Imaging funzionale e motulesioni.

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1 Imaging funzionale e motulesioni

2 Lesioni Vascolari Ischemiche Emorragiche DD TC

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5 Qualcosa in più? RM Attenzione alle controindicazioni e al sangue!!!

6 RM Anatomica RM Funzionale

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8 Diffusione RM Metodica che permette, giocando convenientemente con i gradienti magnetici e le radiofrequenze, di valutare la capacità di diffusione, punto a punto, dell acqua. Si distingue in isotropica e anisotropica.

9 RANDOM WALK Isotropico Legge di Fick J=-DΔC/Δx

10 RANDOM WALK Isotropico

11 La risonanza magnetica pesata in diffusione (DW) fornisce informazioni uniche sulla vitalità del tessuto cerebrale Il contrasto dell immagine è dipendente dal movimento (DIFFUSIONE) delle molecole d acqua La diffusione è alterata nella ischemia cerebrale acuta (lesioni DWI iperintese; ADC RIDOTTO a causa dell edema citotossico)

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14 Diffusione Anisotropica Metodica che permette non solo di valutare la diffusività media dell acqua punto a punto, ma permette ulteriormente di valutare la direzione prevalente in cui questo fenomeno avviene.

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22 Trattografia Con software idoenei è possibile, partendo da una zona di interessa selezionabile dall operatore (es. sostanza bianca sottocorticale della corteccia motoria), creare delle immagini rappresentative dei canali che hanno direzione di diffuzione anisotropica simile.

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27 Perfusione RM e TC Tecniche contrastografiche che permettono di valutare la perfusione punto a punto dell encefalo. Con TC è possibile studiare solo parte del volume cerebrale, con RM è possibile studiare tutto il volume cerebrale senza inficiare la risoluzione temporale.

28 Perfusione RM e TC Applicazione principale nelle lesioni vascolari è la valutazione della cosiddetta penombra ischemica

29 Tracer measurement over time Signal Intensity (arbitrary units) Delta R2 (seconds) Time (seconds) Time (seconds)

30 First pass dynamic PWI CBF, MTT and CBV maps

31 DWI / PWI mismatch vs. Final Infarct 4 hr, DWI rcbv rcbf 17 days, T2

32 Spettroscopia a RM Metodica conosciuta già nel primo dopo guerra, utilizzata esclusivamente da chimici e fisici per la caratterizzazione di molecole Recente applicazione al campo medico con possibilità di eseguire studi in vivo

33 Spettroscopia a RM in vitro con elevate induzioni magnetiche (>=8-9 T) per provette in vivo nei centri di ricerca pura con induzioni magnetiche elevate (3-7 T) in vivo in centri misti con induzioni medio-alte ( T)

34 Spettroscopia a RM in vitro si ha una tracciato spettroscopico che è indicativo di tutto il volume introdotto nel magnete in vivo si possono ottenere spettri corrispondenti a singole porzioni del volume introdotto nel magnete.

35 Spettroscopia a RM Atomi di cui si può eseguire spettroscopia 1 H 23 Na 31 P 19 F 7 Li 13 C Nuclei diversi da 1 H molto costoso

36 Spettroscopia a RM 1 H non necessita di particolare bobine di acquisizione Altri nuclei necessitano di bobine di acquisizione dedicate, diverse da quelle per il normale imaging

37 Come funziona la 1 H MRS? 1 H A υ

38 H H H H H H H H H H H H H H H H H H in Cho H in Cr H in Lac H in NAA

39 Spettroscopia della GM NORMALE Myo/Cr NAA/Cr

40 Spettroscopia Ridotto rapporto NAA/Cr in GM implica una ridotta possibilità di recupero Ridotto rapporto di NAA/Cr in WM ma normale in WM suggerisce l ipotesi di recupero Utilizzo della metodica in Pazienti da Rianimazioni, Dr. B Ross

41 RM Anatomica RM Funzionale

42 Imaging Funzionale Metodica che si avvale dell effetto BOLD per determinare statisticamente quali aree cerebrali si sono attivate durante l esecuzione di compito (motorio, memoria, ecc.)

43 Effetto BOLD Dipende dal rapporto Ossiemoglobina/Desossiemoglobina che hanno caratteristiche magnetiche diverse con diversa intensità di segnale

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45 fmri Blood Oxygenation Level Dependent (BOLD) signal indirect measure of neural activity neural activity blood oxygen fmri signal

46 Paradigma di attivazione 1 0 t

47 Functional images Activation Statistics ~2s fmri Signal (% change) ROI Time Course Time Condition Condition 1 Statistical Map superimposed on anatomical MRI image Time Condition 2... Region of interest (ROI) ~ 5 min

48 Attivazione fmri esempio di task motorio

49 Attivazione fmri task visivo Flickering Checkerboard OFF (60 s) - ON (60 s) -OFF (60 s) - ON (60 s) - OFF (60 s) Brain Activity Time Source: Kwong et al., 1992