Difusion del snc

“DIFUSIÓN Y PERFUSIÓN EN EL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL “

CAPÍTULO I
DIFUSIÓN EN EL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL

Las imágenes por difusión se centran en los micromovimientos (browniano, al azar) de las moléculas de agua dentro de voxels. Estos movimientos encuentran diferentes obstáculos en el cuerpo (las membranas celulares, proteínas, macromoléculas, fibras…), que los protones experimentandurante su proceso de traslación y que varían en función de los tejidos y ciertas modificaciones patológicas (edema intracelular, absceso, tumores…).
En esencia, el agua extracelular es el principal objeto de exploración en las imágenes por difusión. Los datos de la difusión proporcionan información indirecta sobre la estructura que rodea a estas moléculas de agua.
Durante un tiempo de 40 ms., elagua de los tejidos difunde 5 a 15 µm, aproximadamente la mitad de la distancia que recorre el agua pura durante el mismo tiempo.

En estado simple, el desplazamiento de las moléculas del agua puede resumirse en tres tipos diferentes de movimientos:

A.- Difusión libre
Las moléculas de agua se desplazan libremente en todas las direcciones espaciales. Un ejemplo típico de esto corresponde alos líquidos como el líquido cefalorraquídeo.
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Figura 1. Difusión libre

B.- Difusión Restringida Isotrópica
El desplazamiento de la molécula de agua está restringida, cualquiera que sea su orientación espacial, por numerosos obstáculos (proteínas, células)
Ejemplo: Absceso, tumor de células de alta densidad
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Figura 2. Difusión restringida isotrópica

C.- Difusión RestringidaAnisotrópica
Ciertos tejidos estructurados crean obstáculos que orientan el movimiento de las moléculas de agua (tendencia a desplazarse en una o varias direcciones particulares). La difusión está restringida sólo en ciertas direcciones espaciales.
Ejemplo: las fibras nerviosas (la organización en paquetes de axones corriendo en paralelo, con capas concéntricas de mielina que restringen ladifusión transversal).
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Figura 3. Difusión restringida anisotrópica

La principal técnica de imagen que refleja las diferencias en la movilidad de la molécula del agua es la Resonancia Magnética, por tal motivo la estudiaremos a continuación.

1.1.- DIFUSIÓN DEL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL POR RESONANCIA MAGNÉTICA (RM)

1.1.1.- Imagen Potenciada en Difusión (IWD) por Gradientes de PulsosPara explorar la difusión se utiliza la secuencia de imágenes Stejskal-Tanner. El objetivo de esta secuencia potenciada en difusión (WD) es obtener imágenes cuyo contraste sea influenciada por las diferencias en la movilidad de la molécula de agua. Esto se hace mediante la adición de gradientes de difusión durante la fase preparatoria de una secuencia de imágenes, por lo general del tipo SE EPI(Spin Eco – Imagen Eco Planar) ponderada en T2 (WT2). Estas potentes gradientes permiten controlar la ponderación de la difusión, de acuerdo con la siguiente ecuación:
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Donde:
S : Medida de la señal
S0 : Señal sin gradiente de difusión
b : Factor b (s/mm2)
D : Coeficiente de Difusión (en mm2s-1)
Factor b: Factor que modifica la sensibilización de a la difusión en una secuencia.
Elfactor b es determinado por la siguiente relación:
γ2G2δ2 (Δ- δ/3)
Donde:
γ : 42.5 MHz/tesla (constante giromagnética del protón de hidrógeno).
G : Intensidad de los pulsos de gradiente de la difusión (en mT/m)
δ : Duración de los pulsos de gradientes de la difusión (en ms.)
Δ : Tiempo entre los pulsos de RF de gradiente de la difusión (en ms.)
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Figura 4. Diagrama de la secuencia depulso ST SE WD y serie de imágenes obtenidas del cerebro humano. Cuando los parámetros de los pulsos de gradiente se cambian, la cantidad de sensibilización de difusión puede ser controlada.
Los spins de las moléculas de agua inmóviles (por ejemplo en edema citotóxico, las células edematizadas, impiden el libre movimiento de los spins extracelulares) entre las aplicaciones de dos gradientes son...