imagenologia de la columna para kinesiologos
TRANSCRIPT
Estudio imagenlógico de
la columna vertebral
para alumnos de
Kinesiología
Cristian Matus
Neurouchile.blogspot.com
Objetivos docentes
• Conocer los diferentes exámenes
imagenlógicos utilizados en la evaluación
imagenologica de la columna vertebral
• Conocer los conceptos básicos de la
formación de imágenes en
– TAC
– RM
• Evaluar de forma practica algunos casos
con aplicación clínica
PACIENTE
TRAUMATOLOGONEUROLOGO
KINESIOLOGOS
NEUROCIRUJANO
EQUIPO DE
SALUD
MENTAL
REUMATOLOGO
Tipos de imágenes en columna
• Anatómicas
– Estáticas
• Radiografías
• TAC
• RM
– IRM
– Angio RM
– Neurografía
•Fisiológicas
– Cinéticas (Movimiento)
•Rx dinámicas
•RM dinámicas
– Funcionales (Actividad celular)
•Inflamatoria extracelular
–RM
–SPECT
–PET
•Inflamatoria intracelular
–RM
El examen imagenlógico
idealVentajas Desventajas
EXAMEN IMAGENOLOGICO
DE MAYOR RENDIMIENTO
X
Para que
Cual
Diagnostico
clínico
Se desea
descartar.
..
Imagenologia
• No existe un tipo de examen imagenlógico
que resuelva todos las preguntas
• Todos los métodos imagenlógico tienen
ventajas y desventajas
• El valor de un examen imagenlógico
aumenta cuando además de ser
diagnostico tiene un rol pronostico
MRI
TAC
RESONANCIA
MAGNETICA
¿Como se forma las imagenes por RM¿Como se forma las imagenes por RM
• Paul C Lauterbur
• Premio Nobel 2003
Raymond Damadian
Raymond V. Damadian Born Mar 16 1936
Apparatus and Method for Detecting Cancer in TissueMRIPatent Number(s) 3,789,832
1984
• Al exponer al sujeto a un campo
magnético alto Alineamiento
• Se transmite ondas de radiofrecuencia al
cuerpo en estudio …
• Se recibe ondas de radiofrecuencia del
sujeto en estudio
• Se transforman los datos de las ondas de
RF recibidas en imágenes
Concentration in biological
tissue of isotopes with spinISOTOPES
WITH SPIN
MOLAR
CONCENTRATION
(MOL/L)
RELATIVE
SENISTIVITY
1H 99.0 1.0
14N 1.6 -
31P 0.35 0.066
13C 0.1 0.016
23Na 0.078 0.093
39K 0.045 0.0005
17O 0.031 0.029
2H 0.015 0.096
19F 0.0066 0.830
Spinning nuclei are like small
magnets
Ref: www.simplyphysics.com
Precession of spinning nucleus
Directionof nuclearmagneticmoment
Direction of appliedmagnetic field
B0
LEY DE LARMOR
F= K Bo
• F : Frecuencia de precesión
• K : Constante giro magnética
• Bo: Intensidad del campo magnético.
Spectral ranges for different
nuclei
NUCLEUS RANGE
(ppm)
RANGE
(Hz FOR 1.5 T)
1H 10 640
31P 30 770
13C 200 5000
19F 2000 120000
Influence of temperature and field strength on magnetization
Spins aligned100%
B = 0.1 teslaT = 0 K
B = 0 teslaT = 300 K
B = 0.1 teslaT = 300 K
B = 0.5 teslaT = 300 K
Spins aligned0%
Spins aligned1 ppm
Spins aligned5 ppm
MM
M
Resumen
• Los protones poseen carga positiva y spin
por lo tanto tienen un campo magnético y
pueden ser vistos como un pequeño imán
• Al someterlos a un campo magnético alto
estos se alinean formando el vector de
magnetización principal B0
• Precesan según la ley de Larmor
….. y todo esto ha ocurrido
solo ingresando al paciente
al Resonador
Precession of magnetization
during 90o pulse
z
B0
B1
B1
x'
y'
z'
x
y
M
Initialmagnetization M
0
Magnetizationafter 90 pulseo
Componentes del vector de
magnetizacion
• Componente longitudinal
• Componente transversal
Longitudinal and transverse
components of magnetization
Transverseplane (xy)
Transverseplane (xy)
Longitudinalaxis (z)
Longitudinalaxis (z)
Mxy
Mxy
yy
z z
zM
zM
xx
B0 B0
=0
M
(=M)
Longitudinal (spin-lattice) relaxation and
Transverse (spin-spin) relaxation
Time
Longitudinal relaxation63%
T1
Mz
0
Transverse relaxation
Time37%
Mxy
T2
0
M0
M0
T1
T2
Longitudinal relaxation time T1
• T1= Tlongitudinal
Transversal relaxation time T2
T2 = T X 2 =TT = Tt
T2 relaxation process
z
Mxy
Relaxation times for different
molecule sizes
Small molecules,rather long T1
Medium-sizedmolecules, short T1
Large molecules,long T1
Relative abundance
wL
Frequency ofmolecular motion
T1 T2
• Imágenes potenciadas en T1
• TR/TE Corto
• Imágenes potenciadas en T2
• TR/TE Largo
MRI: image contrast
Substance T1 T2CSF Dark Bright
Grey matter Grey Grey
White matter Bright Dark
Bone Dark Dark
Acute blood Grey Dark
Subacute blood Bright Variable
Old blood Dark Dark
Fat Bright Dark
MRI: hemorragia
Líquidos poseen Tr largo
T2= Tr/Te largo T1 =Tr/Te corto
Grasas poseen Tr corto
Secuencias
SE
STIR
A typical diagram for MRI frequency
encoding:
Gradient-echo imaging
readoutreadout
ExcitationExcitation
SliceSlice
SelectioSelectio
nnFrequencyFrequency
EncodingEncoding
ReadoutReadout
TETE
Data points collected during thisData points collected during this
period corrspond to oneperiod corrspond to one--line in kline in k--spacespace
………………Time point #1Time point #1 Time point #9Time point #9
Resumen
• Al vector de Magnetización principal B0 se
le aporta energía con ondas de RF
(secuencias)
• El cuerpo emite ondas de RF
• Se recoge las ondas de RF con una
bobina
Formación de la imagen
Creation of MR image
tx
Gy
y
y
x
x
Spectrum
Image
Raw dataA
B
C
signal
Slice selective excitation
Fieldgradient
Z
Slice thickness
Bandwidth
G
Selecting different slices
In theory, there are two ways to select different slices:In theory, there are two ways to select different slices:
(a)(a) Change the position of the zero point of the sliceChange the position of the zero point of the slice
selection gradient with respect to isocenterselection gradient with respect to isocenter
(b) Change the center frequency of the RF to correspond(b) Change the center frequency of the RF to correspond
to a resonance frequency at the desired sliceto a resonance frequency at the desired slice
F = F = ggHH (Bo + G(Bo + Gslsl * L* Lsl sl ))
Option (b) is usually used as it is not easy to change theOption (b) is usually used as it is not easy to change the
isocenter of a given gradient coil.isocenter of a given gradient coil.
Multi-slice acquisition
Slice 1
Slice 2
Slice 3
Slice 4
Slice 5
180o 180o
90o90oEcho Echo
TR
Vacío de señal y
Angiografias
Flow void signal reduction
Directionandrate of flow
Resultingsignal
Bright
Dark
Slow
Moderate
Fast
Before180 pulseo
After90 pulseo
Flow enhancement
Slice
1 2 3
Directionof flow
Imageintensity
1 2 3
Projected views
Axis
Acquired data Projected views
Contraindicaciones relativas
• Marcapasos
• Clips de aneurismas
• Neuroestimuladores
• Implantes cocleares
• Claustrofobia
Resonancia Nuclear Magnética
Ventajas
• Excelente contraste
del parénquima
cerebral
• Imágenes
multiplanares
• Buena sensibilidad
para la patología de la
sustancia blanca
• Sensible al flujo
sanguíneo
Desventajas
• Tiempos de examen
mayor
• Sensible al movimiento
• Anestesia !
• La monitorización del
paciente es difícil
• Pobre definición para
las lesiones óseas
Valor de la
Resonancia Magnética• Diagnostico
– Permite la visualización de grandes segmentos
– Mejor resolución espacial
– Evalúa el tejido óseo hematopoyético
– Evalúa el contenido intrarraquídeo
• Pronostico
– TRM
– Tumoral
Valor diagnostico de la RM
• Patología degenerativa
• Patología tumoral– Del estuche
– Intrarraquídea
• Traumatismo raquimedular– Evaluación precoz de inestabilidad
• Patología infecciosa– Espondilodiscitis
– Abscesos epidurales
• Patología del sistema nervioso periférico
Resumen Conclusiones
• RM Campo magnético radiofrecuencia no utiliza radiación ionizante
• Precesa el hidrogeno ideal para tejidos blandos medula ósea hematopoyética, espinal cartílago disco intervertebral
• Analiza la composición química del tejido, da cuenta de la presencia de lípidos agua sangre
• No visualiza el calcio
TAC
CT History
SIR GODFREY N. HOUNSFIELD
• 1979 Nobel
Medicina
TAC Historia
• Electro-Musical Instruments
TAC EMI 1969-1972
TAC
CT Convencional o Secuencial
CT Convencional o Secuencial
CT Helicoidal o Espiral
• Incorporación de la tecnología de los
anillos deslizantes.
• Movimiento continuo de la camilla del
paciente.
Escala de Hounsfield
Ventana de visualizaciónVentana de visualización
TAC
• 1972 – Primer TAC clinico– Cerebro
– Enfriado por agua
– 80 x 80 matriz
– 4 minutos por vuelta
– 1 imagen por vuelta
– 8 niveles de gris
– Reconstruccion toda la noche
• 2004 – 64 slice
scanner
– 1024 x 1024 matrix
– 0.33s por vuelta
– 64 images por
vuelta
– 0.4mm espesor
– 20 imagenes
reconstruidas por
segundo
TAC
• Que ocurre cuando se solicita un TAC?
– Accion Administrativa
– Se protocoliza de acuerdo a la solicitud y antecedentes.
– Se confirman los datos se posiciona el paciente
– Se realiza el examen
– Interpretación …• Facil 5 minutos
• Dificil 1 a 2 horas
TAC Protocolos
• Variables
– Plano
– Uso de contraste
– Espesor de corte
– Orientacion de corte
– Distancia entre cortes
– Tiempos de contraste
– Algoritmo de reconstruccion
– Dosimetria
Protocolos
• TAC– TAC de Cerebro con o sin contraste
– Silla Turca
– Angiotac intracraneal cuello
– Perfusion por CT
– TAC de CPN
– TAC de Orbitas
– TAC de peñascos
– TAC de base de craneo
– Columna
– Cuello
– ATM
– Angulo pontocerebeloso
Pelvis
Cadera
Hombro
Escapula
Torax
Parilla costal
Tobillo
Pie
Mano muñeca
TAC Terminologia
• Window Width
– Numero de unidades Hounsfield de blanco y
negro
• Level or Center
– Unidades Hounsfield de gama de grises
TAC Terminologia
Seguridad radiologica
• Exposicion radiologica relativa con un
TAC
– Radiacion de fondo 3 mSv/year
– CR = 0.1 mSv
– CT cerebro = 2 mSv
– CT Torax = 8 mSv
– CT Abdomen and Pelvis = 20 mSv
-Equivalente a 20 RX
Seguridad radiologica
• Efectos de los rayos X.
– La absorcion de fotones por material
biologico rompe las uniones quimicas.
– El principal efecto es el daño del DNA
causado por accion directa o indirecta
por la radiacion.
Seguridad radiologica
• Tejido-Organo /radiosensibilidad
– Feto
– Cornea
– Tejido hematopoyético
– Piel esofago
– Músculo y SNC
Radiation Safety
• 3094 men received radiation for
hemangioma
– Those receiving >100 mGy
– Decreased high school attendance
– Lower cognitive test scores
Per Hall, et al. Effect of low doses of ionising radiation in infancy on cognitive
function in adulthood: Swedish population based cohort study
BMJ, Jan 2004; 328: 19 - 0.
Seguridad Radiologica
• Que significa todo esto?
– 1 CR es un riesgo aproximado de:
• 1 año de TV (CRT)
• 2 dias en la alta cordillera
– 1 TAC de cerebro son 20 CR
Health Physics Society on the web--http://hps.org
Seguridad
• Paciente embarazada
– Otro examen?
– Edad gestacional?
CONTRASTE
Contraste
• Bario
• Yodado
– vascular
– LCR
• Gadolinium
Contraste
• Contraste yodado
– Ionico
– Non ionico – manejo standard
• Sin cambios en la mortalidad pero las
reacciones adversas decaen en 4 veces.
• Cuando requiere de contraste debe
estar en ayuno de 4 horas no ser
alergico al contraste no presentar
insuficiencia renal o riesgo de ella
Contraste
• Riesgo?
– Reaccion adversa• 1 en 10,000 reaccion anafilactica
• 1 en 100,000 to 1 en 1,000,000 muerte
– Aspectos medicos• Falla renal por contraste
• Acidosis lactica en diabeticos» Suspension de glucofage por 48 horas por
riesgo de acidosis lactica
• I. Cardiaca HTA
– Extravasacion
Contraste
• Quien esta en riesgo de reaccion
anafilactica?
– Alergia a contraste conocido
– Asmaticos 6 veces mas riesgo
– Otras alergias 4 veces
Amin MM, et al. Ionic and nonionic contrast media: Current status and
controversies.
Appl Radiol 1993; 22: 41-54.
Premedicacion
• Premedicacion
– 50 mg Prednisona Oral 13, 7 and 1 hour prior
to exam
– Urgencia, 200 mg hidrocortisona 2-4 hours
antes del examen
Factores de riesgo
• I renal
– IR previa
– Volumen de contraste
– Deshidrtacion
– Edad avazada
– Drogas
– Mieloma Multiple
– Diabetes mellitus
– I cardiaca
Gadolinio
• A Tº ambiente paramagnético
• En estado de Gd 3+ 7 electrones no apareados reduce los tiempos de relajación
Clínica e Imágenes
Reflexiones
Sensibilidad/Especificidad
Sensibilidad/Especificidad
Eficacia
Gracias
Resonancia Magnética
Imágenes anatómicas
Como interpretar un examen
• Antecedentes Clinicos
• Semiologia Radiologica
– Comportamiento Fisico
• T1 T2 Stir
• Rx
• TAC
– Localizacion
– Forma
– Comportamiento con Contraste
Consejos Rx
Imagenes
Imágenes anatómicas
Patología carencial
Imágenes anatómicas
Patología tumoral intrarraquídea
Fistula dural
Imágenes anatómicas
Patología infecciosa
Imágenes anatómicas del
sistema nervioso periférico
NEUROGRAFIA
Resonancia Magnética
Imágenes
Fisiológicas
Fractura por osteoporosis Fractura tumoral
DIFUSION
Pronóstico
La Resonancia Magnética
además de tener un rol
diagnóstico posee un rol
PRONOSTICO
Patrones imagenologicos en MM
NormalSal y
pimientafocal difuso
PRONÓSTICO POR RM
• Importante determinar infiltraciónón medular en etapas iniciales.
Lecouvet et al. “Magnetic Resonance and computed tomography imaging in
Multiple myeloma”. Seminars in Musculoskeletal Radiology. 2001; 5 (1) : 43-55.
RM Normal
o
Sal y Pimienta
• Menor carga tumoral
• Menos signos de falla medular
• Mejor Pronóstico
Patrón focal
o
Difuso
Peor Pronóstico
Sistema de etapificación Durie y
Salmon suplementado con IRM.
ETAPA I
Todos los siguientes:
1) Hb > 10 g/dl
2) Calcemia <12 mg/dl
3) Rx normal o lesión
solitaria
4) Baja producción de
componente M:
a. Ig G < 5 g/dl
b. Ig A < 3 g/dl
c. Cadenas livianas en orina <4
g/24 H
ETAPA III
1 o más:
1) Hb < 8,5 g/dl
2) Calcemia > 12 mg/dl
3) 2 o más lesiones líticas
4) Alta producción de componente M:
a. Ig G > 7 g/dl
b. Ig A > 5 g/dl
c. Cadenas livianas en orina > 12 g/24 H
ETAPA IINo es I ni III
5. IRM: Normal
o sal y pimienta
5. IRM: >10 lesiones o marcada
infiltración difusa
Mieloma multiple en
tratamientosin con
difusión
Imágenes por Resonancia Imágenes por Resonancia
Magnética Magnética
yy
PRONOSTICOPRONOSTICO
enen
Traumatismo Traumatismo
RaquimedularRaquimedular
KulkarniKulkarni
III
I
II
T2
Central Periferia
Normal
Hiper finoTumefaccion
Hiper finoNormal
T1
Hiper
Hipo grueso
Hipo
pequeño
Hiper
Correlación con Función Correlación con Función
NeurológicaNeurológicaJohns Hopkins
Med Institute
Mayor Déficit Neurológico
Mal pronostico
Menor Déficit Neurológico
Buen factor pronostico
FACTOR
PREDICTIVO
MALA
CORRELACION
RXS-TAC
Patron II y III
Patron I
Kulkarni IIBuen Pronostico
Valor de la
Resonancia Magnetica• Diagnostico
– Permite la visualización de grandes segmentos
– Mejor resolución espacial
– Evalúa el tejido óseo hematopoyético
– Evalúa el contenido intrarraquideo
• Pronóstico
– TRM
– Tumoral
ResumenResumen
• La Resonancia Magnética es un método
de diagnostico por imágenes que además
de entregar información anatómica
muestra actividad de las estructuras
estudiadas
• Cada vez mas la Resonancia Magnética
cobra un valor además de diagnostico un
rol pronóstico
Tratamientos guiados por
imágenes
Bloqueos radiculares
selectivos bajo RM
Neurografía
PRE POST