
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Resonancia Magnética Nuclear (RM o RMN)
• Es un sistema de neuroimagen anatómica no invasiva de aparición posterior
a la TC que ofrece imágenes cerebrales de alta resolución obtenidas a partir de la medida de las ondas que emiten los átomos de hidrógeno cuando son activadas por ondas de radiofrecuencia en un determinado campo magnético..
• El paciente es introducido en un escáner y los protones de hidrógeno giran
naturalmente alineándose por efecto del potente campo magnético creado por el escáner. Posteriormente se aplica un campo magnético externo de manera adicional (radiofrecuencia), con una determinada frecuencia, lo que provoca que los fotones giren fuera del campo magnético externo.
2. Neuroimagen funcional • A medida que los fotones se “relajan” de nuevo hasta volver a su posición original emiten una señal de radiofrecuencia que se puede analizar digitalmente, representándose en imágenes del encéfalo
https://www.redaccionmedica.com/images/destacados/los-tatuajes-pueden-producir-efectos-adversos-en-las-resonancias-magneticas-3776_620x368.jpg
Neuroimagen Funcional
• Las técnicas de neuroimagen funcional surgen a partir de los años 70 del
pasado siglo, como una necesidad para conocer más a fondo el cerebro no sólo en su anatomía sino en su funcionamiento.
• Hace más de cien años los científicos postularon la idea de que aquellas áreas del cerebro que estuvieran más activas tendrían un mayor aporte sanguíneo así como un mayor consumo energético.
• Tuvieron que pasar muchos años hasta que la tecnología pudo desarrollar
imágenes de la actividad mental, del cerebro en acción, demostrando que, efectivamente, la parte del cerebro que esté más activa tendrá un mayor consumo de energía.
• La utilización de las técnicas de neuroimagen funcional se extiende a los
ámbitos de la investigación, el diagnóstico y la rehabilitación neuropsicológica, ya que proporcionan mapas cromáticos del sistema nervioso en base al registro de la perfusión sanguínea, el metabolismo de la glucosa, el nivel de consumo de oxígeno o la actividad de los neurotransmisores
• Las técnicas de neuroimagen funcional son recomendables en diversas
ocasiones: confirmación del diagnóstico de muerte cerebral, sospecha de tumor cerebral primario o metastático o estudio en profundidad de cuadros epilépticos.
• Para la Neuropsicología, el mayor interés de las técnicas de neuroimagen
estriba en que por vez primera se puede estudiar el cerebro en vivo, observándose las modificaciones metabólicas que se producen durante la realización de tareas cognitivas.
• Aunque
superan las utilidades de las pruebas de neuroimagen anatómica, las pruebas de neuroimagen funcional tienen algunos inconvenientes como el elevado coste y la excesiva artificiosidad numérica. Como han señalado algunos autores (Bleutel y Klimchak, 2004), aun cuando las imágenes cerebrales producidas por la pruebas de neuroimagen funcional parecen fotografías genuinas de la actividad cerebral, son en realidad la representación gráfica de los análisis matemáticos empleados. Se requieren numerosas mediciones durante la fase de activación y la de reposo tanto en sujetos sanos o patológicos, para sacar la media estadística de las mínimas oscilaciones que se producen en el metabolismo
Resonancia funcional magnética fMRI
• Con base en la resonancia magnética, la resonancia funcional magnética
fMRI es la estrella de la neuroimagen. Es capaz de reflejar cambios en la imagen cerebral basados en la actividad neuronal. Podemos ver qué áreas se activan cuando el sujeto realiza una tarea mental y por lo tanto correlacionar áreas cerebrales y conducta.
Evolución de la actividad en un paciente con Esclerosis Múltiple (Inicio, 15 meses y 26 meses)
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Pantano P, Mainero C, Lenzi D, Caramia F, Ianetti G, (2005): A longitudinal fMRI study on motor activity in patients with multiple sclerosis. Brain , 128, 2146–2153
SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) • La tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT) es una
prueba diagnóstica de Medicina Nuclear que utiliza radiofármacos que se distribuyen por todo el cuerpo. La diferencia con el PET está en el radiofármaco y en la cámara que se utiliza. En ambas técnicas lo que se detecta es radiación gamma.
• La tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT) es una prueba
diagnóstica de Medicina Nuclear que utiliza radiofármacos que se distribuyen por todo el cuerpo. La diferencia con el PET está en el radiofármaco y en la cámara que se utiliza. En ambas técnicas lo que se detecta es radiación gamma.
• Para hacer esta prueba, se utiliza un fármaco que se denomina radiofármaco. Consiste en un medicamento que lleva una sustancia radiactiva que se introduce en el organismo a través de una vena, generalmente del brazo. Al ir transportado en la sangre, llega al órgano que queremos estudiar. El radiofármaco no tiene efectos secundarios y la radiación que emite es mínima.
• El radiofármaco es captado por una gammacámara que realizará un examen de la zona a estudiar (cabeza, tórax, abdomen, pelvis…), obteniendo imágenes tridimensionales. Para localizar mejor la zona a estudiar se puede realizar en combinación con la tomografía computarizada (SPECT-TC).
• La tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT o SPECT-TAC) da información sobre la función del órgano estudiado y las posibles alteraciones a nivel molecular. Es muy útil en el estudio del cáncer, del corazón y del cerebro.
¿Qué evalúa? • Básicamente, son tres los aspectos que esta prueba permite evaluar. Se
trata del estudio de la perfusión cerebral de la viabilidad tumoral y de los receptores cerebrales.
1. Perfusión cerebral • Se evalúa mediante los radioisótopos, los cuales según sea el nivel de flujo
sanguíneo del paciente se fijarán en el tejido encefálico. Dicho procedimiento dota de información significativa sobre patologías vasculares difíciles de detectar con otros exámenes.
• Aparte de eso también es eficaz para mostrar de manera indirecta como está la
actividad de las neuronas. Este aspecto es de gran importancia en el campo de la psiquiatría.
2. Viabilidad tumoral • Se hace empleando trazadores que no perforan la red de vasos sanguíneos, la cual permanece intacta. Estos trazadores se incorporan activamente al organismo del sujeto como sustancias análogas del potasio.
• La importancia de esta evaluación radica en determinar afecciones tumorales o
cambios naturales en el organismo consecuencia de una intervención quirúrgica
3. Neuro-receptores • Por último este análisis permite evaluar la densidad y distribución de los diferentes receptores que posee el Sistema Nervioso Central (SNC). Se consigue gracias a isótopos emisores marcados especialmente para el procedimiento.
• Este aspecto es el más reciente en cuanto a las evaluaciones del spect cerebral. A pesar de ello ha mostrado un grado de eficacia bastante bueno cuando se le ha requerido.
PET
• Exploración por tomografía por emisión de positrones – tomografía
computada (PET/TC) La tomografía por emisión de positrones (PET) utiliza pequeñas cantidades de materiales radioactivos denominados radiosondas o radiofármacos, una cámara especial y una computadora para evaluar las funciones de tejidos y órganos.
A-PET B- IRM (Resonancia Magnética) C- SPECT Mujer de 56 años con un tumor maligno (olidendroglioma)
http://jnm.snmjournals.org/content/45/3/374/F2.expansion.html
Pauleit D, Floeth F , Tellmann L, Hamacher K, (2004) Comparison of O-(2-18F-Fluoroethyl)-L-Tyrosine PET and 3-123I-Iodo--Methyl-L- tyrosine SPECT in Brain Tumors
Un Cerebro normal y otro con Alzheimer visto con PET
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