Imageria de perfuzie cerebrală prin spin-tagging (marcaj de spin) – imagerie de perfuzie cu un trasor endogen fără injectare – este o metodă non-invazivă bazată pe modificările semnalului observat la nivel cerebral odată cu marcajul repetat al protonilor la distanţă de ţesutul cerebral (de exemplu, la trecerea prin arterele vertebrale sau carotide). După marcajul protonic la nivel cervical, imaginile sunt imediat înregistrate la nivel cerebral, apoi repetate la distanţă de marcaj (marcajul provoacă o reducere în T1 – componenta longitudinală a relaxării magnetice a protonilor, care nu durează decât o secundă). Protonii marcaţi, ajungând la nivel cerebral, modifică semnalul cules. (...)"> Mismatch şi zonă de „penumbră“ în infarctul cerebral acut (II) - Viața Medicală
Newsflash
Ars Medici

Mismatch şi zonă de „penumbră“ în infarctul cerebral acut (II)

de Acad. Constantin POPA - feb. 4 2011
Mismatch şi zonă de „penumbră“ în infarctul cerebral acut (II)

   Imageria de perfuzie cerebrală prin spin-tagging (marcaj de spin) – imagerie de perfuzie cu un trasor endogen fără injectare – este o metodă non-invazivă bazată pe modificările semnalului observat la nivel cerebral odată cu marcajul repetat al protonilor la distanţă de ţesutul cerebral (de exemplu, la trecerea prin arterele vertebrale sau carotide). După marcajul protonic la nivel cervical, imaginile sunt imediat înregistrate la nivel cerebral, apoi repetate la distanţă de marcaj (marcajul provoacă o reducere în T1 – componenta longitudinală a relaxării magnetice a protonilor, care nu durează decât o secundă). Protonii marcaţi, ajungând la nivel cerebral, modifică semnalul cules. (...)

   Imageria de perfuzie cerebrală prin spin-tagging (marcaj de spin) – imagerie de perfuzie cu un trasor endogen fără injectare – este o metodă non-invazivă bazată pe modificările semnalului observat la nivel cerebral odată cu marcajul repetat al protonilor la distanţă de ţesutul cerebral (de exemplu, la trecerea prin arterele vertebrale sau carotide). După marcajul protonic la nivel cervical, imaginile sunt imediat înregistrate la nivel cerebral, apoi repetate la distanţă de marcaj (marcajul provoacă o reducere în T1 – componenta longitudinală a relaxării magnetice a protonilor, care nu durează decât o secundă). Protonii marcaţi, ajungând la nivel cerebral, modifică semnalul cules. Pot fi obţinute perechi de imagini cerebrale, în fiecare repriză, cu şi fără marcaj de protoni. Aceste imagini sunt apoi prelucrate după corecţia mişcărilor, rezultând o cartografie a modificărilor de semnal în raport cu perfuzia protonilor marcaţi (reducând imaginea în T1). În baza unor ipoteze cu privire la proporţia protonilor efectiv marcaţi, valoarea în T1 a sângelui, valoarea sa în T2, relaxarea în T1 a ţesutului cerebral patologic, densitatea ţesutului cerebral, proporţia apei în sângele arterial, detecţia protonilor în reţeaua vasculară înaintea pasajului lor în ţesut, se poate estima debitul sanguin cerebral în valori absolute.
    Recent, echipa lui Detre şi colab. a raportat rezultatele obţinute la 24 de ore, în cazul unui infarct cerebral (fig. 4). Ei au observat o reducere a perfuziei la 11 din 15 pacienţi şi un mismatch între perfuzie şi difuziune, cu această tehnică, la opt dintre ei. De altfel, măsurarea debitului sanguin cerebral se corelează cu scorurile NIHSS şi Rankin.
    Tehnica de spin-tagging prezintă o serie de avantaje: • absenţa injectării unui trasor • repetarea posibilă a examenului fără risc • accesul direct la măsurarea debitului sanguin cerebral, fără a fi nevoie de evaluarea volumului sanguin cerebral, datorită caracterului difuzibil al trasorului • fezabilitatea metodei, plecând de la diferite secvenţe IRM.
    Una din limitele majore ale tehnicii este legată de timpul de înjumătăţire extrem de scurt al trasorului utilizat (o secundă pentru T1 al sângelui), ce face metoda foarte sensibilă la intervalul între sursa de marcaj a protonilor şi zona ţesutului cerebral evaluat.
    Imageria BOLD – Blood oxygen level dependent (T2*) în faza acută a infarctelor cerebrale: imagerie indirectă a extracţiei de oxigen. Imageria funcţională se bazează pe studiul modificărilor locale ale perfuziei cerebrale în cursul unei activităţi cerebrale. Marea majoritate a lucrărilor de imagerie funcţională s-a făcut plecând de la secvenţele IRM sensibile la modificările concentraţiei dezoxihemoglobinei sau secvenţele BOLD (fig. 5). Metoda se bazează pe îmbogăţirea sângelui în dezoxihemoglobină în timpul unei activări cerebrale cu un consum de oxigen (sau a unei extracţii de oxigen) locale, ce creşte mai puţin decât debitul sanguin cerebral. Îmbogăţirea reţelei vasculare în dezoxihemoglobină, care este consecinţa, se află la originea unei reduceri a semnalului T2 şi în particular a semnalului T2* (numărul de mici „magneţi“ locali – dezoxihemoglobină paramagnetică – creşte şi alterează semnalul T2 cules). Variaţiile semnalului BOLD traduc deci modificările locale ale distribuţiei dezoxihemoglobinei şi depind foarte strâns de perfuzie şi de consumul de oxigen tisular. Acestea sunt modificările de semnal pe care le căutăm în cursul unei secvenţe de imagerie funcţională, plecând de la o paradigmă experimentală. De exemplu, în timpul unui stimul dat şi al unei situaţii de repaus, repetate de mai multe zeci de ori, analiza statistică a imaginilor de diferenţă permite evidenţierea zonelor cerebrale în care apare o modificare semnificativă a semnalului, secundar activării cerebrale.
    Modificările semnalului T2* în raport cu variaţiile perfuziei încep astăzi să fie utilizate în domeniul patologiei vasculare cerebrale, pentru a evalua rezerva hemodinamică sau, mai recent, creşterea extracţiei de oxigen. Diferiţi autori au utilizat această metodă pentru a evalua modificările perfuziei cerebrale după injectarea de acetazolamidă, CO2 sau în cursul probelor de apnee în inspiraţie sau expiraţie. Creşteri semnificative ale semnalului sunt observate la nivelul substanţei cenuşii după aceşti diferiţi stimuli. Anumiţi autori le-au utilizat pentru a pune în evidenţă epuizarea rezervei hemodinamice în cursul stenozelor strânse ale arterei carotide expuse la un risc mai ridicat de infarct cerebral. În absenţa tuturor stimulilor care să modifice perfuzia cerebrală, acelaşi principiu poate fi exploatat pentru a detecta în repaus modificările relaxării T2* în faza acută a infarctelor cerebrale.
    Tamura şi colab. au raportat recent modificările semnalului T2* în emisfera ischemică în faza acută a infarctelor cerebrale la om. Ei au utilizat imaginile care au precedat injectarea de gadoliniu în cursul secvenţelor de perfuzie (T2*) şi au observat reducerea semnalului în regiunea hipoperfuzată, în raport cu o dezoxigenare locală. Creşterea dezoxihemoglobinei în acest caz nu poate fi legată de creşterea volumului sanguin cerebral (care era normal în grupul lor de pacienţi), fiind atribuită creşterii extracţiei de oxigen în zona ischemică. Rezultatele prezintă un mare interes, arătând că această combinare a diferitelor tehnici IRM în faza acută ar putea furniza noi parametri, cum este extracţia de oxigen, dând posibilitatea unei mai bune precizări a viabilităţii tisulare în diferitele stadii de ischemie cerebrală.
    Imageria tensorului de difuziune (DTI) în faza acută a infarctului cerebral: imageria rupturii axonale precoce? Tehnicile actuale de măsurare a coeficientului aparent de difuzie (ADC) constau în evaluarea difuziei, plecând de la gradienţii pulsaţi, realizând defazajul, apoi refazarea protonilor într-o singură direcţie a spaţiului sau, cel mai adesea, făcând media rezultatelor obţinute în trei direcţii ortogonale. Această medie este necesară, căci, în mod invers faţă de ceea ce se observă în substanţa cenuşie, valorile ADC calculate în substanţa albă variază considerabil în raport cu direcţia gradienţilor. Astfel, difuzia poate varia de la simplu (0,4 x 10–3 mm3/s) la triplu (1,2 x 10–3 mm2/s) pentru acelaşi voxel, după direcţia aleasă. Difuzia este anizotropă în substanţa albă, invers faţă de ceea ce se observă în nucleii cenuşii, cortex sau LCR. Această anizotropie, atribuită iniţial caracterului hidrofob al tecilor de mielină, ar fi în realitate datorată în principal dispoziţiei „în pachete de fibre“ a membranelor axonale, favorizând mişcările moleculelor de apă într-o direcţie a spaţiului. În timpul secvenţelor relativ scurte, este posibilă în prezent achiziţia unor imagini care permit calcularea matricei tensorului de difuziune (eşantionaj în 3D a difuziei), pentru fiecare voxel de imagine. Această matrice permite obţinerea de noi informaţii despre mobilitatea moleculelor de apă ale ţesutului cerebral. Astfel, valoarea medie a difuziei moleculelor de apă poate fi estimată în fiecare punct al imaginii, importanţa modului de orientare al difuziei poate fi calculată cu ajutorul indexului de anizotropie. De altfel, orientarea privilegiată a mişcărilor de apă în fiecare voxel poate fi estimată cu ajutorul elementelor ce caracterizează vectorii proprii ai tensorului. Utilizarea imageriei tensorului de difuzie este încă dificilă în faza acută, căci implică o achiziţie timp de mai multe minute, ceea ce nu este posibil totdeauna în faza acută, la pacienţi adesea agitaţi. Imageria de acest tip permite totuşi evaluarea mai bună a reducerii difuziei în interiorul substanţei albe ischemice, datorită unei mai bune evaluări de anizotropie.
    Mukhergee şi colab. au arătat astfel că reducerea difuziunii în substanţa albă este mai mare decât la nivelul cortexului cerebral, în faza acută, dar această diferenţă nu avea cum să fie detectată cu metodele clasice. Unii autori au raportat totuşi o diminuare precoce a anizotropiei de difuzie în substanţa albă cerebrală, în timpul accidentelor ischemice cerebrale. Reducerea caracterului orientat al difuziei poate avea diferite origini: infiltrarea celulară reducând „pool“-ul elementelor orientate în interiorul unui voxel, ruptura sau distrucţia axonilor. Werring şi colab. au utilizat deja această tehnică, mult prea tardiv după apariţia unui infarct cerebral, ceea ce avea să demonstreze că este posibilă evaluarea degenerescenţei walleriene care apare la distanţă de leziunile ischemice, la om (fig. 6).
    Sunt necesare lucrări noi pentru a preciza valoarea prognostică a unor markeri, cum este anizotropia fazei acute a infarctului cerebral. Este astfel posibil ca pierderea anizotropiei observată precoce în ţesutului ischemic să fie un marker indirect al distrugerii rapide a elementelor orientate cum sunt membranele axonale din ţesutul cerebral, condiţionând recuperarea neurologică sau favorizând fenomenele degenerative mai importante la distanţă de focarul ischemic. Valoarea prognostică a acestor markeri ai fazei acute trebuie să fie încă evaluată.
 
 

Notă autor:

Prima parte a apărut în „Viaţa medicală“ nr. 3 din
21 ianuarie 2011, pag. 6

Abonează-te la Viața Medicală!

Dacă vrei să fii la curent cu tot ce se întâmplă în lumea medicală, abonează-te la „Viața Medicală”, publicația profesională, socială și culturală a profesioniștilor în Sănătate din România!

  • Tipărit + digital – 249 de lei
  • Digital – 169 lei

Titularii abonamentelor pe 12 luni sunt creditați astfel de:

  • Colegiul Medicilor Stomatologi din România – 5 ore de EMC
  • Colegiul Farmaciștilor din România – 10 ore de EFC
  • OBBCSSR – 7 ore de formare profesională continuă
  • OAMGMAMR – 5 ore de EMC

Află mai multe informații despre oferta de abonare.

Cookie-urile ne ajută să vă îmbunătățim experiența pe site-ul nostru. Prin continuarea navigării pe site-ul www.viata-medicala.ro, veți accepta implicit folosirea de cookie-uri pe parcursul vizitei dumneavoastră.

Da, sunt de acord Aflați mai multe