DIPARTIMENTO DI SCIENZE RADIOLOGICHE SERVIZIO DI DIAGNOSTICA PER IMMAGINI E RADIOLOGIA INTERVENTISTICA ( Primario : Prof.Vincenzo Alessi ) Imaging dei GLIOMI endocranici Vincenzo Alessi Aula multimediale P.O. Civico - Palermo 7 giugno 2003
TUMORI ENDOCRANICI - classificazione - Extrassiali Intrassiali Secondari Primitivi Non neuroepiteliali Neuroepiteliali : - T. costituiti da cellule neurogliali o GLIOMI - T. costituiti da cellule neuronali e precursori bipotenziali - T. costituiti da tessuti specializzati
TUMORI GLIALI - Classificazione World Health Organization modificata da Kleihues, 1993- A.Tumori Astrocitari Grado C.Tumori Oligodendrogliali Grado 1. Astrocitoma pilocitico I 1.Oligodendroglioma II 2. Xantoastrocitoma pleiomorfo I 2.Gliomi misti (oligoastrocitoma) II 3.Astrocitoma subependimale a cellule giganti 4.Astrocitoma (fibrillare e protoplasmatico ) I 3.Oligodendroglioma anaplastico III I-II D.Tumori Ependimali 5.Astrocitoma anaplastico III 1.Ependimoma I-II B. Tumori Astrocitari scarsamente differenziati 2.Ependimoma anaplastico 1.Glioblastoma IV 3.Astroblastoma II-IV 2.Gliomatosis cerebri? 4.Ependimoblastoma IV Nel trattare l argomento si farò riferimento a questa classificazione dei gliomi del 1993,modificata in quanto ho aggiunto il grading di ciascun istotipo. Come possiamo osservare vi sono compresi tumori che riguardano tutte le età, dalla pediatrica all adulta, e tutti i gradi di malignità. Possiamo osservare due gruppi: i tumori originatesi dagli astrociti, e quielli originantesi dagli oligodendro.iti Il gruppo di tumori derivanti dalla trasformazione neoplastica degli astrociti, denominati quindi astrocitari è quello prevalente, in quanto rappresenta il 50% di tutte le neoplasie dell encefalo.questo gruppo copre tutto lo spettro prognostico, ovvero dalle forme più benigne curate dall asportazione chirurgica (astrocitoma piolocitico, età pediatrica) alle forme più maligne con esito invariabilmente infausto (glioblastoma età adulta). Pertanto rappresenta il miglior esempio della razionale applicazione dell imaging diagnostico e dei suoi limiti. III
TUMORI GLIALI - Classificazione degli astrocitomi (Osborbe 1994) - Nell ambito di questo gruppo è stata stabilita da Osborne nel 1994 una linea di demarcazione tra le cosiddette forme focali o circoscritte di interesse chirurgico, dalle forme diffuse o infiltranti, le cui caratteristiche ne fanno un campo di applicazione per la diagnostica per immagini, un vero banco di prova delle possibilità e limiti di queste metodiche nel fornire le informazioni utili al trattamento, quali la sede, l estensione, il grado di coinvolgimento delle aree corticali eloquenti e quelle sottocorticali più critiche per quanto riguarda l approccio chirurgico. Classificazione degli astrocitomi Osborn, 1994 Astrocitomi circoscritti : - astrocitoma pilocitico - xantoastrocitoma pleiomorfo - Astrocitoma subependimale Astrocitomi diffusi (fibrillari) : - astrocitoma fibrillare - astrocitoma protoplasmatico - astrocitoma gemistocitico - Glioblastoma - Gliomatosis cerebri - Gliosarcoma
T.GLIALI : aspetti istopatologici Crescita prevalentemente per infiltrazione attraverso vie preferenziali ( ad es. i sistemi commissurali : corpo calloso e lamina subependimale) Scarsa frequenza della metastatizzazione Probabilità di recidiva locale dipendente dal grading Poco comune la crescita di tipo espansivo : si può verificare nei tumori a margini netti, quali l oligodendroglioma e l ependimoma.
T.GLIALI : aspetti istopatologici Disomogeneità morfopatologica, ovvero possibile coesistenza di diversi istotipi e di diversi grading di malignità ( continuum neoplastico ) Difficoltà dell istologia a dare un quadro esatto della intera massa neoplastica (rischio di sottostima) Necessità di una valutazione in vivo sulla massa complessiva e delle modificazioni peritumorali Importanza delle immagini neuroradiologiche Importanza delle immagini neuroradiologiche e della loro integrazione con l istopatologia
Ipotesi ragionevole di natura e Grading Processo logico per la diagnosi di Glioma : Sede (intra o extrassiale) Aspetti microscopici (intensità di segnale del tessuto patologico, grado di impregnazione dopo MDC) Aspetti macroscopici Dati della RM non morfologica Integrazione con la clinica e l epidemiologia
Tecniche e metodiche d Imaging Mentre le tecniche morfologiche vengono impiegate per il riconoscimento della lesioni e la precisa valutazione della sede e dell estensione del processo patologico, quelle non morfologiche, che qui vediamo elencate, servono fondamentalmente ad definire meglio i limiti della infiltrazione, tentare di determinare il grading e consentire una differenziazione tra tessuto neoplastico e radionecrosi. Nella diagnostica dei tumori gliali il nuovo sostanzialmente è rappresentato dalla RM, che continuamente si rinnova : -sia nella disponibilità di macchine sempre più performanti, a più alta intensità di campo (siamo all impiego clinico dei 3 Tesla, con l introduzione di sequenze più veloci, tempi di esecuzione di esecuzione più rapidi, possibilità di strati più sottili, di matrici di acquisizioni più ampie, nuove sequenze che introducono parametri diversi di valutazioine del segnale, e la possibilità di una spettroscopia di cui si va proponendo l applicazione clinica nella caratterizzazione dei tessuti patologici. La TC però non è da considerare soppiantata. Infatti. Morfologiche Non Morfologiche : - RM perfusione - RM Spettroscopia - PET TC RM
Tecniche e metodiche d Imaging TC RM - sufficiente per una diagnosi iniziale; - necessaria per individuare le calcificazioni e le erosioni della teca; Maggiore sensibilità nel riconoscimento della lesione e nella definizione della sede e dell estensione Maggiore specificità nella caratterizzazione Sintomatologia d urgenza : - ictale - comiziale - focale ingravescente Risposte più adeguate al neurochirurgo ed all oncologo
Presupposti dell Imaging Alla TC : la densità della materia ( peso atomico ) Alla RM : - la densità dei protoni H (DP) - la frequenza dei movimenti dei protoni H (T1) - la velocità dei movimenti dei protoni (T2) - le proprietà magnetiche attorno ai protoni H Contrasto nell immagine RM Diverso contentuo in acqua di SB e SG Int.segnale T1 Int. segnale T2 Acqua basso alto Grasso alto intermedio Sangue (mhb extracell.) alto alto Calcificazioni basso basso A differenza della TC la RM è una metodica multiparametrica, che ci da immagini diverse che hanno un significato diverso, in quanto correlate a parametri diversi, quali la densità dei protoni H, la frequenza dei loro movimenti, la velocità, e le proprietà magnetiche dell ambiente circostante i protoni. Ed il contrasto deriva per l appunto da segnali diversi che provengono dai tessuti in base al loro contenuto in acqua ed al parametro che si utilizza.
Presupposti dell Imaging Ulteriori fattori di contrasto RM : - Sequenze Pulse Inversion IR aumento del contrasto STIR soppressione del grasso FLAIR soppressione del liquor - Trasferimento di Magnetizzazione (MTC) Sono sequenze particolari : IR = INVERSION RECOVERY ; STIR = SHORT INVERSION RECOVERY ; FLAIR = FLUID ATTENUATION INVERSION RECOVERY. Queste sequenze comportano l utilizzo di un impulso che inverte l asse di magnetizzazione longitudinale (vedi appunti di FSRM). La sequenza è riconoscibile sull immagine perché contiene un parametro in più oltre il TR e TE, ovvero il TI o tempo d inversione. Se il TI è di 135 ms siamo di fronte ad una STIR, se invece è 175 siamo di fronte ad una FLAIR.
T.GLIALI : ruolo dell imaging Riconoscimento della lesione Caratterizzazione mediante valutazione di : - Aspetto microscopico (di base e dopo mdc) - Aspetto macroscopico (aree compatte, cistiche, necrotiche, emorragiche o calcificiche) Valutazione dei segni di massa Bilancio di estensione e localizzazione Ipotesi ragionevole di natura e grading Controllo post-trattamento trattamento (chirurgico o radiante) La caratterizzazione tissutale è certamente il miraggio che insegue la radiologia in tutti i suoi campi. A differenza che negli altri settori in Neuroradiologia i risultati cominciano ad intravedersi.
GLIOMI : ruolo dell imaging Definizione di: - Sede (intra o extrassiale) ed estensione - Aspetto macroscopico (aree cistiche, compatte, - Modificazioni peritumorali emorragiche o calcificiche) ( edema perilesionale, effetto massa) Caratterizzazione (imaging di base e dopo mdc, spettroscopia): Ipotesi ragionevole di natura neoplastica e grading Controllo post-trattamento trattamento (chirurgico o radiante)
Aspetti tecnici e metodologici in RM Slices dello spessore di 5 mm Acquisizione nei 3 piani fondamentali Sequenze : 1. FSE T2W assiale e coronale per distinguere il tessuto normale dal patologico 2. FLAIR T2W (Fluid Attenuation Inversion Recovery) per una migliore visualizzazione del tessuto patologico in prossimità degli spazi liquorali 3. GRE T2* per esaltare microcalcificazioni ed esiti emosiderinici 4. SE T1W (anatomica) assiale e sagittale 5. Studio dopo mdc in T1W nei 3 piani con eventuale utilizzo della tecnica MT. 6. Studio dopo MDC con T2 FLAIR : D.D. tra glioma e altri t. pseudocistici.
Imaging morfologico RM T1(SE) T1(IR) Sono sequenze particolari : IR = INVERSION RECOVERY ; STIR = SHORT INVERSION RECOVERY ; FLAIR = FLUID ATTENUATION INVERSION RECOVERY. Queste sequenze comportano l utilizzo di un impulso che inverte l asse di magnetizzazione longitudinale (vedi appunti di FSRM). La sequenza è riconoscibile sull immagine perché contiene un parametro in più oltre il TR e TE, ovvero il TI o tempo d inversione. Se il TI è di 135 ms siamo di fronte ad una STIR, se invece è 175 siamo di fronte ad una FLAIR..
Imaging morfologico RM T2* GRE T2 T2 FLAIR Le sequenze T2 sono riconoscibili per l alto segnale del liquido ( l acqua ha unt2 lungo e quindi un elevato segnale in T2). Delle tre immagini quella centrale è la classica T2 SE (Spin echo) o FSE (FastSE). La T2 GRE (ovvero gradient Echo) da un contrasto diverso delle strutture parenchimali con una migliore differenziazione tra sostanza bianca e grigia (quasi ad essere l analogo in T2 della IRT1), ed è caratterizzata dal fatto di essere più sensibile ai fenomeni di suscettibilità magnetica, ovvero alla presenza di sostanze che esplichino effetti superparamagnetici, ad es. l emosiderina o le calcificazioni,e che vengono rappresentate con segnale basso. Ciò avviene perché la sostanza superparamagnetica abbassa notevolmente il T2 e quindi nella scala dei grigi il segnale si posizione sul versante opposto dell acqua che ha un segnale elevato. La T2 FLAIR è caratterizzata dall annullamento del segnale del liquor e degli spazi subaracnoidei, che dunque si presenta nero..il parenchima appare con un segnale più basso ed uniforme, e ciò farà risaltare la presenza di eventuali lesioni iperintense, modalità prevalentemente con la quale si presentano le lesioni tumorali. E necessario però aver chiaro che in FLAIR viene annullato solo il segnale dell acqua presente in cavità naturali o patologiche (perché dotata di mobilità molecolare), mentre non viene annullata l acqua presente negli interstizi, ovvero l edema. Ciò rappresenta il grosso vantaggio di differenziare l edema dalla necrosi o dalle cavità naturali, che invece non sono differenziabili in una normale sequenza T2. Per questo motivo la sequenza FLAIR rappresenta una sequenza fondamentale per il riconoscimento preliminare delle lesioni (vedi anche dia n 16)
T.GLIALI : ruolo dell imaging T2 FLAIR Riconoscere la lesione significa fondamentalmente distinguere il normale dal patologico. Il riconoscimento è affidato in primo luogo alle sequenze T2 e FLAIR. Tra le due la FLAIR, avendo soppresso il segnale del liquor è più valida : infatti con questa sequenza le lesioni sono più riconoscibili a diversi livelli della lesione principale. Per questo motivo nel protocollo è da standardizzare come sequenza iniziale.
T.GLIALI : ruolo dell imaging T2 FLAIR FLAIR Anche qui si può osservare come la FLAIR riconosce meglio la presenza e l estensione della lesione
T.GLIALI : ruolo dell imaging Riconoscimento della lesione Caratterizzazione mediante valutazione di : - Aspetto microscopico (di base e dopo mdc) - Aspetto macroscopico (aree compatte, cistiche, necrotiche, emorragiche o calcificiche) Valutazione dei segni di massa La valutazione degli aspetti microscopici e macroscopici è utile Bilancio per ipotizzare di estensione la natura e localizzazione neoplastica, l istotipo ed il grading Ipotesi, ma ragionevole va integrata di natura con i dati e grading della RM-spettroscopia e della Controllo Istologia. post-trattamento (chirurgico o radiante) La RM non è adeguata nel riconoscere le calcificazioni. La RM morfologica non è idonea a definire con certezza il grado d infiltrazione peritumorale.
T.GLIALI : caratterizzazione - aspetti microscopici di base e dopo mdc - Aspetto microscopico di base (TC ed RM) iso-iperdensità iperdensità TC (fino a iperdensità da calcificazioni) iperintensità T2 RM, quale espressione di struttura compatta a bassa cellularità o microcistica (astrocitomi a basso grado), cistica o necrotica (glioblastoma), emorragica (metahb extracellulare). iso-ipointensità ipointensità T2 RM quale espressione di ipercellularità della lesione ed elevato rapporto nucleo-citoplasmatico. citoplasmatico. ipointensità T2 RM per di presenza di sostanze dia e paramagnetiche (emosiderina, melanina,deossihb, metahb intracellulare ), di fenomeni desmoplastici (tessuto fibroso), macromolecole (mucoproteine), microcalcificazioni. - Signal void T1 e T2 RM per vuoto da flusso vascolare
T.GLIALI : segnale di base della lesione T2 T2 Iperintensità lesionale ASTROCITOMA FIBRILLARE Si tratta di una lesione a bassa cellularità, per questo è iperintensa in T2.
T.GLIALI : segnale di base della lesione T2 FLAIR Iso-iperintensità lesionale + iperintensità perilesionale L iso è espressione di alta cellularità tipo glioblastoma. Notare come la FLAIR distingue meglio l isointensità delle lesione neoplastica(f.verde) dall edema perifocale (f.rossa) che è iperintenso, a differenza che nella T2 dove lesione ed edema perifocale sono poco distinguibili.
T.GLIALI : caratterizzazione Microemorragia
T.GLIALI : caratterizzazione T1 FLAIR In T1 senza MDC si nota una lesione isointensa, con all interno due chiazze iperintense (f.rossa) (da emorragia), e si distingue appena una lieve ipointensità perilesionale (f.verde)(edema perifocale). In FLAIR risaltà l edema perilesionale (f.verde) e sono visibili all interno della lesione delle piccole aree di ipointensità probabilemente dovute a prodotti di degradazione della emoglobina, mentre appaiono iperintense le aree emorragiche evidenziate in T1 (f.rossa).
T.GLIALI : caratterizzazione T1 T2 GRE T2 FLAIR La piccola area iperintensa è di natura emorragica. (f.rossa) Le aree ipointense in GRE T2 e FLAIR sono di natura emosiderinica. Notare il maggior numero di queste aree in GRET2.
T.GLIALI : caratterizzazione Signal Void vasale
T.GLIALI : caratterizzazione Calcificazioni
T.GLIALI : caratterizzazione - aspetti microscopici di base e dopo mdc - Aspetto dopo somministrazione di MDC (in TC ed RM) - L impregnazione tumorale è correlata al grado di alterazione della BEE, ed è dipendente dalla dose e dal tempo (aumenta con la dose e nelle acquisizioni più tardive) - Nei gliomi di basso o intermedio grado, che hanno una BEE integra l impregnazione è bassa o assente. - Nei tumori ad alto grado l impregnazione esalta il tessuto neoplastico, demarca le aree necrotiche, evidenzia l infiltrazione delle strutture adiacenti
T.GLIALI : aspetti dopo mdc T1 T1mdc Non CE dopo mdc Tumore a basso grado
T.GLIALI : aspetti dopo mdc CE dopo mdc T1 Tumore ad FLAIR alto grado
T.GLIALI : aspetti dopo mdc T2 T 1mdc Necrosi intratumorale : in T1 mdc si impregna solo la componente solida della massa. La componente necrotica è iperintensa in T2 ed ipointensa in T1
T.GLIALI : aspetti dopo mdc T1mdc Necrosi intratumorale A.compatta + A.cistica Le cisti originano dalla degenerazione idropica delle cellule e sono a basso contenuto proteico e quindi hanno segnale liquorale.le aree necrotiche hanno alto contenuto proteico per presenza di detriti celulari e quindi un segnale intermedio. Talvolta però anche le cisti possono avere un contenuto ipeproteico.
T.GLIALI : aspetti dopo mdc T1mdc T1mdc Necrosi intratumorale Aree cistiche in neoplasia
T.GLIALI : aspetti dopo mdc Ascesso Demarcazione della necrosi ad opera di accumulo di macrofagi che producono radicali liberi dotati di effetto paramagnetico, e quindi accorciamento del T1 e del T2 rilevabili sotto forma di anello di iperintenso in T1 ed ipointenso in T2 (teste di freccia). Inoltre nell ascesso la capsula non presenta interruzioni, a differenza dalla necrosi tumorale. Glioblastoma
T.GLIALI : ruolo dell imaging Riconoscimento della lesione Caratterizzazione mediante valutazione di : - Aspetto microscopico (di base e dopo mdc) - Aspetto macroscopico (aree compatte, cistiche, necrotiche, emorragiche o calcificiche) Valutazione dei segni di massa Bilancio di estensione e localizzazione Ipotesi ragionevole di natura e grading Controllo post-trattamento (chirurgico o radiante)
T.GLIALI : ruolo dell imaging L effetto massa consiste nei fenomeni di compressione e/o spostamento delle strutture adiacenti, determinati dal complesso neoplasia-edemaedema perilesionale. L edema perilesionale è la manifestazione più comune, che va ricercata attraverso i segni diretti (alterazioni di segnale attorno alla lesione) ed indiretti (effetto massa non ascrivibile direttamente alla lesione). Nel valutare l effetto massa bisogna prestare attenzione alla possibilità anche evolutiva di compromissione strutture anatomiche critiche.
T.GLIALI : edema ed effetto massa Effetto massa sul ventricolo senza edema perilesionale Effetto massa sul carrefour prevalentemente da edema perilesionale (tra frecce)
T.GLIALI : edema ed effetto massa T2 FLAIR T1mdc
T.GLIALI : edema ed effetto massa T1 T1mdc Notevole discrepanza tra le dimensioni della presa di contrasto della neoplasia e l esteso edema perilesionale che determina l effetto massa
T.GLIALI : edema ed effetto massa T1mdc Effetto massa sull acquedotto e sugli spazi cisternali. Non CE della massa
T.GLIALI : edema ed effetto massa T1 T1 Effetto massa con ernia uncale
T.GLIALI : edema ed effetto massa L effetto massa viene espletato sulla sostanza bianca e mediante la scomparsa dei solchi.
T.GLIALI : ruolo dell imaging Riconoscimento della lesione Caratterizzazione mediante valutazione di : - Aspetto microscopico (di base e dopo mdc) - Aspetto macroscopico (aree compatte, cistiche, necrotiche, emorragiche o calcificiche) Valutazione dei segni di massa Bilancio di estensione e localizzazione Ipotesi ragionevole di natura e grading Controllo post-trattamento (chirurgico o radiante)
T.GLIALI : ruolo dell imaging - Riconoscimento Fondamentale è la della valutazione lesione su 3 piani. - Caratterizzazione La precisazione mediante della sede valutazione e dell estensione di : del tumore - è importante Aspetto microscopico premessa (di per base valutare e dopo la mdc) possibilità di una stadiazione - Aspetto macroscopico adeguata e (aree pianificare compatte, una cistiche, exeresi chirurgica. necrotiche, emorragiche o calcificiche) - Nel Valutazione definire la dei sede segni è di necessario massa localizzare l epicentro (struttura Bilancio d origine), di estensione definire e localizzazione i rapporti della lesione con aree Ipotesi critiche ragionevole o eloquenti di natura (a. sensitivo-motoria e grading primaria, a. motoria supplementare, a.a. sensoriali), e l eventuale Controllo post-trattamento (chirurgico o radiante) coinvolgimento dei nuclei basali/diencefali.
T.GLIALI Valutazione di sede T2 T1mdc Per la valutazione su tra piani di solito ci si avvale delle immagini ottenute con sequenze diverse T1
T.GLIALI : ruolo dell imaging - La definizione dell estensione comporta : a) la necessità individuare la presenza di infiltrazione delle strutture adiacenti. b) il tentativo di operare una distinzione tra infiltrazione neoplastica ed alterazioni reattive perilesionali. Vi è difficoltà di circoscrivere la neoplasia in quanto le alterazioni reattive (edema) possono includere aree d infiltrazione microscopica e macroscopica
T.GLIALI Valutazione di estensione T2 T1mdc FLAIR In RM riconosciamo il complesso TUMORE- INFILTRAZIONE-EDEMA PERITUMORALE come un insieme del quale dovremmo cercare di cogliere tutte le componenti, soprattutto definendo la parte costituita dal tumore e dall infiltrazione. Compito non sempre facile
T2 FLAIR T.GLIALI Valutazione di estensione Per la valutazione di estensione è necessario l impiego del MDC. Notare che la neoplasia corrisponde con la porzione meno iperintensa in sede craniale alla FLAIR. T1mdc
T.GLIALI : Valutazione di estensione T1mdc T1mdc Una lieve presa di contrasto attorno alla lesione indica la presenza di una infiltrazione del tessuto circostante.
T.GLIALI : valutazione dell estensione T2 Tipica infiltrazione neoplastica che segue le digitazioni della sostanza bianca con interessamento dello splenio del corpo calloso, meglio visibile alla FLAIR.
T.GLIALI : valutazione dell estensione - infiltrazione per via commissurale - T2 FLAIR Infiltrazione dela Capsula interna e del corpo calloso con estensione all altro talamo (2 casi diversi)
T.GLIALI : valutazione dell estensione T1mdc Infiltrazione della dura T1mdc Tumore periferico che infiltra la dura del seno cavernoso (f.rossa) e quella della convessità (f.verde). Esteso edema perifocale(f.gialla)
T.GLIALI : valutazione dell estensione Infiltrazione della leptomeninge e dell ependima
T.GLIALI : ruolo dell imaging Riconoscimento della lesione Caratterizzazione mediante valutazione di : - Aspetto microscopico (di base e dopo mdc) - Aspetto macroscopico (aree compatte, cistiche, necrotiche, emorragiche o calcificiche) Valutazione dei segni di massa Bilancio di estensione e localizzazione Ipotesi ragionevole di natura e grading Controllo post-trattamento (chirurgico o radiante)
Astrocitoma pilocitico - Prototipo di tumore cerebrale benigno, solo eccezionalmente aggressivo - Età pediatrica (10% degli astrocitomi) SEMEIOTICA RM 1. Lesione e margini netti con componente cistica 2. ipointensa in T1 ed iper in T2 3. CE disomogeneo e costante Lesione espansiva di aspetto cistico in sede nucleo-capsulare dx., a contorni hetti, con nodulo murale solido ipointenso in T1 all esame di base con irregolare impregnazione dopo mdc. Il nodulo si presenta in DP TL e FLAR. La parete della lesione cistica viene meglio evidenziata in FLAIR.
Xantoastrocitoma pleiomorfo - Raro tumore benigno cerebrale - Rara evoluzione anaplastica SEMEIOTICA RM - Sede cortico-meningea (elemento differenziale con astrocitoma pilocitico) - prevalenza di componenti cistiche - componenti solide iperintense in T2 - intensa e netto CE della componente solida dopo mdc - buon piano di clivaggio dal tessuto circostante - possibile scallopping del tavolato int.
Astrocitoma subependimale a cellule giganti - Lesione benigna (tipica della sclerosi tuberosa - Sede : in prossimità dei forami di Monro idrocefalia SEMEIOTICA - focolaio nodulare subependimale iperdenso alla TC, ipointenso in T2 alla RM (per deposizioni calcifiche), con importante CE in TC ed RM (i tuberi non presetano CE) - coesistenza con tuberi calcifici
-Tumore grado II con forte tendenza a divenire anaplastico - origine nella SB sottocorticale Astrocitoma fibrillare - aspetto solido ben delimitato SEMEIOTICA TC ed RM - lesione omogenea a margini apparentemente definiti - scarso edema perilesionale - Ipodensità TC ed ipointensità T1 RM - Iperintensità T2 RM (spesso meno che edema) - Assente presa di MDC alla TC ed alla RM -Talvolta calcificazioni,aree cistiche o minimo CE - Infrequente aspetto infiltrativo
Lesione diffusamente infiltrante a livello del giro del cingolo e frontomesiale sinistra. Con parziale interessamento della sostanza bianca di sinistra. Non segni di effetto massa. Assenza di impregnazione dopo mdc. La perdita di questi caratteri è espressione dell evoluzione della lesione in senso anaplastico (continuum anaplastico)
Astrocitoma fibrillare FLAIR T2 Lesione diffusamente infiltrante frontomesiale sn. con parziale interessamento della sostanza bianca. Non segni di effetto massa. Assenza di impregnazione dopo mdc. La perdita di questi caratteri è espressione dell evoluzione della lesione in senso anaplastico (continuum anaplastico) Importante la definiione di sede ed estensione ai fini dell intervento chirurgico. T1 T1mdc
Astrocitoma anaplastico Rispetto alla forma fibrillare ha densità cellulare, mitosi ed angioneogenesi più accentuate, maggiore frequenza. assenza di necrosi (versus gliobastoma) altamente infiltrante con possibilità di infiltrazione ependimale e leptomeningea con disseminazione liquorale Evoluzione rapida ASPETTI TC ed RM : - Disomogenea ipodensità TC - Iso-ipointensità T1 ed iperintensità T2 RM - Margini sfumati - Presa di contrasto variabile (assente, tenue, intensa, a zolle ) - Possibili aree emorragiche,cistiche, - Edema digitiforme della sostanza bianca
Astrocitoma anaplastico MDC Presa di contrasto a zolle
Astrocitoma anaplastico T1 T2 MDC Tumore ipointenso in T1 con presenza di disomogenea iperintensità in T2 e di disomogenea presa di contrasto.
Glioblastoma multiforme Rappresenta il 50% dei T. astrocitari Sede preferenziale S.B. centro semiovale Fase evolutiva di T. di grado inferiore Evoluzione rapida Aspetto macroscopico molto eterogeneo, con aree di necrosi (aspetto caratteristico) emorragiche e calcifiche Ricca angioneogenesi Notevole edema perilesionale Infiltrazione per contiguità della SB
Glioblastoma multiforme : aspetti RM Massa a margini indefiniti ed infiltrante Ipo-isointensità T2 della componente tissutale compatta (densa cellularità), iperintensità T2 delle aree cistiche e necrotiche, segnale variabile delle aree emorragiche in rapporto alla fase di degradazione di HB; aree di vuoto di segnale (vasi, calcificazioni) Intenso ed irregolare CE da MDC a ghirlanda. Impregnazione omogeneo delle tessuto tumorale perinecrotico dopo FLAIR MDC (a differenza che in tutti gli altri tumori,pseudocistici dove l impregnazione è lineare
Glioblastoma multiforme : aspetti TC ed RM ASPETTI ATIPICI : per sede ( corticale, nuclei della base, tronco, midollo) per modalità di presa di mdc (non impregnazione) per modalità di diffusione : metastatizzazione per via ematogena o linfatica; infiltrazione ependimale, del setto pellucido, della leptomeninge, della dura madre o dei tavolati ossei per aspetto macroscopico (massiva calcificazione, massiva emorragia) DIFFICOLTA DIAGNOSTICHE : -nel differenziare le forme estesamente emorragiche da focolai emorragici primitivi.
Glioblastoma multiforme
Glioblastoma multiforme Tipico glioblastoma multiforme con iperdensità in T2, ipodensità in T1, presa di contrasto perifericamente ad una estesa necrosi. Notare l importante effetto massa sul corno frontale sinistro, dato direttamente dalla neoplasia piuttosto che da un edema perifocale.
Glioblastoma multiforme FLAIR T1 mdc T2 Notare come la FLAIR fornisce tutte le informazioni : il tessuto neoplastico disposto perifericamente alla necrosi e l edema perilesionale,
T.GLIALI : Diagnostica differenziale con FLAIR MDC M T S GLIOBLASTOMA T1mdc FLAIR
Oligodendroglioma: aspetti macroscopici, TC ed RM Origina da oligondendrociti scarsa frequenza (4% dei T. primitivi) possibilità di forme miste (oligoastrocitomi) Grado II con continuum neoplastico verso l anaplasia Sede e sviluppo in corticale, prevalentemente frontale Macroscopicamente lesione solida a margini netti e polilobulati,eterogenea per presenta di aree cistiche e vistose calcificazioni; rari i fenomeni emorragici ASPETTI TC ed RM : Densità TC ed intensità di segnale RM disomogenee indicanti gli aspetti macroscopici della massa Le aree solide appaiono isodense alla TC e iperintense T2 alla RM (bassa cellularità). Scarsa impregnazione dopo MDC Scarso edema perifocale
T2 Oligodendroglioma
Oligodendroglioma
Ependimoma : aspetti macroscopici, TC ed RM Età pediatrica sede prevalentemente sottotentoriale ed intraventricolare (IV ventricolo) possibile sede sopratentoriale extraventricolare (frontale e parietale Macroscopicamente massa solida con possibili aree cistiche, emorragiche, calcifiche, solo raramente necrotiche ASPETTI TC ed RM Densità TC ed intensità di segnale RM indicative degli aspetti macroscopici Tessuto neoplastico isointenso in T1 ed iso-ipointenso in T2 Discreto contrast enhancement in TC ed RM
Ependimoma Estesa componente cistica iperintenza in T2, con al centro componente solida nel cui contesto si notano areole di assenza di segnale da calcificazioni. Presenza di edema perifocale (freccia)
Ependimoma anaplastico TCmdc Alla TC ed RM con mdc si osserva la presa di contrasto periferica ad una ampia area di necrosi.
Limiti della RM morfologica e presupposti per l impiego delle metodiche non morfologiche La RM morfologica, anche con l impiego del MDC paramagnetico, non è sufficientemente specifica nel discriminare la natura delle lesioni encefaliche, il loro grado di malignità ed i loro limiti anatomici, né permette di distinguere una recidiva da lesioni indotte dalla radioterapia (radionecrosi). La recente introduzione di metodiche RM non morfologiche (RM perfusione, RM Spettroscopia) sta aprendo nuove prospettive nel campo degli studi di biologia molecolare e della neoangiogenesi, che sembrano in qualche modo collegarsi al grading per alcune specifiche forme tumorali (i gliomi).
T.GLIALI : RM-Perfusione La RM-perfusione si basa sull impiego di una particolare sequenza, detta perfusionale, che è rappresentata dalla GRE-EPI T2* di MDC a bolo, modo da ottenere delle mappe di perfusione pixel by pixel di alcuni parametri emodinalici : rcbv ( Volume Ematico Regionale) rcbf ( Flusso Ematico Regionale) MTT (Tempo medio di transito) T0 (Tempo di arrivo) TP (Tempo di picco) Di tutti i suddetti parametri quello più significativo è il rcbv.
T.GLIALI : RM-Perfusione RISULTATI PRELIMINARI Correlazioni tra RCBV medio, volume tumorale e grading: - il rcbv è inversamente proporzionale al volume tumorale, indipendentemente dall entità delle aree necrotiche. - Il rcbv è proporzionale all indice di proliferazione cellulare ed al grading. - il rcbv dei glioblastomi recidivi è inferiore a quello di quelli non trattati, e nettamente superiore a quello del tessuto cerebrale sede della necrosi post-attinica.
T.GLIALI : RM-Perfusione Andamento del RCBV in funzione del volume tumorale nel glioblastoma : il rcbv è inversamente proporzionale al volume tumorale, indipendentemente dall entità delle aree necrotiche, a conferma della discrepanza tra grado perfusione e crescita cellulare che sta all origine della necrosi intratumorale.
T.GLIALI : RM-Perfusione Andamento del RCBVmax in funzione del grado di angiogenesi : I glioblastomi risultano nettamente distinti dagli oligodendrogliomi. Non esistono invece differenze significative nell ambito dello stesso istotipo.
T.GLIALI : RM-Perfusione T1 MDC OLIGODENDROGLIOMA L immagine rileva che i valori di Volume ematico regionale del tumore sono prossimi a quelli della sostanza bianca normale
T.GLIALI : RM-Perfusione GLIOBLASTOMA T1mdc Le immagini codificate in rosso indicano un volume ematico regionale patologicamente aumentato rispetto a quello della sostanza bianca
T.GLIALI : RM-Perfusione T1mdc GLIOBLASTOMA RECIDIVO
T.GLIALI : RM-Spettroscopia (RMS) RMS Determinazione in vivo di metaboliti contenenti H : COLINA (Ch0) CREATINA (Cr) N-ACETIL ASPARTATO (NAA) LIPIDI (LI) LATTATO (LA) MIOINOSITOLO (mi) BIOPSIA VIRTUALE METABOLICA (tipizzazione delle lesioni e valutazione della risposta alla terapia)
Criteri di grading : la spettroscopia RM Cho = Colina ; Cr = Creatina ; NAA= N-acetilaspartato La posizione del picco e tipica per ogni sostanza L intensità di ogni picco è proporzionale alla concentrazione della sostanza
Criteri di grading : la spettroscopia RM Aumento della colina (maggior crescita cellulare) Riduzione del N-acetil aspartato (sostituzione neuronale) Aumento del rapporto Colina/ creatinina (incremento del turnover di membrana) Tumori a basso grado di malignità : - minor rapporto Colina/Creatina - assenza di lipidi Tumori ad alto grado di malignità : - maggior riduzione del N-acetilaspartato - maggior rapporto Colina/creatina - presenza di lipidi
Criteri di grading : la spettroscopia RM Sclerosi multipla (fase acuta) Malattia di Canavan Leucoencefalopatia Adrenoleucodistrofia Encefalopatie mitocondriali AIDS Dementia complex Alzheimer Epilessia ASTROCITOMA GLIOBALSTOMA LINFOMA Spettroscopia dell Idrogeno nello studio del SNC Colina Creatina N-acetilaspartato Lattato Lipidi
Criteri di grading : l immagine
Radionecrosi
R a d i o n e c r o s i T1 T2 FLAIR T1mdc
PERCHE FARE LA DIAGNOSI? La diagnosi non è un fine ma solo un mental resting place per considerazioni prognostiche e decisioni terapeutiche. Il Rapporto Beneficio-Costo infuenza il processo diagnostico Wulff H.R. 1976
PERCHE FARE LA DIAGNOSI? Ciò che si richiede al radiologo è l estrazione dall esame di tutte le possibili informazioni, arrivando quanto meno a ridurre il numero delle ipotesi diagnostiche, in modo da orientare la prognosi e l atteggiamento terapeutico
Conclusioni 1. La diagnostica neuroradiologica è attualmente dominata dalla necessità di definire gli aspetti microscopici e macroscopici delle lesioni, in modo da ipotizzarne la natura neoplastica ed il grading, e di fornire gli elementi per una accurata valutazione di sede e di estensione del processo ai fini della pianificazione del trattamento terapeutico. 2. L integrazione tra la RM morfologica e la RM funzionale ha aperto la strada dell utilizzo di dati fisiologici e biochimici anche quantitativi lasciando intravedere una strada in cui le bioimmagini consentiranno una sorta di biopsia metabolica in vivo il cui contenuto informativo potrà forse fare ridurre drasticamente o accantonare le procedure diagnostiche invasive.