difusao abdomen pelvis

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Revisão Bibliográfica Clínica Universitária de Imagiologia Hospitais da Universidade de Coimbra Frederico Cavalheiro Frederico Cavalheiro

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  • Reviso Bibliogrfica

    Clnica Universitria de ImagiologiaHospitais da Universidade de Coimbra

    Frederico CavalheiroFrederico Cavalheiro

  • Estrutura do artigo:

    1. Introduo

    2. Principios da Difuso:

    - Medidas de difuso

    - Significado e importncia de b

    3.Aval. qualitativa da difuso

    4 A l tit ti d dif 4.Aval. quantitativa da difuso

    5.Pitfalls + comuns

    6 Protocolos mais utilizados6.Protocolos mais utilizados

    7.Aplicaes clnicas da difuso heptica

    - Leses focais

    - Da heptica difusa

    8.Avaliao resposta ao tratamento tumoral

    9.Outras aplicaes

    10.Concluso

  • Introduo

    1 sequncia difuso (Stejska,1965), baseada numa sequ c a d uso (S ejs a, 965), baseada u asequncia T2.

    Desenvolvimento de gradientes de difuso suficientemente Desenvolvimento de gradientes de difuso suficientemente fortes, na dcada de 90, levaram aplicao clnica actual desta tcnica.

    Recente desenvolvimento da tcnica e de novos aparelhos de RM, permitem aquisies muito rpidas 14-24 seg de RM, permitem aquisies muito rpidas 14 24 seg para estudo heptico.

    Grande aumento de estudos cientficos nesta rea reforam Grande aumento de estudos cientficos nesta rea, reforam a ideia de que se trata de uma tcnica muito til e fivel

  • Introduo

    Princpios da Difuso baseiam-se na interpretao dos c p os da uso base a se a e p e ao dosmovimentos das partculas de gua, nos espaos

    - IntravascularIntravascular

    - Intracelular- ExtracelularExtracelular

    Difuso permite detectar movimentos na ordem dos 8um, sendo que o tamanho mdio de uma clula de 10umsendo que o tamanho mdio de uma clula de 10um.

    Avaliao qualitativa ou quantitativa de alteraes conseguida a um nvel celular.conseguida a um nvel celular.

  • Introduo

    Os gradientes de difuso utilizados (variao do valor b) caracterizam Os gradientes de difuso utilizados (variao do valor b), caracterizam os tecidos, atravs da interpretao do sinal emitido pelas molculas de gua em movimento, nestes 3 compartimentos.

    A anlise quantitativa do sinal feita atravs do mapa ADC -Coeficiente de Difuso Aparente, cujos valores se obtm a partir de imagens de difuso com diferentes valores de bimagens de difuso com diferentes valores de b.

  • Princpios da Difusop

    Avaliao do movimento das molculas de gua

    Ambiente no restritivo Ambiente restritivo

    Mov. completamente aleatrio(Movimento Browniano)

    Movimento condicionado(Movimento Browniano)

    FibroseFibroseEdema CitotxicoTumoresAbcessoAbcesso

  • Princpios da Difuso

    No organismo este movimento nunca BrownianoNo organismo este movimento nunca BrownianoModelado por interaces entre tecidos, membranas cell, organelos,

    etc..

    Para simplificao os movimentos da h2o resumem-se a : intravasc; extravelular; intracelular.

    Celularidade Tecidual Integridade das membranas celulares

    Influenciam o movimento da h2oIntegridade das membranas celulares

  • Princpios da Difuso

    Tecidos com :Tecidos com :- Baixa densidade celular- Rotura membrana celular

    movimento molculas h2o

    - Alta densidade celular movimento molculas h2o

  • Medidas de Dif soMedidas de Difuso

    Ad d i T2 (f i )Adaptao de uma sequncia T2 (fast-spin eco)

    Pulso de RF 90 seguido de um outro de 180 + aplicao de 2 Pulso de RF 90, seguido de um outro de 180 + aplicao de 2 gradientes de difuso - diffusion sensitizing gradient antes e aps o pulso de RF 180

  • Medidas de Difuso

    A distncia percorrida pelas molculas de h20 entre cada gradiente difuso influencia o sinal de T2.

    cell cellcell cell

    intensidade sinal molculas percorrem grandes distncias

    algumas molculas perdem o i l 2 di t

    intensidade sinal sinal aps o 2 gradiente

  • Significado valor b

    a fora / intensidade do gradiente de difuso - diffusion sensitizing gradient

    proporcional a : - amplitude de gradiente- durao gradiente

    - intervalo entre os 2 gradientes

    Medido em segundos / mm2O j t id d l d b id i d lit d d O ajuste rpido do valor de b conseguido variando a amplitude de gradiente.

  • Significado valor b

    Os valores ptimos de b variam de tecido para tecido.Celularidades diferentes.

    Ex.:Fgado - 0 e 500-600 seg/mm2

    Prstata - 0 e 1400-1600 seg/mm2

  • Significado valor b

    Para um valor de b = 0 sinal obtido = T2 Valores de b na ordem dos 50-100 originam perda de sinal em

    partculas de h2o altamente mveis - Vasos - Black-Blood Images

  • Significado valor b

    Para um valor de b = 0 sinal obtido = T2 Valores de b na ordem dos 50-100 originam perda de sinal em

    partculas de h2o altamente mveis - Vasos - Black-Blood Images

    !!!!Hemangioma!!!!!!!!Hemangioma!!!!

  • Significado valor b

    De ido restrio em ambientes altamente cel lares (t mores) no h Devido restrio em ambientes altamente celulares (tumores), no h perda de sinal aps o 2 impulso de difuso.

    Leses demonstram grande intensidade de sinal, mesmo quando se g , qutilizam valores elevados de b

    Tecido NeuronalTecido Linftico Tecidos

    altamente Mucosa IntestinalEndomtrio

    altamente celulares

  • Anlise Qualitativa

    O estudo ponderado em difuso deve incluir, pelo menos, 2 valores diferentes de b

    - 0 seg/mm2

    500 1000 seg/mm2- 500-1000 seg/mm2

    Dependente do rgo a estudar

    Ex.:Fgado - 0 e 500-600 seg/mm2Fgado 0 e 500 600 seg/mm2

    Prstata - 0 e 1400-1600 seg/mm2

  • Anlise Qualitativa Anlise Qualitativa

    A diminuio da intensidade de sinal dos tecidos para diferentes valores de b biexponencial:

    1 perda sinal deve-se aos vasos (b=50-100; black-blood).2 perda de sinal devido ao movimento das molculas de gua intra

    e extracelular.

  • Anlise Quantitativa Anlise Quantitativa

    ADC d d l i d l d ADC representado atravs do algoritmo dos valores de intensidade de sinal medidos numa leso, para diferentes valores de b (valores crescentes).b ( a o es c esce es)

    Clculo do ADC independente do aparelho de RM usado.Clculo do ADC conseguido por cada pixel de imagemClculo do ADC conseguido por cada pixel de imagem.

  • Anlise Quantitativa Anlise Quantitativa

    A anlise quantitativa do ADC, s possvel quando pelo menos 2 valores de b forem usados.

    Quanto mais valores de b, mais fidedigno ser o mapa ADC... ...Maior tempo de aquisio!

  • Anlise Quantitativa Anlise Quantitativa

    A d l dif t t d d t i d Apesar de alguma diferena entre estudos, a determinao de um valor ADC que diferencie benigno Vs maligno, tem sido cada vez mais aprofundadap

    Exemplo estudo heptico:- 1 103 mm2/sec metstases, - 1.5 103 mm2/sec carcinoma hepatocelular, - 1.45 - 2 103 mm2/sec leses hepticas benignas, - 2 1 - 3 103 mm2/sec hemangiomas - 2.1 - 3 10 3 mm /sec hemangiomas, - 3.1 - 4.3 103 mm2/sec quistos

  • Pitfalls mais comunsPitfalls mais comuns

    1 Sobreposio efeito T21.Sobreposio efeito T2

    2.Circulao sangunea de baixa velocidade

    3.Sobrecarga de ferro

  • Sobreposio Efeito T2Sobreposio Efeito T2

    Intensidade de sinal de uma leso depende da maior ou menor facilidade de movimento das molculas de gua.

    Mas tambm do tempo de relaxamento (TR) de T2Mas tambm do tempo de relaxamento (TR) de T2.

    L i TR l b ilh Leses qusticas que tm um TR longo e que brilham em T2, vo manter essa intensidade de sinal mesmo com valores de b elevadosvalores de b elevados

  • Sobreposio Efeito T2Sobreposio Efeito T2

    Este artefacto pode ser evitado atravs da interpretao dos valores Este artefacto pode ser evitado atravs da interpretao dos valores do mapa ADC, que representam o ratio entre vrias intensidades de sinal medidas, para diferentes b.

    Um quisto verdadeiro :- Hipersinal em T2

    - Hipersinal em difuso (b =0 e b=600)

    - ADC elevado

    Tumor qustico apresentar um valor baixo de ADC

  • Fluxo Sanguneo LentoFluxo Sanguneo Lento

    Geralmente vasos perdem sinal com valores baixos de b Geralmente vasos perdem sinal com valores baixos de b 50 -100 seg/mm2 (black-blood image)O fluxo lento (hemangioma) pode simular uma leso com alta O fluxo lento (hemangioma) pode simular uma leso com alta

    celularidade

    aumentando a intensidade de sinal de uma leso medida que o aumenta o valor de b

    ADC geralmente elevado, demonstrando a benignidade da leso.ADC pode estar diminudo Sequncias tradicionais para estudo p

    heptico e uso de agentes de contraste paramagnticos

  • Fluxo Sanguneo LentoFluxo Sanguneo Lento

  • Sobrecarga de Ferro

    Sequncias usadas fazem com que a difuso seja susceptvel a artefactos de imagem condicionados pelo excesso de ferro.

    Perda de sinal do parnquima heptico pode ser um aspecto positivo.Maior contraste entre leses com hipersinal nas imagens ponderadas em

    difuso e o restante parnquima.

    Ponto negativo: pequenas leses podem perder-se com a presena de t f t d iartefactos de imagem.

  • Desafios Tcnicos

    Limitaes major da tcnica: j- Baixa relao sinal - rudo (SNR)

    - Susceptibilidade a artefactosp

    Aumentar SNR:- RM 3.0 T

    - TE< 100mseg

    - Uso de matriz maior - 128x128 (1,5T) e 256x256 (3T)

    - Aumentar a espessura de corte - 6/7 mm

    - Tcnicas Free-breathing aumentam SNR em relao s Breath-holding (diminuem os artefactos de movimento) (diminuem os artefactos de movimento)

    - Saturao Gordura

  • Desafios Tcnicos

    Usar valores altos de TR evitar efeito T1

    Pelo menos 3x superiores ao de metstases tpicas >2500 mseg mseg

  • Desafios Tcnicos

    Variao de valores de ADC:- Valores obtidos com breath-hold no podem ser extrapolados para

    ftcnicas de respiratory triggering ou free-breathing

    - Tcnica breath-hold com valores ADC mais baixos.

    - Mecanismo de comparao valores de ADC entre diferentes tcnicas ainda no disponvel.

  • Aplicaes Clnicas Difuso

    1. LESES HEPTICAS FOCAIS

    2. DA HEPTICA DIFUSA

    3. AVALIAO RESPOSTA TTO TUMORAL

    4. OUTRAS APLICAES ABDOMINAIS E PLVICAS

  • Leses Hepticas Focais

    Deteco, Caracterizao, Avaliao pr e ps TTO (QT)Tumores e mtx com celularidade aumentada, relativamente ao

    Cparnquima adjacente intensidade sinal com valor b + ADC

    Deteco (b=500), Parikh et al demonstra um aumento significativo na deteco de leses hepticas focais 88% difuso comparativamente deteco de leses hepticas focais - 88% difuso, comparativamente com as imagens ponderadas em T2 - 70%.

    Valores mais altos de b so considerados mais importantes na Valores mais altos de b so considerados mais importantes na caracterizao das leses.

  • Leses Hepticas FocaisLeses Hepticas Focais

  • Leses Hepticas Focais

    Caracterizao: utilizada a avaliao quantitativa dos valores ADC como indicador de malignidade de uma leso.

    C GADC MALIGNIDADE

    Exemplo estudo heptico:Exemplo estudo heptico:- 1 103 mm2/sec = metstases - 1.5 103 mm2/sec = carcinoma hepatocelular - 1 45 - 2 103 mm2/sec = leses hepticas benignas 1.45 2 10 mm /sec = leses hepticas benignas - 2.1 - 3 103 mm2/sec = hemangiomas - 3.1 - 4.3 103 mm2/sec = quistos

  • Leses Hepticas Focais

    Brugel et al definiram o valor de 1.63 103 mm2/sec como cut-off na caracterizao de leso heptica focal benigna Vs maligna, em 88% dos casos.

    / No contexto de um tumor/mtx com necrose ou tumor qustico a avaliao quantitativa do valor absoluto de ADC no est ainda esclarecida.

    ADC mais elevado na rea necrtica bem como heterogeneidade nas ADC mais elevado na rea necrtica, bem como heterogeneidade nas imagens ponderadas em difuso:

    - Poro necrtica com intensidade sinal com valor bPoro necrtica com intensidade sinal com valor b

    - Slida comportamento inverso

    Outras sequncias e utilizao de contraste.q

  • Leses Hepticas Focais

    Apesar destas limitaes a anlise qualitativa (deteco) e quantitativa (caracterizao) muito til na deteco e caracterizao de leses focais.

    Importante na avaliao de doentes com insuficincia renal ou histria de alergia a contraste

  • Avaliao Resposta TTO

    H um interesse crescente na aplicao da difuso para a avaliao da H um interesse crescente na aplicao da difuso para a avaliao da resposta ao tratamento tumoral.

    Vrios artigos recentes demostram que, valores altos ADC em mtx hepticas em fase de pr-tto, mostram pior resposta QT (necrose tecidular, menor perfuso)

    Por outro lado Kamel et al relatam valores de ADC elevados 1 a 2 semanas aps quimioembolizao transarterial percutnea, representando necrose tumoralrepresentando necrose tumoral.

  • Avaliao Resposta TTO

    Difuso permite:Difuso permite: Avaliao precoce de resposta ao tratamento. Caracterizar leses com maior probabilidade de resposta ao Caracterizar leses com maior probabilidade de resposta ao

    tratamento QT.

  • Da Heptica Difusa

    Aplicaes Difuso:Aplicaes Difuso: Esteatose heptica Fibrose heptica ADCFibrose heptica Cirrose

    < 1.6 103 mm2/sec = boa correlao entre valores ADC e fibrose

    Est ainda a ser estudada a relao inversa, que parece existir, entre os valores de ADC e a gravidade da hepatite viral, mas ainda com resultados muito variveis entre estudos.

  • Da Heptica DifusaDa Heptica Difusa

  • Da Heptica Difusa - Futuro?

    Evoluo da tcnica.Evoluo da tcnica.Tempos de aquisio mais curtos, com possibilidade de aumentar o n

    de valores de b usados.

    Valores ADC mais rigorosos (mais b).Outras questes que so presentemente alvo de estudo:q q p

    Aval. quantitativa de da heptica difusa heterognea. Aval. de fibrose em fgado esteatsico (correco dos valores).g ( ) Deposio aumentada de Ferro.

  • Outras Aplicaes Abd -Plvicas

    Cada vez mais utilizada com tcnica no estudo dos tumores da Cada vez mais utilizada com tcnica no estudo dos tumores da prstata, colo uterino, rim, pncreas.

    Tumor prosttico: 2 tumor com maior mortalidade nos EUA Muitos casos so subclnicos - at 40% em autpsias (foci

    microscpicos)

    Zona perifrica da prstata (central - 20%) i i i Leso nodular com intensidade sinal T2

  • Outras Aplicaes Abd -Plvicas

    sinal T2 Prostatitesinal T2 ProstatiteHemorragia

    Alt ps ttoAlt ps tto

    Dificuldade diagnstica com imagens ponderadas em T2 ainda cu dade d ag s ca co age s po de adas e a daagravada pela marcada heterogeneidade de sinal na zona central - 20% tumores.

  • Outras Aplicaes Abd -Plvicas

    Difuso feita com valores de b muito elevados de forma a superar o Difuso feita com valores de b muito elevados de forma a superar o hipersinal prprio da zona perifrica da prstata - T2.

    ADC comparativamente ao tecido normal adjacente Malignidade!g

    1.7 103 mm2/sec1.3 103 mm2/sec

    Contudo, h sobreposio de valores ADC entre da benigna e maligna.Contudo, h sobreposio de valores ADC entre da benigna e maligna.

  • Outras Aplicaes Abd -Plvicas

    O uso combinado de difuso + T2 melhoram a deteco de leses O uso co b ado de d uso e o a a de eco de esesnodulares na zona perfrica da prstata

    Sensibilidade RM = 77-81%Especificidade RM = 46-65%

  • Outras Aplicaes Abd -Plvicas

    Tumor colo uterino: poucos estudos sobre a aplicao da difuso grande quantidade de tecido fibroso valor ADC (fibrose) hipossinal T2 realce tardio aps Gd

  • Outras Aplicaes Abd -Plvicas

    Devido celularidade aumentada do tumor colo, este vai ter aumento de sinal nas imagens ponderadas em difuso e valor mapa ADC

    1.09 0.2 10-3 mm2/sec - leso maligna1.79 0,24 10-3 mm2/sec - leso benignag

  • Outras Aplicaes Abd -Plvicas

    Tumores Renais:Tumores Renais: Requer valores de b > 1000 seg/mm2 Tem sido sugerida a possibilidade de diferenciao entre

    quisto / tumor qustico / tumor necrosado, baseado na avaliao quantitativa do mapa ADCavaliao quantitativa do mapa ADC

    Continua sem resposta a diferenciao entre tumor slido benigno e malignobenigno e maligno

  • Outras Aplicaes Abd -PlvicasOutras Aplicaes Abd Plvicas

  • Outras Aplicaes Abd -Plvicas

    Ndulos linfticos: Reduzida quantidade trabalhos na avaliao por difuso Reduzida quantidade trabalhos na avaliao por difuso

    de linfonodos

    Os trabalhos realizados no apresentam relao entre Os trabalhos realizados no apresentam relao entre valores de ADC e caracterizao dos nodos (b=1000)

    Necrose frequente altera a interpretao do estudo Necrose frequente altera a interpretao do estudo difuso e do mapa ADC ( ).

  • Concluses

    A difuso uma rea da RM em franca expanso clnica e cientfica.Cada vez mais trabalhos sobre o tema.Cada vez mais investigao para estabeler os melhores protocolos

    tcnicos.

    Avaliao de vrios rgos j conseguida e com potencial de expanso para muitos outros.

    Potencial de caracterizao de tecidos, especialmente eficaz quando usada em conjugao com outras sequncias convencionais.convencionais .