Metodyka badań i interpretacji obrazów MR mózgowia · - Gadodiamide (Omniscan ... Safety): .
Transcript of Metodyka badań i interpretacji obrazów MR mózgowia · - Gadodiamide (Omniscan ... Safety): .
Metodyka badań i interpretacji obrazówMR mózgowia
dr hab. Anna Zimny
Zakład Radiologii Ogólnej, Zabiegowej i Neuroradiologii, UM we Wrocławiu
Obrazowanie MR mózgowia
Badanie podstawowe Zaawansowane techniki
T1, T2, FLAIR
Środki
kontrastowe
Sekwencje
dodatkowe
DWI, DTI
PERFUZJA MR
SPEKTROSKOPIA
Obrazowanie MR mózgowia
Badanie podstawowe Zaawansowane techniki
T1, T2, FLAIR
Środki
kontrastowe
Sekwencje
dodatkowe
DWI, DTI
PERFUZJA MR
SPEKTROSKOPIA
Obrazy T1-zależne
Krótki czas:
TR ( < 500 ms),
TE (< 30 ms)
Większość zmian jest
hipointensywna w T1
(długi czas relaksacji podłużnej)
Hiper w T1 są substancje o krótkim czasie relaksacji podłużnej
Obrazy T2-zależne
Długi czas:
TR (> 1500 ms),
TE (> 90 ms)
Hiperintensywne są zmiany o długim czasie relaksacji poprzecznej
Woda jest hiper, Większość zmian jest hiper z powodu obrzęku
Hipo w T2 są substancje o krótkim czasie relaksacji poprzecznej
Substancje HIPER w T1
Substancje HIPO w T2
Substancje o nietypowym sygnale w
w podstawowych obrazach MR
Substancje HIPER w T1
Substancje HIPER w T1
Krew (metabolity hemoglobiny)
Lipidy
Substancje białkowe
Melanina
Zwapnienia i inne substancje mineralne
inne
Substancje HIPER w T1
Krew (metabolity hemoglobiny)
Lipidy
Substancje białkowe
Melanina
Zwapnienia i inne substancje mineralne
inne
Krew
Metabolit Hb faza T1 T2
oksyHb nadostra ↓ ↑
deoxyHb ostra ↓ ↓
metHb
wewnkom.
podostra
wczesna
↑ ↓
metHb
zewnkom.
podostra
późna
↑ ↑
hemosyderyna przewlekła ↓ ↓
Krew
metHb zewnątrzkomórkowa
T2
Faza podostra późna
T1
metHb wewnątrzkomórkowa
T1
T2
Faza podostra wczesna
Zakrzepica żylna
Żyła Labbego
Żyły głębokie
Zatoki żylne
Substancje HIPER w T1
Krew (produkty rozpadu hemoglobiny)
Lipidy
Substancje białkowe
Melanina
Zwapnienia i inne substancje mineralne
inne
Tłuszczak
• Występują rzadko, bezobjawowe
• Lokalizacja: głównie w linii pośrodkowej, blisko ciała modzelowatego
często współistnieją z agenezją c.m.
• Hiper T1, hiper T2, nie wzmacniają się
Tłuszczak w zbiorniku
blaszki czworaczej
[Warakaulle DR et al. Clin Radiol 2003]
Torbiel skórzasta - dermoid
• Elementy ektodermy
(nabłonek wielowarstwowy, lipidy,
cholesterol, keratyna, mieszki włosowe,
gruczoły łojowe i potowe)
• Lokalizacja w linii pośrodkowej
(tylny dół czaszki, okołosiodłowo)
• Hiper T1, niejednorodna w T2
• Brak restrykcji w DWI
• Może pękać do przestrzeni
podpajęczej – chemiczne zapalenie
opon m-rdz.
inne skupiska tk. tłuszczowej
Wprowadzony jatrogennie materiał
wypełnieniowy w zatoce klinowejSzpik bogaty w lipidy
w zwapnieniu w sierpie
skutek uszkodzenia neuronów 3. warstwy kory mózgowejpoczątkowo ma charakter martwicy krwotocznejutrzymuje się przez wiele tygodni a nawet miesięcydenaturacja białek, reaktywna glioza, odkładanie makrofagówobładowanych lipidami
przyczyny: uogólniona hipoksja i deficyt glukozy(zmiany niedokrwienno-niedotlenieniowe)
patologie: udar niedokrwienny, anoksja, stan padaczkowyleki immunosupresyjne, cytostatyki
częściowa martwica kory mózgowej
Cortical laminar necrosis
Cortical laminar necrosis
niemowlę
3-miesięczne
stan po NZK
stan po
krwiaku
śródmózgowym
stan po
przebytym
udarze
niedokrwiennym
Substancje HIPER w T1
Krew (produkty rozpadu hemoglobiny)
Lipidy
Substancje białkowe
Melanina
Zwapnienia i inne substancje mineralne
inne
Torbiel koloidowa
• typowa lokalizacja – komora III
okolica otworów Monroe
• wodogłowie w mechanizmie obturacyjnym
• większość przypadków hiper T1, hiper T2
• brzeżne wzmocnienie torebki włóknistej
Czaszkogardlak
• lokalizacja :
nadsiodłowa 75%,
siodłowo-nadsiodłowa 21%
śródsiodłowa 4%
• najczęstszy u dzieci, z nabłonka kieszonki Rathkego
• litotorbielowaty lub torbielowaty, zwapnienia
• sygnał bardzo różnorodny
• hiper T1 – białko, cholesterol, czasem skrwawiony
Torbiel kieszonki Rathke’go
• z komórek przedniej części kieszonki Rathke’go
• najczęściej wewnątrzsiodłowo, pomiędzy płatem przednim a tylnym
• sygnał różnorodny w zależności od składu
• najczęściej niema klinicznie
Substancje HIPER w T1
Krew (produkty rozpadu hemoglobiny)
Lipidy
Substancje białkowe
Melanina
Zwapnienia i inne substancje mineralne
inne
Przerzuty czerniaka
• melanina ma właściwości paramagnetyczne, hiper T1, hipo T2
• wysoki sygnał w T1 może wynikać również z krwawienia do guza
• przerzuty amelanotyczne czerniaka mają obraz radiologiczny typowy dla
przerzutów (hipo T1, hiper T2)
Substancje HIPER w T1
Krew (produkty rozpadu hemoglobiny)
Lipidy
Substancje białkowe
Melanina
Zwapnienia i inne substancje mineralne
inne
Zwapnienia
• zwapnienia najczęściej są hipointensywne,
• mogą być jednak hiperintensywne w obrazach T1, gdy zawierają sole wapnia o właściwościach diamagnetycznych
• zwapnienia fizjologiczne
• nadmierne odkładania soli wapnia w zaburzeniach endokrynologicznych lub w procesach zapalnych i w guzach
Ch. Fahra
• wapnica prążkowiowo-
gałkowo-zębata
• bez zaburzeń w gospodarce
wapniowo-fosforanowej
• objawy: zaburzenia
neuropsychiatryczne,
zaburzenia funkcji poznawczych,
objawy pozapiramidowe, psychozy
ch. Wilsona
choroba Wilsona – złogi miedzi w gałkach bladych
• inaczej zwyrodnienie wątrobowo-soczewkowe
• zaburzenia metabolizmu miedzi
• odkładanie miedzi w wątrobie, sercu, rogówce (pierścień Kayser-Fleischera)
• w mózgu – głównie jądra podstawy, wzgórza, móżdżek, pień mózgu, przysadka
• głównie zmiany hiper w T2, ale rzadziej też hiper w T1
• zmiany wycofują się pod wpływem leczenia
• zespół objawów neuropsychiatrycznychw przebiegu ostrej lub przewlekłej niewydolności wątroby
• nagromadzenie substancji neurotoksycznych (amoniak, manganbilirubina, aminokwasy aromatyczne,fenole, leki)
• mangan odkłada się w gałkach bladychi istocie czarnej, prowadzi do rozwojuzespołu parkinsonowskiego
• po przeszczepieniu wątroby normalizacjasygnału w MR
hiperintensywne gałki blade
Encefalopatia wątrobowa
• zatrucie manganem u wieloletniego
narkomana dożylnego, nadmanganian
potasu jest wykorzystywany do
przygotowania roztworu do wstrzyknięć
• zajęta cała istota biała i jądra podstawy
Obrazy
T1
Zatrucie manganem
Substancje HIPER w T1
Krew (produkty rozpadu hemoglobiny)
Lipidy
Substancje białkowe
Melanina
Zwapnienia i inne substancje mineralne
inne
Przysadka – tylny płat
prawidłowa ektopia tylnego płata
Substancje HIPO w T2
Substancje HIPO w T2
Krew (produkty rozpadu hemoglobiny)
Melanina
Substancje wysoko białkowe
Zmiany bogato komórkowe
Zwapnienia, skostnienia, substancje mineralne
Szybki przepływ
Powietrze
Substancje HIPO w T2
Krew (produkty rozpadu hemoglobiny)
Melanina
Substancje wysoko białkowe
Zmiany bogato komórkowe
Zwapnienia, skostnienia, substancje mineralne
Szybki przepływ
Powietrze
Krew
Metabolit Hb faza T1 T2
oksyHb nadostra ↓ ↑
deoxyHb ostra ↓ ↓
metHb
wewnkom.
podostra
wczesna
↑ ↓
metHb
zewnkom.
podostra
późna
↑ ↑
hemosyderyna przewlekła ↓ ↓
Krew - metHb wewnątrzkomórkowa
(4. doba)
T1 T2
Faza podostra wczesna
Krew - hemosyderyna
Stan po ukrwotocznionym
udarze niedokrwiennym
Przewlekłe krwiaki śródmózgowe
Naczyniaki jamiste - hemosyderyna
• malformacja naczyniowa
• obraz soli i pieprzu
• niema angiograficznie, nieznaczne wzmocnienie
kontrastowe
• często współistnieje z naczyniakiem żylnym
• krwawi
Substancje HIPO w T2
Krew (produkty rozpadu hemoglobiny)
Melanina
Substancje wysoko białkowe
Zmiany bogato komórkowe
Zwapnienia, skostnienia, substancje mineralne
Szybki przepływ
Powietrze
Melanina
Przerzut czerniaka zawierającymelaninę o właściwościachparamagnetycznych
(hiper w T1 i hipo w T2)
[Warakaulle DR et al. Clin Radiol 2003[
Substancje HIPO w T2
Krew (produkty rozpadu hemoglobiny)
Melanina
Substancje wysoko białkowe
Zmiany bogato komórkowe
Zwapnienia, skostnienia, substancje mineralne
Szybki przepływ
Powietrze
Torbiele wysokobiałkowe, śluzowe
• typowy obraz śluzowej
torbieli kieszonki Rathke’go
(hiper T1, hipo T2)
Substancje HIPO w T2
Krew (produkty rozpadu hemoglobiny)
Melanina
Substancje wysoko białkowe
Zmiany bogato komórkowe
Zwapnienia, skostnienia, substancje mineralne
Szybki przepływ
Powietrze
Zmiany bogato komórkowe
pierwotne chłoniaki
mózgu - PCNS
Substancje HIPO w T2
Krew (produkty rozpadu hemoglobiny)
Melanina
Substancje wysoko białkowe
Zmiany bogato komórkowe
Zwapnienia, skostnienia, substancje mineralne
Szybki przepływ
Powietrze
Zwapnienia, skostnienia
mały uwapniony oponiak w lewej okolicy czołowej
Zwapnienia, skostnienia i warstwa korowa kości
• ubytek sygnału związany z brakiem
ruchomych protonów, które mogą
podlegać ekscytacji
Substancje mineralne (Fe)
• fizjologiczne złogi Fe w gałkach bladych
• nadmierne patologiczne odkładanie Fe w hemochromatozie w jadrach podstawy,
wzgórzu, śródmózgowiu i przysadce
Kobieta lat 79
Substancje mineralne (Fe)
choroba Hallevordena – Spatza(niedobór kinazy pantotenowej)zmiany zwyrodnieniowe związane z odkładaniem złogów ferrytyny,głównie w gałkach bladych
charakterystyczny objaw „tygrysiego oka”wysoki sygnał w części centralnej - gliozaniski sygnał na obwodzie - ferrytyna
Substancje HIPO w T2
Krew (produkty rozpadu hemoglobiny)
Melanina
Substancje wysoko białkowe
Zmiany bogato komórkowe
Zwapnienia, skostnienia, substancje mineralne
Szybki przepływ
Powietrze
Szybki przepływ
tzw. flow void (ubytek sygnału ) w naczyniach ,
Szybki przepływ
przez wodociąg między komorą a przestrzenią przymózgową
tzw. flow void (ubytek sygnału ) również szybki przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego
Substancje HIPO w T2
Krew (produkty rozpadu hemoglobiny)
Melanina
Substancje wysoko białkowe
Zmiany bogato komórkowe
Zwapnienia, skostnienia, substancje mineralne
Szybki przepływ
Powietrze
Powietrze
powietrzne zatoki czołowe
powietrze w komorach
• brak sygnału związany z brakiem protonów
Sekwencja FLAIR
Sekwencja FLAIR
Fluid-Attenuated Inversion-Recovery – obraz podobny do T2,dodatkowo wygaszony sygnał płynu m-rdz.przydatna do oceny zmian w sąsiedztwie komór, zbiorników płynu m-rdz, w przestrzeni płynowej przymózgoweji podkorowej istoty białej, mniej czuła w zmianach w tylnym dole czaszki
FLAIR FLAIR T2
FLAIR w przekroju wieńcowym lub 3D
stwardnienie prawego hipokampa(występuje obustronnie w 20 % przypadków)
Pacjentka z lekooporną padaczką
leczenie operacyjne (skuteczne w 90% przypadków)
T2
Obrazowanie MR mózgowia
Badanie podstawowe Zaawansowane techniki
T1, T2, FLAIR
Środki
kontrastowe
Sekwencje
dodatkowe
DWI, DTI
PERFUZJA MR
SPEKTROSKOPIA
Sekwencje silnie T2-zależne
sekwencja 3D T2 o długim czasie TR i TE (silnie T2-zależna) np. FIESTA, CISS, DRIVEocena anatomii kątów mostowo-móżdżkowych, nerwy czaszkowe od II do XII, zmiany na tle płynu m-rdz.
FIESTA 3D
FLAIR T2 T1 + C
ependymoma
T2*- gradientowe (lub SWI)
Naczyniak jamisty
Krwawienie z naczyniaka jamistego towarzyszącego malformacji żylnej
T2
T1 + C
doskonale widoczne złogi Fe, hemosyderyny
SWI – encefalopatia nadciśnieniowa
SWI
FLAIR
SWI
Obrazowanie MR mózgowia
Badanie podstawowe Zaawansowane techniki
T1, T2, FLAIR
Środki
kontrastowe
Sekwencje
dodatkowe
DWI, DTI
PERFUZJA MR
SPEKTROSKOPIA
Zasady dawkowania
Standardowa dawka gadolinowego śr. kontrastowego
0,1 mmol/kg m.c.
większość kontrastów ma stężenie 0,5 mmola/ml
np. u osoby ważącej 75 kg – 15 ml
Gadovist – jedyny środek o stężeniu 1,0 mmol/ml
np. u osoby ważącej 75 kg - 7,5 ml
Zasady stosowania ś. k.
Poprawę skuteczności detekcji niewielkich zmian ogniskowych w OUN (guzy, meta, SM) można także uzyskać przez :
zwiększenie dawki do 0,2-0,3 mmol/kg m.c.
zwiększenie opóźnienia między podaniem środka kontrastowego a akwizycją danych (5-10 min w przypadku guzów intraaksjalnych, SM)
Wysokie dawki
49-letnia kobieta z podejrzeniem przerzutów do OUN
dawka 0,1 mmol/kg dawka 0,3 mmol/kg
Opóźnienie skanowania – NF2
akwizycja po 50 min
52-letni mężczyzna z rakiem niedrobnokomórkowym płucawzmocnienie kontrastowe zmian meta widoczne tylko w MR
TK + C
Wzmocnienie kontrastowe w badaniu TK i MR
52-letni mężczyzna z rakiem niedrobnokomórkowym płucawzmocnienie kontrastowe zmian meta widoczne tylko w MR
TK + C
MR + C
Wzmocnienie kontrastowe w badaniu TK i MR
T1 + C w opcji 3D
rekonstrukcje
strzałkowe
czołowe
cienkie warstwy – 1 mmprzydatne do neuronawigacji
Profilaktyka NSF (Nephrogenic Systemic Fibrosis)
nie powinno się podawać gadolinowego środkakontrastowego przy GFR< 30 ml/min/1,73 m2.
W przypadku konieczności wykonania badania MR –wybór środka kontrastowego z grupy niskiego ryzyka
(środki wiązane z niewielką liczbą lub niewiązane z„samodzielnymi” przypadkami NSF).
Bezpieczeństwo - wytyczne
Wytyczne American College of Radiology (07/ 2010) dzielą środki kontrastowe wg częstości NSF:
Grupa I: Środki wiązane z najwyższą liczbą przypadków NSF:
- Gadodiamide (Omniscan® – GE Healthcare)
- Gadopentetate dimeglumine (Magnevist® – Bayer HealthCare Pharmaceuticals)
- Gadoversetamide (OptiMARK® – Covidien)
Grupa II: Środki wiązane z niewielką liczbą lub niewiązane z „samodzielnymi” przypadkami NSF:
- Gadobenate dimeglumine (MultiHance® – Bracco Diagnostics)
- Gadoteridol (ProHance® – Bracco Diagnostics)
- Gadoteric acid (Dotarem® – Guerbet)
- Gadobutrol (Gadovist® – Bayer HealthCare Pharmaceuticals)
Nephrogenic Systemic Fibrosis (Revision performed with input from and approval of the ACR Subcommittee on MR
Safety): http://www.acr.org/SecondaryMainMenuCategories/quality_safety/contrast_manual/NephrogenicSystemicFibrosis.aspx
Obrazowanie MR mózgowia
Badanie podstawowe Zaawansowane techniki
T1, T2, FLAIR
Środki
kontrastowe
Sekwencje
dodatkowe
DWI, DTI
PERFUZJA MR
SPEKTROSKOPIA
Obrazowanie zależne od dyfuzji wody
Dyfuzja wody zewnątrzkomórkowej, ruchy Browna
Aparaty 1,5 Teslowe, sekwencje szybkie EPI
Sekwencja krótka ok. 40 sekund
Wymaga zastosowania dodatkowych gradientów kodujących dyfuzję
Gradienty b, dla mózgu b = 0 (obraz podstawowy, T2-zależny)
b = 1000 sec/mm2 (optymalny SNR)
DWI
Wynik badania DWI
obraz DWIb=0 i b=1000
DWI - T2b = 1000
mapa ADC
ADC = Apparent diffusion coefficient rzeczywisty współczynnik dyfuzji ( bez efektu T2)
Ułatwiona dyfuzja ↓ DWI, ↑ ADC
ADC = 2,9 (x 10-3 mm2/s)
płyn mózgowo-rdzeniowy ADC = 2,9tkanka mózgu ADC = 0,7
DWI Mapa ADC
Utrudniona dyfuzja (restrykcja) ↑DWI, ↓ADC
Pozorna restrykcja (efekt przeświecania)
ADC = 0,4
ADC = 1,0 (norma 0,7)
Patofizjologia zmian dyfuzji
Dyfuzja ułatwiona
Dyfuzja prawidłowa
torbiele npl i pajęczynówki
zbiornik płynu m-rdz
wzrost objętościprzestrzeni zewnątrzkomórkowej
obrzęk wazogenny
Ułatwiona dyfuzja
torbielowaty GBM
obrzęk wazogenny
DWI Mapa ADC
Dyfuzja utrudniona (restrykcja)
obrzęk komórek(cytotoksyczny)
ostry udarzapalenie, demielinizacja
zmiany bogatokomórkowe
guzy mózgu
zmiana składu biochemicznego płynu(wzrost lepkości)
torbiel epidermoidalnaropień mózgukrwiak metHb
dyfuzjaprawidłowa
Dyfuzja utrudniona (restrykcja)
obrzęk komórek(cytotoksyczny)
ostry udarzapalenie, demielinizacja
zmiany bogatokomórkowe
guzy mózgu
zmiana składu biochemicznego płynu(wzrost lepkości)
torbiel epidermoidalnaropień mózgukrwiak metHb
dyfuzjaprawidłowa
Udar niedokrwienny (ewolucja zmian)
Ostry udar niedokrwienny
Udar niedokrwienny
Inne zmiany (obrzęk cytotoksyczny)
demielinizacja zapalenie zmiany degeneracyjne
faza ostra faza ostra faza ostra
DWI DWI T2
Lokalizacja zmian:
- kora mózgowa (neocortex z wyjątkiem kory
czuciowo-ruchowej i kory wzrokowej, ukł. limbiczny)
- jądra podstawy (j. ogoniaste, skorupy, gałki blade), wzgórza
CJD – postać sporadyczna
Radiographics 2011,
Objaw poduszki (pulvinar sign) – tylne odcinki wzgórz
Objaw kija hokejowego - (poduszki + przyśrodkowo-grzbietowe
części wzgórz)
T2 DWI
CJD – wariant
Dyfuzja utrudniona (restrykcja)
obrzęk komórek(cytotoksyczny)
ostry udarzapalenie, demielinizacja
zmiany bogatokomórkowe
guzy mózgu
zmiana składu biochemicznego płynu(wzrost lepkości)
torbiel epidermoidalnaropień mózgukrwiak metHb
dyfuzjaprawidłowa
Wzrost lepkości
torbiel naskórzasta
ropień
Wzrost lepkości – krwiak podostry
22.04 (4. doba) 14.06. (8 tyg.)06.05. (2 tyg.)
metHb zewnkommetHb wewnkom
Dyfuzja utrudniona (restrykcja)
obrzęk komórek(cytotoksyczny)
ostry udarzapalenie, demielinizacja
zmiany bogatokomórkowe
guzy mózgu
zmiana składu biochemicznego płynu(wzrost lepkości)
torbiel epidermoidalnaropień mózgukrwiak metHb
dyfuzjaprawidłowa
DWI w guzach
Astrocytoma fibryllare WHO II
Astrocytoma anaplasticum WHO III
Chłoniak
Podsumowanie
↑↑ DWI
↑ DWI
↓ DWI
Serdeczne podziękowania dla:dra Pawła Szewczykadr hab. Joanny Bladowskiej
Dziękuję za uwagę