RISONANZA
MAGNETICA
Francesco Federico,
Vincenzo Lucivero
Dipartimento di Scienze
Neurologiche e Psichiatriche,
Università di Bari
INTRODUZIONE
In questi ultimi anni la differenziazione tra attacchi ischemici
transitori (TIA) e minor stroke (MS) è divenuta meno netta. Ciò è avvenuto perchè
studi epidemiologici europei hanno evidenziato come le due categorie non differiscano per
fattori di rischio e per prognosi [1]. D’altra parte l’uso sempre più diffuso
della tomografia computerizzata (TC) e della risonanza magnetica (RM) hanno dimostrato
come spesso i TIA siano associati a danni strutturali cerebrali. E’ stato ipotizzato
che questi "infarti con sintomi transitori" abbiano una prognosi diversa
rispetto ai TIA [2]; ciò ha indotto i ricercatori ad approfondire le potenzialità
dell’RM nello studio di questa patologia.
La maggior sensibilità della risonanza magnetica per immagini (RMI)
nel visualizzare le lesioni ischemiche in fase acuta-subacuta rispetto alla TC è ormai un
dato acquisito, tuttavia l’utilità clinica di tale capacità non è stata ancora
definita.
In un recente studio Fazekas et al. hanno mostrato come la RMI sveli
lesioni ischemiche nell’81% dei pazienti che avevano sofferto di TIA, ma solo nel 31%
dei pazienti le lesioni erano correlabili con il territorio del TIA [3]. Questi risultati
non differiscono da quelli di studi precedenti [4, 5] e mostrano come la maggiore
capacità di visualizzare lesioni ischemiche non comporti dei significativi vantaggi in
termini diagnostici e di scelta terapeutica. Inoltre si può desumere che l’incidenza
degli "infarti con sintomi transitori" sia piuttosto bassa.
Per quanto riguarda i minor stroke, i dati della letteratura sono
perlopiù riferiti all’uso dell’RMI negli stroke lacunari, nei quali la
risonanza mostra la sua superiorità rispetto alla TC in fase acuta nell’evidenziare
piccole lesioni profonde [6]. Non va dimenticato che la definizione di MS è clinica,
legata al concetto di infarto scarsamente invalidante dopo un mese [1], ed è indipendente
dalla grandezza della lesione infartuale. Pertanto la valutazione dell’impatto
diagnostico della RMI sulla diagnosi di MS non è attualmente valutabile in base a studi
controllati. Faremo quindi riferimento di seguito alla diagnostica dell’infarto
cerebrale in generale.
RISONANZA MAGNETICA IMAGING
Nella pratica clinica attuale l’esame RMI condotto per lo
studio dell’ischemia cerebrale prevede l’esecuzione di sequenze spin-echo pesate
in T2 ed in T1. I reperti RMI differiscono in base al tempo intercorso tra l’esordio
dell’ischemia e l’esame.
Fase acuta (< 24 ore)
In questa fase la RMI è positiva nell’80% dei casi, mentre la
TC nel 60%.
L’intensità di segnale (IS) è lievemente aumentata nelle
sequenze pesate in T2, pertanto lesioni vicine al liquor sono poco visibili. La
visualizzazione è maggiore per la sostanza grigia coinvolta, mentre la sostanza bianca in
T2 è normale o ipointensa forse per la presenza di ferro o radicali liberi.
Le immagini pesate in T1 sono debolmente ipointense o invariate.
Fase subacuta (> 24-48 ore)
L’IS è nettamente aumentata in T2 soprattutto a carico della
sostanza grigia (ma ora coinvolge anche la sostanza bianca) e a volte si associa ad
effetto massa.
Nelle sequenze in T1 l’IS è ridotta o invariata (nel 20% dei
casi aumentata per la presenza di componente emorragica).
E’ presente "contrast enhancement" (CE) soprattutto
parenchimale dal 4° - 7° giorno.
Fase cronica (> 3-4 settimane)
In questa fase RMI è positiva nel 90% dei casi come la TC.
in T2 l’IS è fortemente aumentata, mentre in T1 è fortemente
ridotta e simile al liquor. Se la lesione è molto piccola può divenire invisibile.
Di solito il CE è assente.
La RMI è la metodica più sensibile, accurata e pratica per
visualizzare l’infarto cerebrale in fase acuta, tuttavia il significato delle
alterazioni di segnale e la loro relazione con la fisiopatologia dello stroke non sono
state ancora del tutto chiarite. I risultati clinici suggeriscono che nello stroke acuto
le variazioni di segnale sono generalmente irreversibili ed associate ad infarto e morte
cellulare, ma, in rari casi le lesioni sono reversibili. Non è certo che le variazioni di
IS all’RMI corrispondano alla morte cellulare.
Lo stroke è un evento dinamico, nella zona ischemica possono
coesistere zone di tessuto danneggiato irreversibilmente con altre potenzialmente
recuperabili. Il danno cellulare viene amplificato dalla "cascata ischemica" con
conseguenti variazioni metaboliche importanti. l’RMI convenzionale può delineare
accuratamente il tessuto infartuato ma è evidente che non può identificare le zone a
rischio di infarto. Nel 30% dei casi infatti la lesione si estende dopo le prime ore. Nel
5% dei casi la lesione compare solo dopo 24 ore dall’esordio dei sintomi. Inoltre in
animali da esperimento le variazioni di segnale dell’RMI sono ritardate di alcune ore
rispetto all’inizio dell’ischemia.
E’ necessario guardare avanti verso nuove applicazioni che
potrebbero rivoluzionare l’approccio diagnostico specie nei TIA e MS. Queste aree a
rischio di infarto possono ora essere individuate con nuove tecniche di RM quali la RM
angiografia, la RMI a perfusione e diffusione e la spettroscopia in RM.
Le tecniche RM per valutare la perfusione tissutale sono di due
tipi.
Tecniche di imaging rapido: valutano il transito del mezzo di
contrasto paramagnetico somministrato endovena (PERFUSION IMAGING).
Tecniche di sequenza di impulsi: valutano movimenti di
piccola scala delle molecole di acqua che riflettono la perfusione tissutale e la
diffusione (DIFFUSION WEIGHTED IMAGING).
PERFUSION IMAGING
Con questa tecnica l’imaging viene effettuato prima e dopo
somministrazione di Gadolinio (Gd) endovena. Il passaggio del Gd nel compartimento
intravascolare provoca disomogeneità dei campi magnetici locali tra capillari e tessuto.
L’uso di sequenze Echo Planar Imaging (EPI) consente di
acquisire immagini ultrarapide (nell’ambito dei millisecondi) e quindi di monitorare
il primo passaggio del mezzo di contrasto. Sussiste una correlazione lineare tra riduzione
dell’IS in T2 e concentrazione del contrasto nei soggetti sani che viene persa in
pazienti con flusso ematico cerebrale alterato. Le informazioni ottenute sono valutate in
rapporto al passare del tempo.
In studi sperimentali su modelli animali di ischemia la perfusione
è ridotta entro pochi minuti dopo l’occlusione arteriosa nel "cuore"
dell’ischemia mentre si evidenzia aumento di flusso ematico cerebrale nel circolo
collaterale.
I primi studi nell’uomo hanno dimostrato una bassa
sensibilità, ma l’adozione delle sequenze EPI fa prevedere una più ampia diffusione
della metodica.
DIFFUSION WEIGHTED IMAGING (DWI)
Il DWI dell’acqua si basa sulla naturale sensibilità del
segnale RM al movimento molecolare. In presenza di un gradiente di campo magnetico, i
protoni portati dall’acqua in movimento subiscono una variazione di fase della loro
magnetizzazione trasversa, il che comporta un’attenuazione dell’IS all’RM
che dipende direttamente dall’ampiezza dello spostamento molecolare e dalla
intensità e durata del gradiente. In DWI le strutture con rapida (alta) diffusione sono
scure perchè soggette a maggiore attenuazione di segnale, mentre quelle con lenta (bassa)
diffusione sono brillanti.
Limitazioni per l’uso clinico sono l’alta sensibilità ad
artefatti di movimento e la necessità di un nuovo hardware; tali problemi sono in via di
risoluzione per l’implementazione di nuove bobine che consentono sequenze Echo Planar
Imaging (EPI) molto brevi.
Studi su modelli sperimentali di ischemia hanno evidenziato:
1. una ridotta diffusione immediatamente dopo l’ischemia
corrispondente alla fase di edema citotossico;
2. un aumento della diffusione nella fase subacuta corrispondente
all’edema vasogenico;
3. la corrispondenza tra le zone di ridotta diffusione dopo 30-180
minuti e l’estensione dell’infarto all’anatomia patologica dopo 24 ore;
4. la reversibilità delle anomalie precoci della diffusione dopo
riperfusione.
Dalla combinazione delle tecniche di perfusione e DWI, in recenti
studi sperimentali è stato evidenziato come, subito dopo occlusione della cerebrale
media, sia presente una zona centrale con perfusione assente, circondata da una zona di
perfusione ridotta; entro 24 ore tutta l’area destinata all’infarto aveva
diffusione ridotta. Ciò suggerisce che il tessuto cerebrale con perfusione ridotta ma
diffusione normale è a rischio di infarto, ma che il tessuto con diffusione ridotta non
è vitale. questi dati sono stati già confermati in via preliminare in studi
sull’uomo.
RM SPETTROSCOPICA (RMS)
La RMS è un’applicazione della RM che consente di monitorare
in vivo, in modo non invasivo, i processi metabolici in situ. Gli studi effettuati hanno
riguardato i nuclei del fosforo e soprattutto il protone (1H-MRS).
La maggiore sensibilità dell’1H-MRS consente la
registrazione degli spettri in tempi relativamente brevi in volumi di interesse (VOI),
visualizzando segnali provenienti da composti contenenti colina (Cho),
creatina-fosfocreatina (Cr), N-acetilaspartato (NAA), indice di vitalità neuronale, e, in
condizioni patologiche, lattato che è un indice di metabolismo anaerobico.
Numerosi studi in varie fasi dello stroke hanno individuato il
pattern spettrale dell’ischemia. In fase acuta si assiste ad una riduzione dell’
NAA soprattutto, ma anche di Cho e Cr, associata a comparsa del lattato. Studi con
spectroscopic imaging hanno confermato l’esistenza di un "core" centrale di
infarto in cui l’NAA è più gravemente ridotto e le concentrazioni di lattato più
alte, circondata da zone di penombra. Inoltre nei giorni successivi allo stroke è
possibile un’ulteriore riduzione dell’NAA, cosa che indica una perdita neuronale
anche nelle fasi tardive. Queste alterazioni in alcuni casi sono state rinvenute anche in
zone con imaging in T2 negativo. Studi recenti indicano come l’entità della
riduzione dell’NAA sia correlabile con una peggiore prognosi a distanza [7].
L’RMS è stata di recente applicata allo studio metabolico del parenchima cerebrale
ipoperfuso, apparentemente indenne all’RMI, in soggetti con stenosi severa od
occlusione della carotide interna che avevano sofferto di TIA o MS. In questi soggetti
sono state riscontrate una riduzione del rapporto NAA/Cho e un’alta incidenza di
lattato [8].
Le principali limitazioni dell’RMS sono la lunga durata
dell’esame e le difficoltà legate ad una quantificazione della concentrazione delle
sostanze.
CONCLUSIONI
In prospettiva si può prevedere un approccio
"multimodale" in cui si integrino queste tecniche di MR nel paziente con
ischemia cerebrale acuta. Ciò consentirebbe di visualizzare la lesione,
un’occlusione dei grossi vasi, regioni ipoperfuse e zone metabolicamente compromesse,
consentendo una migliore conoscenza fisiopatologica e agevolando scelte terapeutiche che
si presentano sempre più critiche.
BIBLIOGRAFIA
1. Dennis MS, Bamford JM, Sandercock PAG, Warlow CP. A comparison of
risk factor and prognosis for transient ischemic attacks and minor ischemic strokes. The
Oxfordshire community stroke project. Stroke 1989; 20:1494-1499
2. Toole JF. The Willis Lecture : transient ischemic attacks,
scientific method, and new realities. Stroke 1991; 22:99-104
3. Fazekas F, Fazekas G, Schmidt R, Kapeller P, Offenbacher H.
Magnetic resonance imaging correlates of transient cerebral ischemic attacks. Stroke 1996;
27:607-611
4. Awad I, Modic M, Little JR, Furlan AJ, Weinstein M. Focal
parenchimal lesion in transient ischemic attacks: correlation of computed tomography and
magnetic resonance imaging. Stroke 1986; 17: 399-403
5. Salgado, ED, Weinstein M, Furlan AJ et al. Proton magnetic
resonance imaging in ischemic cerebrovascular disease. Ann Neurol 1986; 20: 502-507.
6. Rothrock JF, Lyden PD, Hesselink JR, Brown JJ, Healy ME. Brain
magnetic resonance imaging in the evaluation of lacunar stroke. Stroke 1987; 18:781-786.
7. Federico F, Simone IL, Lucivero V et al. Prognostic value of
proton magnetic resonance spectroscopy in ischemic stroke. Arch Neurol [in press]
8. Van der Grond J, Balm R, Kappelle LJ, Eikelboom BC, Mali WPTM.
Cerebral metabolism of patients with stenosis or occlusion of the internal carotid artery.
A 1H-MR spectroscopic imaging study. Stroke 1995; 26: 822-828
Riferimenti originali
Mathews VP, Whitlow WD, Bryan RN. Cerebral ischemia and infarction.
In Magnetic resonance imaging of the brain and spine. Second edition. Atlas SW ed.
Lippincott-Raven Pub. Philadelfia 1996.
 Indice DIAGNOSTICA del TIA e
"MINOR STROKE"
|
NEUROLOGY
