Protocollo RM encefalo

Транскрипт

1 La RM rappresenta attualmente la metodica diagnostica più rilevante per lo studio del sistema nervoso centrale, consente una dettagliata dimostrazione delle strutture anatomiche encefaliche, consentendo pertanto un accurato riconoscimento della maggior parte dei processi patologici. Mostra una maggiore risoluzione di contrasto rispetto alla TC permettendo una migliore identificazione e caratterizzazione delle lesioni cerebrali. Per una corretta conduzione dell esame è indispensabile l accurata valutazione del quesito clinico onde impostare il protocollo di indagine più adeguato. Rimane tuttavia la necessità di standardizzare per quanto possibile l esecuzione dell esame dell encefalo per creare dei presupposti di ripetibilità dell indagine qualora il paziente effettui dei controlli longitudinali che potrebbero essere eseguiti da altri operatori. Si è deciso quindi di strutturare dei protocolli che tengano conto di tutte queste esigenze differenziandoli per tipologia di apparecchiatura, tenendo conto delle apparecchiature disponibili attualmente nel Dipartimento di Scienze Radiologiche, distinguendo le apparecchiature ad alto e medio campo e le apparecchiature a basso campo. Tenendo conto di questa distinzione, abbiamo considerato l età del paziente classificando il paziente in neonato (0-1anno), pediatrico (1-14 aa) e adulto. Per i bambini occorre utilizzare sequenze specifiche sulla base dell età e del grado di maturazione della mielina. Prima di procedere all esame, ogni paziente o accompagnatore in caso di minori, DEVE compilare la scheda delle controindicazioni per accertare che questi possa accedere al sito di RM e quindi in sala magnete per essere sottoposto ad un esame di Risonanza magnetica. Sulla scheda delle controindicazioni deve essere apposta la firma del paziente o del tutore legale ( pazienti minori) e del medico responsabile dell esame.

2 Preparazione del Paziente Il paziente viene invitato a spogliarsi e a rimuovere ogni oggetto metallico, catenine orecchini, orologio, protesi dentarie mobili e nel caso di protesi fisse o apparecchi ortodontici è necessario avvisare il paziente sulla possibilità di una scarsa qualità dell esame dovuta agli artefatti provocati dalle protesi stesse. Devono essere tolti Piercing e lenti a contatto. Gli occhi delle pazienti non devono avere un trucco pesante e in particolare non devono avere eye liner (ombretto) perché contiene delle particelle ferromagnetiche che provocano artefatti e distorsioni delle immagini a livello dei bulbi oculari. La paziente portatrice di IUD (spirale) deve essere informata che la spirale pur non rappresentando una controindicazione all esame di RM necessita di essere poi controllata dallo specialista ginecologo per verificarne il corretto posizionamento. I pazienti con estesi tatuaggi devono essere informati sulla possibilità che alcuni colori possono contenere dei pigmenti costituiti da piccole particelle metalliche che potrebbero in alcuni casi surriscaldarsi e provocare nei casi più gravi delle vere e proprie ustioni.

3 Toti Amato, dermatologo e presidente dell'ordine dei medici di Palermo -. Il problema è che molti ignorano il pericolo di un tatuaggio. Ad esempio se c'e' del rosso nei disegni, non si può fare la risonanza magnetica, perchè si rischia un'ustione e anche l'alterazione delle immagini, per via del ferro contenuto nel pigmento. Senza contare gli altri metalli e sostanze contenute nei pigmenti usati per i tatuaggi, di cui non si conosce l'esatta composizione. 02/03/2012 ANSA Posizionamento del Paziente Il paziente, dopo aver indossato un camice, viene fatto distendere sul lettino in decubito supino con accesso al gantry craniale, viene fatta assumere una posizione comoda per consentire una agevole permanenza all interno del tubo. Per aiutare il paziente ad evitare anche i più piccoli movimenti, si posizionano anche dei cuscinetti contenitivi di gommapiuma. Vengono dati al paziente dei tappi auricolari o, dove disponibili, delle cuffie per proteggere le orecchie dai forti rumori provocati dalla RM. Il cranio viene posizionato in modo che il piano orizzontale tedesco sia perpendicolare al piano d appoggio, l intero cranio deve essere all interno del campo di vista della bobina utilizzata e la centratura viene effettuata a livello del Nasion. Nasion Piano orizzontale tedesco o di Francoforte Al paziente correttamente posizionato e informato su come verrà condotto l esame viene dato, prima di essere introdotto nel tunnel della RM, un campanello di allarme da usare in caso di necessità.

4 Bobine A seconda dell apparecchiatura, abbiamo a disposizione diverse bobine che si differenziano per struttura e per tipologia di funzionamento. Per lo studio dell encefalo sono disponibili bobine di tipo Head coil. Queste bobine sono trasmittenti e riceventi a singolo canale, trasmettono quindi gli impulsi di radiofrequenza e ricevono il segnale dai tessuti, vengono definite a gabbia d uccello (Bird Cage) per la loro particolare geometria costruttiva. Head Coil Sono disponibili inoltre le bobine ad alta densità che sono bobine Phase Array a 8 canali solo riceventi. In questo tipo di bobina gli impulsi RF vengono generati dalla bobina Body integrata nella macchina mentre il segnale proveniente dai tessuti che sono stati eccitati viene letto da 8 singoli ricevitori, delle piccole bobine di superficie, che sono disposti radialmente attorno alla testa. 8Ch Brain Fig. A Ognuno dei ricevitori capta il segnale della porzione di testa vicino al ricevitore stesso (Fig A) ed invia il segnale verso la catena di ricezione che fonderà le informazioni di tutti i ricevitori e ricostruirà l immagine intera (Fig B). Fig. B

5 Per l esecuzione dell esame dell encefalo viene eseguita una sequenza veloce di localizzazione generalmente sui 3 piani, sagittale, assiale e coronale chiamata a seconda delle varie case costruttrici, 3 plane o survey o localizer, generalmente una GRE o una SSFSE. Sagittale SE T1w o Flash 3D Si programma la prima sequenza che è una sagittale pesata in T1 (Fig. 1) posizionando la fetta centrale del pacchetto sul piano sagittale mediano dell encefalo. A differenza di altre metodiche, (vedi TC) non è in genere richiesta una centratura perfetta in quanto questa può essere corretta in fase di programmazione con i tre piani di localizzazione. Queste sequenze hanno una migliore risoluzione anatomica rispetto alle sequenze T2 e vengono definite sequenze morfologiche. La sagittale T1w consente di avere le prime informazioni sul parenchima cerebrale in particolare permette di visualizzare la presenza di processi espansivi e di evidenziare eventuali segni di sanguinamento o lesioni che sono naturalmente iperintense in T1 e che non riusciremmo a discriminare nel caso venga somministrato Mdc. Fig.1 Le sequenze T1 pesate sono caratterizzate da un TR breve e da un TE breve. Con questa sequenza vediamo la differenza tra la sostanza grigia che appare lievemente più ipointensa della sostanza bianca, permette inoltre l ottimale visualizzazione delle strutture della linea mediana che serviranno per la programmazione delle successive sequenze. Gli spazi liquorali appaiono ipointensi.

6 Apparecchiature ad alto e medio campo Sagittale SE T1 TA: 3 59 neonato TR 700 TE x230 Slice thickness 3 Spacing 0,3 N slice x224 Bandwidth Sagittale SE T1 TA: 3 48 pediatrico TR 500 TE x240 N slice x224 Bandwidth Sagittale SE T1 TA: 3 48 adulto TR 500 TE x240 N slice x260 Bandwidth Apparecchiature basso campo T1 flash 3d sag NEONATO PEDIATRICO ADULTO "CLAUSTROFOBICO" TR (ms) TE (ms) 8,45 8,45 8,45 read (%) phase (%) 81,3 81,3 81,3 SLICE THICKNESS (mm) 2 2,5 2,5 DISTAN FACTOR (%) SLICES per SLAB MATRICE AVERAGE/NEX SLICE OVERSAMPLING (%) TEMPO ACQUISIZIONE CONCATENATION 1 1 1

7 Ottenuta la sequenza T1w sagittale, su questa andremo a posizionare le successive sequenze assiali e coronali, orientandole secondo i piani di acquisizioni encefalici. Anche in risonanza magnetica, come nelle altre metodiche radiologiche, abbiamo dei piani di riferimento assiali e coronali che possono essere utilizzati per la localizzazione dei pacchetti di scansione. Per quanto riguarda la localizzazione assiale, nel nostro centro si è adottato il piano parallelo alla linea di congiunzione del ginocchio e dello splenio del corpo calloso. Ginocchio corpo calloso Fig.2 Splenio corpo calloso Fig.3 Per la localizzazione assiale, un altro piano usato è il piano bi-commessurale, (Fig. 4) cioè il piano parallelo alla linea di congiunzione della commessura anteriore, che appare come un punto iperintenso nelle sequenze pesate in T1 (Fig.5) e la commessura posteriore che vediamo superiormente alla lamina quadrigemina subito al davanti dell epifisi (Fig. 6). Commessura Anteriore Commessura Anteriore Commessura Posteriore Fig. 5 Fig. 4 Piano bi-commessurale Fig. 6 Commessura Posteriore

8 Un altro piano di riferimento assiale è rappresentato dal piano parallelo alla linea che congiunge il pavimento sellare ed il recesso posteriore del IV ventricolo. (Fig. 7a-7b ) Recesso posteriore IV ventricolo Pavimento sellare recesso posteriore IV Ventricolo Fig.7a Pavimento sellare Fig.7b Fig.8 Un piano che utilizziamo per il posizionamento assiale quando si presenta un quadro complicato da malformazioni (agenesia del Corpo Calloso o deviazioni dovute alla presenza di processi espansivi) è un piano con decorso parallelo al palato duro.(fig. 8) Palato duro Pavimento IV ventricolo IV ventricolo Fig.9 Il piano di localizzazione delle sequenze coronali è parallelo al pavimento del IV ventricolo (Fig.9). In alternativa è possibile localizzare il pacchetto coronale perpendicolare al piano assiale utilizzato.

9 Ginocchio splenio corpo calloso Bi-commessurale Pavimento sellare recesso posteriore IV ventricolo Palato duro Fig.10a Pavimento IV ventricolo Fig.10b Riepilogo piani di riferimento assiale e coronale Fig 10a e 10b

10 FLAIR (Fluid Attenuation Inversion Recovery) Secondo il piano assiale utilizzato dal centro (ginocchio e splenio del corpo calloso), viene programmata una sequenza FLAIR (Fluid Attenuation Inversion Recovery). E una sequenza pesata in T2 della famiglia delle Inversion Recovery, la sostanza grigia appare lievemente iperintensa rispetto alla sostanza bianca mentre il liquido cefalo spinale appare nettamente ipointenso. La sequenza FLAIR, infatti, grazie al lungo TI (Tempo di Inversione) riesce ad annullare il segnale del liquor presente negli spazi ventricolari e fra le circonvoluzioni cerebrali. Sono immagini che non hanno un alta definizione spaziale ma sono dotate di un alta risoluzione di contrasto che esalta l elevato segnale della maggior parte delle lesioni encefaliche rispetto agli spazi liquorali adiacenti. Tra gli svantaggi della sequenza FLAIR è da tener conto della possibilità di artefatti da flusso liquorale soprattutto in fossa cranica posteriore (Fig. 11 a e 11b) sono pertanto meno affidabili nello studio della fossa cranica posteriore rispetto allo studio degli emisferi cerebrali. Fig. 11a Fig. 11b

11 Apparecchiature ad alto e medio campo Flair TA: 3 12 NEONATO TR 8000 TE x240 Slice thickness 4 N slice x224 Nex 1 TI 2000 Bandwidth Flair TA: 3 12 PEDIATRICO TR 8000 TE x240 Slice thickness 4 N slice x224 Nex 1 TI 2000 Bandwidth Flair TA: 3 12 ADULTO TR 8000 TE x240 Spacing 0,5 N slice x224 Nex 1 TI 2000 Bandwidth Apparecchiature basso campo T2 FLAIR AX NEONATO PEDIATRICO ADULTO "CLAUSTROFOBICO" TR (ms) TE (ms) TI (ms) read (%) phase (%) SLICE THICKNESS (mm) DISTAN FACTOR (%) SLICES MATRICE AVERAGE/NEX PHASE OVERSAMPLING (%) TEMPO CONCATENATION 2 2 1

12 FSE o TSE T2w Secondo il piano parallelo al pavimento del IV ventricolo viene programmata una sequenza FSE pesata in T2. Anche le sequenze FSE sono poco sensibili, come le SE, alle disomogeneità del campo magnetico ma vengono preferite a quest ultime per la loro velocità (Fast - Turbo). Le sequenze pesate in T2 sono caratterizzate da un elevato valor e di TR e da un elevato TE, le Fast spin echo, sono caratterizzate dal treno degli echi (ETL) cioè da quanti impulsi di rifocalizzazione a 180 vengono inviati e quindi da quanti echi vengono letti in ogni intervallo TR. Le sequenze pesate in T2 hanno un elevato contrasto tissutale. Questa sequenza ci permette di vedere la sostanza grigia lievemente iperintensa rispetto alla sostanza bianca e gli spazi liquorali fortemente iperintensi. I vasi appaiono ipointensi.

13 Apparecchiature ad alto e medio campo Cor FSE T2 TA: 4 26 NEONATO TR 7000 TE x180 Slice thickness 3 Spacing 0.3 N slice x256 Nex 4 ETL 23 Bandwidth Cor FSE T2 TA: 3 20 PEDIATRICO TR 6000 TE x180 Slice thickness 3 Spacing 0.3 N slice x256 ETL 13 Bandwidth Cor FSE T2 TA: 3 20 ADULTO TR 6000 TE x180 Slice thickness 3 Spacing 0.3 N slice x256 ETL 13 Bandwidth Apparecchiature basso campo T2 TSE Coronale NEONATO PEDIATRICO ADULTO "CLAUSTROFOBICO" TR (ms) TE (ms) read (%) phase (%) SLICE THICKNESS (mm) DISTAN FACTOR (%) SLICES MATRICE AVERAGE/NEX PHASE OVERSAMPLING (%) TEMPO CONCATENATION 2 2 2

14 DWI Diffusion weight Imaging Lo studio della diffusione protonica consente di ottenere immagini sullo stato dei protoni nei tessuti biologici soprattutto dell H 2 O cosiddetta legata e libera. Ci offre una sintesi di studio tra il movimento microscopico delle molecole dell H 2 O, le proprietà delle fibre mielinizzate, l anatomia dell encefalo e le variazioni di diffusione in condizioni patologiche. La sensibilità di queste sequenze d impulsi può essere modificata adeguando l intensità dei gradienti sensibili alla diffusione espressi dal parametro b (bvalue) di sensibilizzazione alla diffusione. In genere vengono utilizzati valori di b compresi tra 500 e 1500 mm 2 /sec. Possono essere utilizzate sequenze EPI o SE. Assiale DWI Elaborazione ADC L ADC è un metodo per quantificare la diffusione apparente. L ADC fornisce una valutazione dello spostamento medio dell acqua in condizioni normali e patologiche. La diffusione è misurata in mm 2 /sec ADC = ln (S1/S0) /b S0 e S1 sono le intensità dei pixel contenuti in una ROI predefinita ad un determinato b-value senza e con l applicazione del gradiente di diffusione. Apparecchiature ad alto e medio campo Ax DWI TA: 40 NEONATO TR 5000 TE 72,8 240x240 N slice x128 B-value 700 Ax DWI TA: 40 PEDIATRICO TR 5000 TE 72,8 240x240 N slice x128 B-value 1000 Ax DWI TA: 40 ADULTO TR 5000 TE 72,8 240x240 N slice x128 B-value 1000

15 Apparecchiature basso campo Protocollo RM encefalo Haste diffusion b-value 0 NEONATO PEDIATRICO ADULTO "CLAUSTROFOBICO" TR (ms) TE (ms) read (%) phase (%) SLICE THICKNESS (mm) DISTAN FACTOR (%) SLICES per SLAB MATRICE AVERAGE/NEX SLICE OVERSAMPLING (%) TEMPO CONCATENATION Haste diffusion b-value 600 NEONATO PEDIATRICO ADULTO "CLAUSTROFOBICO" TR (ms) TE (ms) read (%) phase (%) SLICE THICKNESS (mm) DISTAN FACTOR (%) SLICES per SLAB MATRICE AVERAGE/NEX SLICE OVERSAMPLING (%) TEMPO CONCATENATION 1 1 1

16 DP-T2w (FSE o TSE) Protocollo RM encefalo Questa sequenza fornisce nello stesso tempo di scansione immagini pesate in T2 ed in densità protonica semplicemente attivando due volte il gradiente di lettura ad ogni intervallo di tempo di ripetizione (TR). Attivando il gradiente di readout ad un tempo di eco breve (TE1) per ottenere una immagine pesata in DP e ad un tempo di eco più lungo (TE2) per ottenere un immagine pesata in T2. Modificazioni della composizione dei tessuti secondarie ad aumentato contenuto di acqua determinano una iperintensità del segnale, simile a quella che il liquor cefalorachidiano ha su queste stesse sequenze. Le immagini T2/DP pesate hanno un elevata sensibilità nel rilevare le lesioni della Sclerosi Multipla. Una limitazione intrinseca è, tuttavia, la bassa specificità patologica delle alterazioni di segnale osservate. DP T2 Nei neonati non viene eseguita normalmente la DP ma viene eseguita soltanto una sequenza pesata in T2 con specifici parametri.

17 Apparecchiature ad alto e medio campo Ax T2 TA: 4 26 NEONATO TR 7000 TE1/TE x180 Slice thickness 3 Spacing 0.3 N slice x256 Nex 4 ETL 23 Bandwidth AxDP-T2 TA: 3 51 PEDIATRICO TR 2100 TE1/TE2 16.5/85 24x24 N slice x288 ETL 8 Bandwidth AxDP-T2 TA: 3 51 ADULTO TR 2100 TE1/TE2 16.5/85 24x24 N slice x288 ETL 8 Bandwidth Apparecchiature basso campo T2 DP-T2 NEONATO PEDIATRICO ADULTO "CLAUSTROFOBICO" TR (ms) TE (ms) read (%) phase (%) SLICE THICKNESS (mm) DISTAN FACTOR (%) SLICES per SLAB MATRICE AVERAGE/NEX SLICE OVERSAMPLING (%) TEMPO CONCATENATION 2 1 1

18 SE T1 Le sequenze SE pesate in T1 vengono eseguite come sequenze morfologiche e per evidenziare la presenza di formazioni già iperintense in T1 prima della iniezione del mezzo di contrasto. Le sequenze T1 pesate sono caratterizzate da un TR breve e da un TE breve. La sostanza grigia appare lievemente ipointensa rispetto alla sostanza bianca. Gli spazi liquorali e i vasi appaiono ipointensi.

19 Apparecchiature ad alto e medio campo Ax SE T1 TA: 3 59 NEONATO TR 700 TE 12 24x24 Slice thickness 3 Spacing interleave N slice x224 Bandwidth Ax SE T1 TA: 3 05 PEDIATRICO TR 540 TE x180 N slice x224 Bandwidth Ax SE T1 TA: 3 05 ADULTO TR 540 TE x180 N slice x224 Bandwidth Apparecchiature basso campo Ax T1 SE NEONATO PEDIATRICO ADULTO "CLAUSTROFOBICO" TR (ms) TE (ms) read (%) phase (%) SLICE THICKNESS (mm) DISTAN FACTOR (%) SLICES per SLAB MATRICE AVERAGE/NEX SLICE OVERSAMPLING (%) TEMPO CONCATENATION 1 2 2

20 FGRE T2w o T2* o FFE T2w Una sequenza che potrebbe essere eseguita qualora il quesito diagnostico lo richieda per cosi dire in aggiunta a quello che viene definito protocollo standard è la sequenza Fast Gradient Echo T2w meglio nota come T2 star o Fast Field Echo T2w. Generalmente acquisita in assiale ma a seconda della dislocazione della lesione da studiare potrebbe essere acquisita anche in proiezione coronale. Questa particolare sequenza è in grado grazie alla sua elevata sensibilità alle alterazioni di omogeneità del campo magnetico di rilevare la presenza, ad esempio, di zone di pregressi sanguinamenti, dove cioè l ossiemoglobina del sangue si ossida perdendo ossigeno trasformandosi in deossiemoglobina e poi in emosiderina che è paramagnetica ed è quindi in grado di alterare localmente l intensità del campo magnetico determinando una immagine ipointensa (FIG. 12) di assenza completa di segnale. Oltre ai pregressi sanguinamenti è in grado di rilevare malattie di accumulo di metalli (Ferro, ecc), calcificazioni ecc. Fig.12

21 Apparecchiature ad alto e medio campo FGRE T2 TA: 2 30 NEONATO TR 625 TE x192 N slice x288 Nex 1 FA 25 Bandwidth FGRE T2 TA: 2 30 PEDIATRICO TR 625 TE x192 N slice x288 Nex 1 FA 25 Bandwidth FGRE T2 TA: 2 30 ADULTO TR 625 TE x192 N slice x288 Nex 1 FA 25 Bandwidth Apparecchiature basso campo Ax T2 FL2D HEMO STAR NEONATO PEDIATRICO ADULTO "CLAUSTROFOBICO" TR (ms) TE (ms) read (%) phase (%) SLICE THICKNESS (mm) DISTAN FACTOR (%) SLICES per SLAB MATRICE AVERAGE/NEX SLICE OVERSAMPLING (%) TEMPO CONCATENATION 1 1 1

22 Qualora si renda necessaria la somministrazione endovenosa di Mdc paramagnetico, dopo l iniezione vengono eseguite sequenze pesate in T1 perchè sono le sole che evidenziano le lesioni di alterata barriera emato-encefalica (BEE). I mezzi di contrasto paramagnetici sono infatti in grado di accorciare il tempo T1 dei tessuti determinando una iperintensità di segnale. Possono essere eseguite nei tre piani, sagittale, coronale ed assiale 2D esattamente come le sequenze pre contrasto. A completamento o a seconda dei casi in sostituzione delle sequenze 2D SE T1 può essere eseguita una sequenza 3D T1. Partizioni sequenza 3D FSPGR T1w

23 Apparecchiature ad alto e medio campo Sagittale SE T1 TA: 3 59 neonato TR 700 TE x230 Slice thickness 3 Spacing 0,3 N slice x224 Bandwidth Sagittale SE T1 TA: 3 48 pediatrico TR 500 TE x240 N slice x224 Bandwidth Sagittale SE T1 TA: 3 48 adulto TR 500 TE x240 N slice x224 Bandwidth I parametri delle sequenze T1w assiali e coronali eseguite dopo la somministrazione del mezzo di contrasto sono uguali a quelli della assiale eseguita prima del mezzo di contrasto. Apparecchiature basso campo T1 fl3d sag NEONATO PEDIATRICO ADULTO "CLAUSTROFOBICO" TR (ms) TE (ms) 8,45 8,45 8,45 read (%) phase (%) 81,3 81,3 81,3 SLICE THICKNESS (mm) 2 2,5 2,5 DISTAN FACTOR (%) SLICES per SLAB MATRICE AVERAGE/NEX SLICE OVERSAMPLING (%) TEMPO CONCATENATION 1 1 1

24 Apparecchiature ad alto e medio campo Questa sequenza volumetrica è una Fast Gradient Echo T1w e viene eseguita generalmente con la soppressione del segnale del grasso che viene ottenuto attraverso l invio di un impulso di presaturazione (Special). Assiale 3D T1 TA: 1 58 TR 8.8 TE x240 Slice thickness 1,8 Spacing interleave N locs per slab x256 Nex 1 FA 15 Bandwidth In fase di post processing vengono eseguiti dei reformat con delle ricostruzioni nel piano sagittale e coronale. Reformat