Semiologìa bàsica Rmn

SEMIOLOGÍA BÁSICA DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA Dr. Damián Gil Bello UDIAT-Corporació Sanitària Parc Taulí  Introducción: Después de la anatomía normal, probablemente lo siguiente que hay que aprender es la semiología básica. Aprender la física de una modalidad es importante, pero en mi opinión no prioritario. Aunque no se tenga un gran conocimiento de la física de los ultrasonidos, es útil saber que los líquidos claros por ecografía se ven de color negro (son anecoicos). Ello permite ahorrar memoria y comprender que la vejiga urinaria, la vesícula biliar, y un quiste simple renal tendrán aspectos similares. Se puede ignorar por completo el principio del efecto Doppler, pero aún así saber que si se pulsa cierto botón mientras se insona un vaso, y éste adquiere un color rojo, eso significa que el flujo se dirige hacia el transductor. Es este tipo de “conocimiento de andar por casa” el que los profesionales solemos utilizar en la actividad normal. Esta charla es un intento de dar unas bases para la interpretación de las imágenes de resonancia magnética (RM), evitando la física todo lo posible, para que los residentes que se inician puedan comprender comprender hasta cierto punto las imágenes mientras completan sus conocimientos de física.

La realización de la RM De una manera muy simplificada, se introduce al paciente en un cilindro, un imán que crea un intenso y muy homogéneo campo magnético. Se le envían una serie de ondas de radio a intervalos (pulsos de radiofrecuencia). Tienen lugar una serie de procesos físicos que se conocen como “excitación nuclear” en los protones del paciente. Después se desconecta el pulso o los pulsos, y tienen lugar otra serie de procesos que se conocen como “relajación nuclear”, los cuales generan en el interior del paciente otra serie de ondas de radio que la máquina recoge para formar la imagen. Las secuencias de pulsos pertenecen principalmente a dos grandes familias: las de eco de espín (spinecho), y las de eco de gradiente (gradient-echo). Todas son ingeniosas, muy variadas y de una exquisita complejidad. Hay muchas maneras de enviar los pulsos para conseguir diferentes efectos, pero lo importante es que al final se genera una imagen. Y como en la mayoría de las imágenes radiológicas, la imagen está compuesta de una serie de píxeles (elementos de la imagen, “puntitos”), y estos pueden ser  más blancos o más negros.

Valor del pixel Las estructuras por RM se describen como: -hiperintensas -hiperintensas (“se ve más blanco”, “brilla más”, “da más señal”). -isointensas -hipointensas -hipointensas (“se ve más negro”, “no brilla”, “sale oscuro”, “tiene menos señal”). Evidentemente, Evidentemente, se suelen utilizar estos términos refiriéndose a otra estructura que se toma como referencia.

Valor de pixel y contraste de imagen Lo hiper o hipointenso que se ve un pixel depende de una serie de factores extrínsecos, que podríamos llamar “los mandos de la máquina”: secuencia elegida, tiempo de repetición (TR), tiempo de eco (TE), ángulo de inclinación (flip angle, α), tiempo de inversión (TI), factor turbo o longitud del tren de ecos, valor b, bobinas, filtros, cortes, adquisiciones… adquisiciones… Todos estos factores extrínsecos dependen de la máquina y de la voluntad del operador. Pero el valor del pixel también depende de unos factores que el radiólogo no controla, porque dependen del paciente (de sus tejidos): -Densidad protónica -T1 -T2 -Flujo -Difusión El flujo y la difusión son factores complejos que prácticamente no se tratarán en la charla. Nos concentraremos en la DP, el T1 y el T2. La DP es un número: el nº de protones por unidad de volumen. Si una sustancia, o un voxel (elemento de volumen del paciente correspondiente al pixel que después se ve en la imagen final) tiene muchos protones

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por unidad de volumen, se dice que tiene una DP alta, y viceversa. En general, cuanta más DP tiene un voxel, más brillante se ve el pixel en la imagen final ( hay más protones devolviendo señal). señal). El T1 y el T2 son constantes de tiempo y se miden en milisegundos (ms). Son constantes características de un tejido: la grasa, por ejemplo, tiene un T1 determinado, y el agua tiene un T1 diferente. En realidad es algo más complicado, porque el T1 y el T2 de un tejido dependen en parte de la potencia del campo magnético al que se somete al paciente. La grasa tiene un T1 diferente en una máquina de 1’5 Tesla que en una de 3 Tesla. Pero lo importante es que, en el mismo campo magnético (la misma máquina), la grasa tiene un T1 y un T2 constante y diferente del T1 y el T2 del agua, el aire, u otras sustancias.

Potenciación Es un concepto importante. El valor del pixel depende siempre, en cierta medida, tanto de la DP, como del T1 y el T2 del voxel. Las tres cosas contribuyen siempre. Pero variando los factores extrínsecos (“los mandos de la máquina”), el operador puede hacer que el valor del pixel dependa sobre todo de una de las tres cosas: la DP, el T1 o el T2. Así, una “imagen potenciada en T2” quiere decir “una imagen en la que lo blanco o lo negro que se vea un pixel depende de las características del voxel correspondiente, tanto de su DP, como de su T1, como de su T2, pero SOBRE TODO depende de su T2”. “Una “imagen muy potenciada en T1” quiere decir “una imagen en la que la contribución del T2 y de la DP son despreciables y el valor del pixel dependerá practicamente sólo del T1 del voxel”.

Secuencias y potenciación. No hay que confundir ambas cosas. Secuencias hay muchas y muy variadas. Algunas son buenas para potenciar tanto en T1 como en T2 como en DP. Otras son buenas sólo para potenciar en uno de los tres factores. Hay muchas que además de potenciar consiguen algún tipo de “efecto especial”: anular el agua, o anular la grasa, o hacer que todo se vea negro excepto la sangre que fluye por los vasos, etc. De manera que la potenciación de la imagen y los “efectos especiales” son el resultado que se busca. La secuencia de pulsos es el método elegido. -Voy a utilizar una secuencia HASTE (Half-Fourier Acquisition Single-Shot Turbo Spin-Echo) -¿Y eso que es? -No lo sé. Pero sirve para obtener de manera ultrarrápida una tanda de imágenes potenciadas en T2.

Más sobre la potenciación En una secuencia potenciada en DP: -las sustancias con DP alta serán HIPERintensas -las sustancias con DP baja serán HIPOintensas HIPOintensas En una secuencia potenciada en T2 -las sustancias con T2 largo serán HIPERintensas -las sustancias con T2 corto serán HIPOintensas En una secuencia potenciada en T1 -las sustancias con T1 largo serán HIPOintensas -las sustancias con T1 corto serán HIPERintensas HIPERintensas Es decir: -a más DP, más hiper en DP -a más T2, más hiper en T2 -a menos  T1, más hiper en T1

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EL AIRE (y otros gases). El aire es casi siempre muy negro, en todas las secuencias y con cualquier potenciación

La DP de los gases es tan baja que da igual la potenciación (casi no hay protones para devolver señal), y se ven totalmente negros. Hay excepciones: existen algunas secuencias que normalmente se utilizan para producir mucho contraste entre la sustancia blanca y la gris (por ejemplo, para detectar mejor las ectopias corticales en los niños), en las que el aire es de color gris, más hiperintenso, por ejemplo, que el agua. Pero son excepciones, y en la mayoría de las ocasiones, el aire es totalmente negro.

•

El aire es gris

•

Inversión recuperación

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EL CALCIO El hueso cortical es muy HIPOintenso siempre. siempre.

DP

T2

T2 STIR

Hay algunas formaciones cálcicas que no son totalmente hipo, dependiendo de su densidad de calcio, la secuencia utilizada, u otros factores. Los nódulos subependimarios calcificados que se observan en este paciente no son totalmente negros, sino ISOintensos con la sustancia blanca.

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No es una burbuja de aire en el colédoco, sino una coledocolitiasis típica. Obsérvese que se sitúa en posición declive. (Además el paciente no tenía ninguna causa que pudiera explicar una aerobilia).

LIGAMENTOS, TENDONES, MENISCOS: Son también totalmente negros siempre (salvo artefactos o patología).

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EL AGUA El agua tiene un T1 largo y T2 largo. Repasando lo anteriormente dicho, se deduce que será HIPOintensa en las imágenes potenciadas en T1, e HIPERintensa en las potenciadas en T2.

Sec pot en T1

Pot en T1

Sec pot en T2

Pot en T2

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Si el agua brilla significativamente, es que la secuencia está potenciada en T2. (En DP tiene un brillo intermedio-alto, intermedio-alto, pero no brilla tanto como en T2). “Si el agua brilla, la imagen está potenciada en T2” es un lema muy bueno. Pero al revés no siempre funciona. Si el agua es negra, normalmente la imagen no está está potenciada en T2, pero no es así siempre. Por ejemplo, hay secuencias que potencian en T2, pero además anulan el agua (hacen que se vea negra), como algunas secuencias de inversión-recuperación, llamadas “FLAIR” o “Turbo Dark Fluid” según las marcas comerciales.

En esta imagen la vesícula biliar y el líquido cefalorraquídeo perimedular perimedular brillan mucho, por lo que se puede deducir que la imagen está potenciada en T2. La vesícula no es del todo fiable, porque a veces contiene barro que puede hacer variar las características de señal. Suele ser más fiable el LCR, puesto que, aunque teóricamente ciertas patologías (ej: hemorragia subaracnoidea) podrían hacer variar las características de señal del líquido, ello es excepcional. El agua es hipointensa en T1 e hiperintensa en T2, como hemos dicho, siempre que esté libre, sin ligarse a proteínas, y razonablemente estática. Si no, su señal puede variar. El agua con proteínas puede ser  hiperintensa en T1.

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EL MOCO: El moco es agua con proteínas.

En la diapositiva anterior se observan imágenes en las que tanto el seno frontal como las celdillas etmoidales están aireados (el aire es negro). Sin embargo, en la siguiente, se observan ocupados por un material similar al agua.

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Nótese que el material no está hecho de agua pura con una señal homogénea. Tiene zonas hipointensas en T2, y zonas más hiperintensas hiperintensas en T1. La señal del moco depende de su porcentaje de proteínas. Si tiene poco porcentaje se parece al agua pura. Pero como se puede ver en el gráfico siguiente, a medida que aumenta el porcentaje de proteínas, la señal va cambiando, de manera que el moco puede ser tanto hipo como hiper intenso, tanto en T1 como en T2 (el moco muy espeso es oscuro en ambas potenciaciones).

Sin embargo, en la mayoría de las ocasiones el moco tiene características parecidas al agua. La siguiente diapositiva muestra un tumor intraductal papilar mucinoso de tipo mixto del páncreas. Existen células (normalmente benignas, pero pueden ser malignas) que producen mucina, dilatando los conductos pancreáticos. El examen endoscópico suele mostrar mucina saliendo por la papila. Pueden confundirse con pancreatitis crónica. Vemos que los conductos pancreáticos laterales (dilatados y con forma quística) y el conducto principal están dilatados y llenos de moco, que es igual que el agua: brillante en T2, e hipointenso en T1.

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Las imágenes potenciadas en T1 suelen tener mejor SNR (signal-to-noise ratio, razón señal-ruido) que las potenciadas en T2. Por ello, las imágenes potenciadas en T1 son más morfológicas, sirven para ver la anatomía fina. La patología suele acompañarse de edema (más agua, que brilla en T2 sobre el fondo más oscuro). Por ello las imágenes en T2 son mejores para detectar la patología. Cuando un tejido se edematiza, se hace más parecido al agua: se alargan su T1 y su T2, y por lo tanto, se ve más hiperintenso en T2 y más hipointenso en T1 que en condiciones normales.

Hay una zona de edema en el centro semioval izdo, que es más hipointensa en T1 y más hiperintensa en T2. El edema lo produce una pequeña metástasis de un carcinoma de células renales (que se ve como un punto hipercaptante en la última imagen, un T1 con contraste). ¿Pero de las secuencias sin contraste, ¿dónde se detecta mejor, en el T1 o en el T2?

FIBROSIS Y TEJIDO CICATRICIAL El tejido fibrótico suele ser iso-hipo en T1. Cuando es “activo”, al principio, tiene más agua (inflamación), y es hiper en T2. Con el tiempo se va desecando y se hace muy hipointenso en T2.

LA GRASA Tiene un T1 corto y un T2 corto, por lo que es hiperintensa en T1 e hipointensa en T2, al contrario que el agua. Sin embargo, es muy frecuente ver imágenes en las que la grasa no es hipointensa en T2 como debería ser, sino hiperintensa. Se trata de secuencias pertenecientes a la familia “eco de espín”, subfamilia “secuencias rápidas y ultrarrápidas de eco de espín con múltiples ecos” (turbo spin-echo, fast spin-echo, HASTE…). Estas secuencias son muy utilizadas porque son muy ventajosas y muy rápidas, pero tienen

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Anulación de la grasa: consiste en hacer que la grasa se vea oscura

Normalmente es una buena idea fijarse en el tejido subcutáneo para ver de qué color es la grasa en una secuencia. ¿Para • • • • • •

qué anular la grasa? Pues… Para saber si una estructura tiene grasa Para distinguir la grasa de otras estructuras que pueden ser brillantes en T1 En sec pot en T1, para que la captación de contraste no quede camuflada En sec pot en T2, para que el edema en zonas con grasa no quede camuflado Para suprimir el tejido de fondo en secuencias angiográficas Para reducir algunos artefactos (chemical shift)…

Ejemplo:

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En la diapositiva se observan tres imágenes. Podemos deducir que la primera y la tercera imágenes están potenciadas potenciadas en T2 (el LCR brilla). Además, si uno se fija en el tejido subcutáneo, sólo es oscuro en la tercera. Las secuencias spin-echo clásicas ya no se utilizan porque son muy lentas; si la tercera imagen fuera una secuencia spin-echo “rápida” y moderna, como la de la primera foto (TSE = turbo spin-echo) la grasa se vería brillante. En realidad lo que ocurre es que la tercera imagen sí es una spin-echo “rápida”, pero a la que se le ha añadido el método STIR, que anula la grasa. ¿Y para qué? De los tres aplastamientos vertebrales, sólo dos son agudos (tienen edema) y el otro es crónico. Puede saberse los que son agudos porque brillan algo más en el TSE en T2, y algo menos en el TSE en T1, pero donde se ven con más claridad es en la tercera imagen: la médula ósea del cuerpo vertebral es rica en grasa, y el agua del edema (que brilla en T2) destaca mucho sobre el negro de la grasa anulada. El método STIR es un método para anular la grasa muy utilizado en Musculoesquelético, en el que viene muy bien para detectar el edema óseo. Hay varias técnicas para anular la grasa. Las más importantes son: • • • •

-saturación espectral (fat-sat) -STIR -SPIR -desplazamiento -desplazamiento químico (chemical shift imaging o técnica de Dixon)

El desplazamiento químico a veces se considera un artefacto, pero puede utilizarse con ventaja. En realidad las secuencias con esta técnica no anulan la grasa, sino que detectan los voxels donde hay una mezcla de agua y grasa. En el abdomen es muy frecuente obtener imágenes “en fase” y “en fase opuesta”. Ambos tipos suelen obtenerse al mismo tiempo y son potenciadas en T1. Prácticamente son iguales, pero los que no saben física pueden distinguirlas fácilmente porque en las imágenes en fase opuesta se observa un artefacto de cancelación cancelación en las interfases entre la grasa y otras sustancias.

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Se trata de un paciente cirrótico. Pero imaginemos que tenía una neoplasia primaria extrahepática (una neoplasia de pulmón, por ejemplo). Se detecta un nódulo suprarrenal, cosa bastante frecuente. ¿Es una metástasis o un adenoma? Se observa cómo es más hipointenso en fase opuesta que en fase, es decir, tiene una mezcla de agua y grasa. Los adenomas tienen lípidos intracitoplásmicos. Las metástasis no tienen grasa. ¿Es o no es útil? Un hígado esteatósico se observa más hipointenso en fase opuesta, por razones evidentes. A la hora de hacer el diagnóstico diferencial de una lesión hepática, la técnica del desplazamiento químico ayuda a restringir mucho la lista de diagnóstico diferencial. “ realista” de diagnóstico diferencial diferencial Lesiones hepáticas focales con grasa grasa:: lista “realista” Esteatosis focal

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La imagen (a) es un T2. El nódulo es ligeramente hiperintenso. En la imagen (c), T1 en fase el nódulo prácticamente prácticamente no se ve (es iso, muy ligeramente hiper), hiper), mientras que en la (b), T1 en fase opuesta, es bastante hipointenso. Eso quiere decir que ha perdido señal en fase opuesta, luego tiene una mezcla de agua y grasa. La cuarta imagen, la (d) es una imagen de substracción. Es la resta de (c) menos (b). Lo que no tiene mezcla de agua y grasa señal se ve totalmente negro (x-x=0). El bazo, por ejemplo. Lo que sí tiene mezcla se ve no-negro (porque Más blanco – Menos blanco = Algo blanco). El hígado es de un color ligeramente blanquecino, porque tiene algo de esteatosis. El cuerpo vertebral es más blanco, porque tenía buena mezcla de agua y grasa en la médula ósea. Y el nódulo es bastante blanco porque había perdido señal claramente. Se trataba de un adenoma.

EL HIERRO Las sustancias tienen distintos grados de susceptibilidad al campo magnético. En orden de menor a mayor  susceptibilidad: susceptibilidad: diamagnéticas, diamagnéticas, paramagnéticas, paramagnéticas, superparamagnéticas, superparamagnéticas, y ferromagnéticas. ferromagnéticas. Las sustancias diamagnéticas son poco susceptibles, y más bien “repelen” ligeramente el campo magnético.

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Sin embargo, también puede utilizarse el artefacto con ventaja: Esta es una secuencia de eco de gradiente. Está potenciada en T2, pero eso es evidente, porque el humor vítreo y el LCR brillan. Nótese que la grasa del tejido subcutáneo es oscura, como “debe” ser. La imagen en la protuberancia es un cavernoma de tronco típico. Los cavernomas son un tipo de malformación vascular que origina microsangrados. Los productos de degradación crónicos de la hemoglobina (ferritina, hemosiderina) contienen hierro y son paramagnéticos, y ocasionan un típico vacío de señal.

El artefacto de susceptibilidad magnética es más importante cuando se potencia en T2 que cuando se potencia en T1. Y más en eco de gradiente que en eco de espín, como se ha dicho. Por ello, si se buscan las “huellas” de pasados sangrados o cualquier forma de depósito férrico, hay que realizar secuencias de eco de gradiente en T2.

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HASTE, normal

HASTE, ¿normal?

Se trata de la misma secuencia en dos pacientes diferentes. En la de la derecha, la cortical de los riñones es más hipointensa de lo normal. Es un hallazgo no patognomónico, pero sí muy característico de la hemoglobinuria paroxística nocturna, una enfermedad en que, entre otras cosas, se produce depósito de hemoglobina en el intersticio que rodea los túbulos contorneados proximales de los riñones, que luego se degrada a pigmentos paramagnéticos.

Si estamos haciendo la técnica del desplazamiento químico y observamos que un pixel es significativamente más hipointenso en la fase que en la fase opuesta (es raro), suele indicar depósito de hierro.

Elemental. Las imágenes en fase se adquieren con un TE más largo (en realidad, el doble de largo), que las imágenes en fase opuesta, con lo cual se incrementa el artefacto de susceptibilidad magnética: da más tiempo a que las propiedades ferromagnéticas de hierro, que aumentan las inhomogeneidades locales del

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Por ello, las lesiones que no tienen macrófagos (como las metástasis de la figura) tienden a verse mejor  sobre el fondo más negro del hígado. Otra utilidad es para ver qué ganglios linfáticos son normales y cuáles son metastásicos: los normales tienen macrófagos, y bajan su señal. Los neoplásicos están invadidos y permanecen igual. En resumen: los SPIO y USPIO son contrastes negativos, basados en el hierro, que se acumulan en los macrófagos.

EL FLUJO El flujo es asunto muy complejo. No es el objeto de esta charla hablar de angiografía-RM. angiografía-RM. Baste con saber que los vasos tienden a verse como estructuras tubulares con “vacío de señal”: tubos negros. El fenómeno del vacío de flujo aumenta con la velocidad del flujo, con el tiempo de eco (uno de los parámetros de una secuencia, se aprende lo que es al aprender física), y con la disminución del grosor de corte. También existe el fenómeno inverso, el “realce por flujo”: a veces los vasos se ven hiperintensos. Lo favorecen las circunstancias opuestas: flujo lento, TE pequeño, cortes gruesos. El realce por flujo es mayor  en las secuencias de eco de gradiente.

Los vasos de esta malformación arteriovenosa muestran el fenómeno de “vacío de señal” y se muestran negros.

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Hay muchos fenómenos de flujo curiosos: el entry-slice phenomenon (fenómeno de entrada en el corte, en traducción libre) es un buen ejemplo.

Esta es una secuencia de imágenes, potenciadas en T1, sin contraste. Vemos que en el corte más inferior, la cava es hiperintensa, y la aorta es hipointensa. A medida que vamos ascendiendo en dirección craneal (no se muestran todas las imágenes), la cava se va haciendo hipointensa, y la aorta se hace hiperintensa, hasta el punto de que, en el corte más craneal, parece que sea una imagen con contraste. Las causas de este “phenomenon” son lógicas y comprensibles, aunque su explicación desborda los límites de esta charla. Lo esencial es tener en cuenta que la RM no es el tac: el hecho de que, en un corte, un vaso se vea hiperintenso, no quiere decir que tenga

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La sangre hace hace cosas raras, y una de ellas es que en algunos estadios es hiperintensa en T1. Hay pocas sustancias que lo sean: sangre, grasa, y melanina. Si vemos una masa intracraneal y es hiperintensa en T1, o exhibe un halo periférico hiperintenso en T1 en imágenes sin contraste, será un hematoma (la grasa y la melanina no suelen aparecer por esos lugares). Los estadios de degradación más avanzados de la sangre (depósitos de ferritina ferriti na y hemosiderina) son paramagnéticos y ocasionan un artefacto de susceptibilidad magnética (se ven muy hipointensos), como hemos dicho anteriormente.

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EL GADOLINIO Y EL MANGANESO Se utilizan como contrastes positivos, unidos a una sustancia quelante, que: -determina su farmacocinética -evita su toxicidad El Gd y el Mn acortan tanto el T1 como el T2 de los tejidos. Sin embargo, en situaciones normales, este efecto sólo se nota en las secuencias potenciadas en T1. Por tanto, el Gd y el Mn se utilizan como contrastes positivos en secuencias potenciadas en T1 (acortan el T1= en sec. pot. en T1 se ve más hiperintenso; las zonas por donde pasan se ven “más blancas”). Lo interesante es saber por dónde van a pasar, y esto depende de la sustancia quelante. -Algunos son intravasculares puros: se inyectan por vía iv., y nunca dejan el vaso, excretándose por vía renal -Otros son extracelulares: viajan por los vasos, pero después salen también hacia el espacio extracelular  extravascular. Las formas de Gd más usadas son de este tipo, y por tanto su distribución se parece mucho a la de los contrastes yodados que se utilizan en el tac y otras técnicas. Luego se eliminan por via renal. -Otros son intracelulares: tienden a acumularse lentamente, por ejemplo, en los hepatocitos. Las fórmulas comerciales de Mn son de este tipo. Si algo tiene hepatocitos funcionantes, captará. Si no, quedará oscuro frente al fondo más brillante del hígado. Suelen eliminarse por via biliar. -Otros son mixtos: sirven tanto para obtener buenas imágenes dinámicas en fase arterial, portal y tardía (como el yodo en el tac), pero luego tienen una fase intracelular más tardía, donde se acumulan en el hepatocito. Listas de diagnóstico diferencial: Sustancias hiperintensas hiperintensas en T1 (=con T1 corto):

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Si el artefacto de fase molesta para caracterizar un nódulo, el operador puede elegir que el eje de la fase sea el x, como en la imagen de la figura, en el que el artefacto de la aorta aparece en el eje x. Sin embargo, siempre se paga un precio: se tarda más, como se ha dicho. Y pueden surgir otros artefactos, como el que se observa en la figura. Los brazos del paciente no aparecen a los lados, sino superpuestos al área de interés: se llama “aliasing” o “wraparound” y se ocasiona porque hay protones que fueron excitados en su momento fuera del field of view ( FOV, el área que aparece en la imagen).