RM di perfusione - Perfusion MRI
| RM di perfusione | |
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 Perfusione MRI che mostra un flusso ritardato dal tempo al massimo ( Tmax ) nella penombra in un caso di occlusione dell'arteria cerebrale media sinistra .
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| Scopo | scansione della perfusione tramite risonanza magnetica |
Perfusion MRI o perfusion-weighted imaging ( PWI ) è la scansione di perfusione mediante l'uso di una particolare sequenza MRI . I dati acquisiti vengono poi post-elaborati per ottenere mappe di perfusione con diversi parametri, come BV (volume sanguigno), BF (flusso sanguigno), MTT (tempo medio di transito) e TTP (tempo al picco).
Uso clinico
In infarto cerebrale , la penombra è diminuita perfusione. Un'altra sequenza di risonanza magnetica , risonanza magnetica pesata in diffusione , stima la quantità di tessuto che è già necrotico e la combinazione di tali sequenze può quindi essere utilizzata per stimare la quantità di tessuto cerebrale recuperabile mediante trombolisi e/o trombectomia .
sequenze
Esistono 3 tecniche principali per la RM di perfusione:
- Contrasto di suscettibilità dinamica (DSC): viene iniettato il contrasto di gadolinio e l'imaging rapido ripetuto (generalmente pesato in T2 eco-planare con eco gradiente ) quantifica la perdita di segnale indotta dalla suscettibilità.
- Contrasto dinamico potenziato (DCE): misurazione dell'accorciamento del rilassamento spin-reticolo (T1) indotto da un bolo di contrasto di gadolinio
- Etichettatura della rotazione arteriosa (ASL): etichettatura magnetica del sangue arterioso sotto la lastra di imaging, senza la necessità di contrasto di gadolinio
Si può anche sostenere che i modelli di risonanza magnetica a diffusione, come il movimento incoerente intravoxel , tentano anche di catturare la perfusione.
Contrasto di suscettibilità dinamica
In Dynamic contrast suscettibilità RM (DSC-MRI, o semplicemente DSC), contrasto gadolinio agente (Gd) è iniettato (solitamente per via endovenosa) e una serie temporale di rapida T2 * pesate immagini è acquisito. Passando attraverso i tessuti, il Gadolinio induce una riduzione di T2* nei protoni dell'acqua vicini; la corrispondente diminuzione dell'intensità del segnale osservata dipende dalla concentrazione locale di Gd, che può essere considerata un proxy per la perfusione. I dati delle serie temporali acquisite vengono quindi postelaborati per ottenere mappe di perfusione con diversi parametri, come BV (volume sanguigno), BF (flusso sanguigno), MTT (tempo medio di transito) e TTP (tempo al picco).
Imaging dinamico con contrasto migliorato
L' imaging con contrasto dinamico (DCE) fornisce informazioni sulle caratteristiche fisiologiche del tessuto, come il trasporto dal sangue al tessuto e il volume del sangue. Viene in genere utilizzato per misurare come un agente di contrasto si sposta dal sangue al tessuto. La concentrazione del mezzo di contrasto viene misurata mentre passa dai vasi sanguigni allo spazio extracellulare del tessuto (non passa le membrane delle cellule ) e mentre risale ai vasi sanguigni.
Gli agenti di contrasto utilizzati per la DCE-MRI sono spesso a base di gadolinio . L'interazione con l'agente di contrasto del gadolinio (Gd) (comunemente un chelato di ioni gadolinio) fa diminuire il tempo di rilassamento dei protoni dell'acqua e quindi le immagini acquisite dopo l'iniezione di gadolinio mostrano un segnale più elevato nelle immagini pesate in T1 che indicano la presenza dell'agente. È importante notare che, a differenza di alcune tecniche come l' imaging PET , l'agente di contrasto non viene ripreso direttamente, ma per effetto indiretto sui protoni dell'acqua. La procedura comune per un esame DCE-MRI consiste nell'acquisire una normale risonanza magnetica pesata in T1 (senza gadolinio), quindi viene iniettato il gadolinio (di solito come bolo endovenoso a una dose di 0,05-0,1 mmol/kg) prima di ulteriore T1 -scansione ponderata. La DCE-MRI può essere acquisita con o senza una pausa per l'iniezione di contrasto e può avere una risoluzione temporale variabile a seconda delle preferenze: l'imaging più veloce (meno di 10 secondi per volume di imaging) consente la modellazione farmacocinetica (PK) dell'agente di contrasto ma può limitare la possibile risoluzione dell'immagine. Una risoluzione temporale più lenta consente immagini più dettagliate, ma può limitare l'interpretazione alla sola osservazione della forma della curva di intensità del segnale. In generale, l'aumento persistente dell'intensità del segnale (corrispondente alla diminuzione di T1 e quindi all'aumento dell'interazione con il Gd) in un voxel dell'immagine DCE-MRI indica vasi sanguigni permeabili caratteristici del tessuto tumorale, dove Gd è fuoriuscito nello spazio extracellulare extravascolare. Nei tessuti con cellule sane o ad alta densità cellulare, il gadolinio rientra più velocemente nei vasi poiché non riesce a passare le membrane cellulari. Nei tessuti danneggiati o nei tessuti con una densità cellulare inferiore, il gadolinio rimane più a lungo nello spazio extracellulare.
La modellizzazione farmacocinetica del gadolinio nella DCE-MRI è complessa e richiede la scelta di un modello. Esistono una varietà di modelli che descrivono la struttura dei tessuti in modo diverso, comprese le dimensioni e la struttura della frazione plasmatica, lo spazio extracellulare extravascolare e i parametri risultanti relativi a permeabilità, area superficiale e costanti di trasferimento. La DCE-MRI può anche fornire parametri indipendenti dal modello, come T1 (che tecnicamente non fa parte della scansione di contrasto e può essere acquisito indipendentemente) e l'area (iniziale) sotto la curva del gadolinio (IAUGC, spesso data con il numero di secondi dall'iniezione - ovvero IAUGC60), che può essere più riproducibile. Per alcuni modelli farmacocinetici è necessaria una misurazione accurata di T1, che può essere stimata da 2 immagini pre-gadolinio con angolo di vibrazione dell'impulso di eccitazione variabile, sebbene questo metodo non sia intrinsecamente quantitativo. Alcuni modelli richiedono la conoscenza della funzione di input arterioso, che può essere misurata per paziente o presa come funzione di popolazione dalla letteratura, e può essere una variabile importante per la modellazione.
Etichettatura della rotazione arteriosa
L'etichettatura dello spin arterioso (ASL) ha il vantaggio di non fare affidamento su un agente di contrasto iniettato, ma deduce invece la perfusione da un calo del segnale osservato nella fetta di imaging derivante da spin in entrata (al di fuori della fetta di imaging) che sono stati selettivamente invertiti o saturati. Sono possibili diversi schemi ASL, il più semplice è il flow alternating inversion recovery (FAIR) che richiede due acquisizioni di parametri identici ad eccezione dell'inversione fuori fetta; la differenza nelle due immagini è teoricamente solo da spin in entrata, e può essere considerata una 'mappa di perfusione'.