Nessun titolo diapositiva - e
annuncio pubblicitario
LA NEURORADIOLOGIA NELLO STUDIO DELLA SCLEROSI MULTIPLA: TECNICHE CONVENZIONALI NUOVE TECNICHE RICERCA RUOLO DELL’IMAGING NELLA DIAGNOSI DELLA SCLEROSI MULTIPLA Diagnosi differenziale con altre patologie ADEM leucoaraiosis Adult Leucodistrophies Lyme disease Bechet disease Moya Moya Limphoma CNS vasculitis Granulomatous diseases neurosarcoidosis HIV Sjogren encephalopathy HTLV 1 Mielopathy LES Hypertensive Encephalopathy Pelizaeus Merzbacher CADASIL migraine Dimostrazione disseminazione spaziale (lesioni silenti) e temporale (enhancing or new lesions) Incremento del “diagnostic confidence level” Early diagnosis Follow-up M.S. Imaging TC • Spesso negativa • Placche isodense o ipodense s.c. • Possibile enh. A ring o nodulare m.d.c. • Nelle forme di vecchia data talora atrofia • CON L’AVVENTO DELLA RM NON HA INDICAZIONE! IMMAGINI DI RISONANZA MAGNETICA Genesi N S Radio Frequenza RM: immagini pesate in densità protonica e T2 Sono le più diagnostiche RM: immagini pesate in T1 Utilizzate per acquisizioni prima (B.H.) e dopo somministrazione di mezzo di contrasto paramagnetico (Gd) Rottura della BEE Passaggio Gd Aumento segnale RM MRI • **Caveat: ** • Abnormal MRI without clinical evidence is not sufficient to confirm dx of MS… • …Absence of abnormal MRI in clinically definite MS doesn’t disprove diagnosis RM e SM: monitoraggio singoli pazienti Diagnosi CIS Sindrome encefalica Sindrome midollare Neurite ottica SM definita Valutazione iniziale Follow-up Protocollo di studio RM encefalo RM midollo + encefalo RM encefalo RM encefalo; RM midollo se reperti encefalici equivoci o in casi con sintomatologia midollare predominante, soprattutto in caso di mielopatie progressive Ripetere la RM encefalo; midollo se già al’I° o solo in caso di sintomi atipici Fazekas et al., Neurology 1999 RM e SM: diagnosi Protocolli raccomandati Sede Encefalo Assiale Sagittale Assiale Midollo Sagittale Sagittale/assiale Assiale Acquisizioni Doppio eco (CSE/FLAIR) T1 o DP/T2 o FLAIR T1 post Gd (0.1-0.2 ml/kg) (CSE) T2 (CSE) T1 (SE) T1 post Gd (0.1 mmol/kg) (CSE) T2 (CSE) Fazekas et al., Neurology 1999 RM e SM Identificazione delle lesioni Lesioni iperintense in T2: dimensioni adeguate (>3-6 mm) asimmetria (regioni periventricolari) visibilità sui due echi (DP e T2) esclusione di strutture anatomiche normali esclusione di effetti di volume parziale (sostanza grigia, grasso periorbitario) esclusione di immagini artefattuali (fossa posteriore, lobi temporali) Filippi et al., Neurology 1998 RM e SM Identificazione delle lesioni Lesioni captanti Gd: dimensione > 1 pixel netto contrasto di segnale vs SBAN concomitante alterazione in T2 (>> lesioni JC) esclusione di strutture anatomiche normali (plessi corioidei, vasi, vene subependimali) presenza su 2 fette contigue (lesioni JC) esclusione di artefatti e/o effetti di volume parziale (fossa posteriore: flusso, tentorio) Barkhof et al., Neurology 1997 RM: immagini pesate in T2 Tecniche di acquisizione Sequenze doppio eco: Spin eco convenzionale Fast / turbo spin eco (ridotti tempi di esame) Sequenze FLAIR: soppressione del segnale liquorale accentuata pesatura in T2 aumentata sensibilità per lesioni da SM (sede PV e JC) FLAIR vs CSE • MIGLIOR IDENTIFICAZIONE DELLE LESIONI SOTTOCORTICALI • RIDOTTA IDENTIFICAZIONE DELLE LESIONI SOTTOTENTORIALI TSE/FLAIR T2 VERSUS FLAIR SE T2 MATRICE 256X256 MATRICE 512X512 RM e SM Singola vs multipla dose di Gd Vantaggi: • Aumentata sensibilità (>70-120%) • Buona tollerabilità • Informazioni su eterogeneità danno BEE • Possibilità di rilevare effetti di terapie in fase precoce Svantaggi: • Aumentata variabilità intra-paziente • Aumento dei costi d’esame • Insufficienza renale SM: immagini RM pesate in T1 post Gd Singola vs tripla dose di contrasto SD TD IMPORTANZA DEL CENTRAGGIO SM: immagini RM a TR lungo e T1 post Gd Spesso oblunghe A magg.asse perp. Ai ventricoli Talora confuenti Lesioni diversamente iperintense T2 Alcune ipoin inT1 Enh. Anulare o nodulare Aspetti tipici della SM in RM T2 FLAIR SM T2 SAGITTALE BUCHI NERI LESIONI CORTICALI Aspetti tipici della SM in RM lesione nervo ottico FLAIR T1 post Gd T2 SPIR SM RM midollare LESIONE MIELICA CRITERI DIAGNOSTICI DELLA SM Fazekas (1988) Barkhof (1997) Barkhof -Tintorè (2000) McDonald (2001) McDonald revised (2005) McDonald revised (2010) DISSEMINAZIONE TEMPORALE Visita 0 Visita 36 Riguardo le lesioni preesistenti, una lesione dimostratasi attiva ha perso potenziamento, mentre una precedentemente inattiva ha presentato potenziamento dopo gadolinio nelle immagini T1 pesate DISMINAZIONE TEMPORAE • NUOVA LESIONE IN T2 A 36 SETTIMANE RM nella diagnosi e nel monitoraggio della SM: tecniche non convenzionali Sequenze innovative per lo studio dell’encefalo • T1, Fluid Attenuated Inversion Recovery (T1-FLAIR) attività di malattia, carico lesionale • Double Inversion Recovery (DIR) • T1 weighted Spoiled Gradient Recalled (SPGR) • 3D Phase-Sensitive Inversion Recovery (PSIR) • 3D Fluid Attenuated Inversion Recovery (FLAIR) • T1 magnetization-prepared rapid acquisition gradient-echo (MPRAGE) atrofia cerebrale • Susceptibility weighted imaging (SWI) depositi ferrosi Lesioni corticali T1 SE T1 FLAIR T1 FLAIR migliore definizione di contrasto tra sostanza bianca e sostanza grigia T1 FLAIR T2 lesion load: fossa cranica posteriore T2 FLAIR T1 FLAIR T1 FLAIR superiori alle T2 TSE e FLAIR a livello della fossa cranica posteriore con associata riduzione degli artefatti da flusso T1 FLAIR buona evidenza del carico lesionale T2 FLAIR T1 FLAIR Alkan et al Diagn Interv Radiol 2009 T1 FLAIR post Gd superiori alle T1WI T1 FLAIR lesioni attive T1 Gd T2 FLAIR Gd T1 FLAIR Gd T1 FLAIR Black hole, T2 Lesion load and Active lesions T1 Gd T2 FLAIR Gd T1 FLAIR Gd T1 FLAIR documenta allo stesso tempo, con unica sequenza: carico lesionale (Black hole e T2 LL) e enhancing lesion Double Inversion Recovery (DIR) lesioni corticali Le sequenze DIR sono specifiche per le lesioni corticali Alto campo 3 T ovviamente migliora la sensibilità nell’identificazione delle rispetto a 1.5 T DIR 1.5 T DIR 3.0 T Fig 3 scansioni assiali DIR con RM 1.5 T (sne 3 T (dx) di una p di 44 aa con relapsing-remitting MS. Notare la ricchezza di lesioni e la miglior drfinizione di una lesione puramente corticale (freccia chiusa). Simon et al. Eur Radiol 2010 DIR PSIR FLAIR FIG1. lesione corticale parietale sn Nelson et al. AJNR 2007 RM nel monitoraggio della SM Possibili cause di Discrepanza tra clinica e RM • Limitazioni della scala EDSS • Sede delle lesioni encefaliche • Interessamento midollare • Eterogeneità patologica delle lesioni • Coinvolgimento della SBAN • Patologia “occulta” della sostanza grigia • Azione di meccanismi di recupero RM nel monitoraggio trials clinici Misure di RM convenzionale Attività di malattia conta di lesioni nuove o allargate in T2 (esami seriati) conta delle lesioni captanti conta delle lesioni captanti nuove (esami seriati) carico lesionale captante Evoluzione carico lesionale in T2 buchi neri atrofia SEGMENTAZIONE AUTOMATICA 2D 3D Tecnica di conta semiautomatica DP ATROFIA Danno focale (lesioni) Danno globale (degenerazione nervosa) Lesioni eterogenee: variabilità istopatologica (demielinizzazione, ridotta densità di assoni, gliosi, perdita assonale) SM CRONICA MRI evoluzione dell’atrofia Baseline Highly active patient at baseline scan evolving in brain atrophy 6-year later Paolillo et al J Neurol 2004 MIDOLLO • STUDIO VOLUMETRICO C2-C3 • L’ ATROFIA IN QUESTA AREA E’ FORTRMENTE CORRELATA COL GRADO DI INABILITA’ Valutazione atrofia del midollo (sequenze 3D volumetriche) SM • CASI PARTICOLARI SM RM NORB QUADRI ATIPICI MEGAPLACCA VARIANTI di SM Diffuse sclerosis (Schilder) Concentric sclerosis (Balò) Marburg Neuromyelitis optica (Dévic) Diffuse sclerosis (Schilder) •Rara Esordio spesso nei bambini Può essrci: demenza, afasia, epilessia, dist. attenzione, dist. personalità Decorso impredittibile: progressivo, recidivante, talora fatale Forma acuta, progressiva continua di MS causa estese e confluenti demielinizzazioni al posto di lesioni focali DD con : leucodistrofia tumori,vaculiti linfomi , meningoencephaliti, SM e LMP Criteri diagnostici ( Poser, 1985): 1 o due grandi placche, se pu’ di 1 sono presenti in entrambi gli emisferi Placche >2 cm in 2 of 3 dimensioni. Non altre lesioni SNC Non lesioni del SN periferico Alla biopsia o autopsia, quadro anatomo patologico di subacuta o cronica sclerosi diffusa mielinoclastica che non puo’ essere dstinta dalla SM Concentric sclerosis (Balò) Alternanza di anelli di mielina conservata o rigenerata e di demielinizzazione Rara freq. negli orientali (cinesi, filippini) Clinicam. simile alla SM Talora andamento acuto Diagnosi post-mortem Ma MRI… Neuromyelitis optica (Dévic) Differenze con la SM: Rara NORB + s. midollari (es: paraparesi) •Coinvolgimento solo dei nn. ottici e del midollo •Attacchi più gravi e frequenti •RM encefalo spesso normale •RM midollo: lesioni più estese •Antigene (ACQUAPORINA4) NMO SM Variante grave, progressiva, necrotizzante invalidante in pochi mesi, può essere letale MRI time series modeling of MS lesion development. Meier DS, Guttmann CR. Neuroimage 2006 Jun 23 Sono stati rivisitati 997 esami MRI eseguiti in p. con CIS e seguiti settimanalmente per 3 mesi Si è osservato che la modificazione del segnale in T2 durano più al lungo delle modificazioni dell’enh dopo m.d.c. Le nuove aree si presentano ubiquita riamente nel SN. le aree in cui più frequentemente le placche restano stabili, sono quelle nei territori cerebrali meno perfusi nei s. normali Potrebbe la perfusione facilitare la Riparazione? Carico lesionale e vasi MS mimics nell’ Imaging Dilatazione degli spazi di W.R. Colagenosi perivascolare Lacune Aspetti simili alla SM; meno frequente Ma possibile il coinvolgimento midollare. Agisce tramite vasculite lupus ARTRITE REUMATOIDE Bechet: forme parenchimali e non parenchimali; le prime a tipo meningoencefalite le seconde tramite vasculite sistemica cronica Vasculite angite Patologia autoimmune reumatologica A tipo neuromielite ottica Associate ad agenti infettivi e/o vaccinazioni Leucoencefalopatia multifocale progressiva Polyoma virus (JC) Pazienti immunodepressi Associazione con linfoma, mieloma multiplo, leucemie, carcinomi, trapianto renale, AIDS liquor! Molte malattie a seguito di terapia immuno modulante possono presentare Lesioni multifocali della sostanza bianca CREST Malattia cronica a eziologia sconosciuta, caratterizzata da fibrosi diffusa, alterazioni degenerative e anomalie vascolari della cute (sclerodermia), delle strutture articolari e degli organi interni (particolarmente esofago, tratto gastroenterico, polmone, cuore e rene). CADASIL MS: VARIANTE DI SCHILDER LEUCODISTROFIA Abuso di cocaina Axial fast-FLAIR sequence. Images show small hyperintense lesions (arrows) in young patients with an history of cocaine abuse metastasi linfoma Associate ad agenti infettivi e/o vaccinazioni ADEM Acute Disseminated EncephaloMyelitis Monosintomatica Dopo un’infezione virale o una vaccinazione Infezione virale? Malattia autoimmune Somiglianze con Encefalite allergica sperimentale ADEM Acute Disseminated EncephaloMyelitis T2w Gd-T1w ADEM Ruolo della RM non convenzionale nella diagnosi differenziale e nella progressione di malattia • RM pesata in diffusione (DWI / DTI) • RM perfusionale • Spettroscopia RM • RM funzionale • Mezzo di contrasto, USPIO • Sodio imaging ALTO CAMPO NUOVE SEQUENZE • D.W.I. • M.T.R. • M.R.S. • F.M.R.I. DWI • Dal DTI si ricavano 2 indici scalari: • Mean Diffusivity (MD) • Fractional Anisotropy (FA) Esempio di FA DWI/DTI/MD/FA • La diffusività è più alta nelle lesioni distruttive ( buchi neri) • L’anisotropia è fortemente ristretta nelle lesioni infiammatorie (enh.) • La diffusività è modificata dalla SM: vi è • Aumento della MD (diffusività media) ed una • Riduzione della FA (anisotropia frazionata) sia • nella SBAN Che nella SGAN . • Ciò testimonia una sensibilità > T2 MTR • MT è diverso nelle macromolecole legate ( mielina) rispetto a quelle libere. • Con un impulso di saturazione si può esasperare tale proprietà ottenendo misurazioni di MTR. • Nella SM la MTR è espressione di integrità di assoni e mielina. Il decremento della MTR è massimo durante la fase infiammatoria e si riduce nelle lesioni stabilizzate ed è correlato col danno globale T1 SE MT TI+Gd SOTTRAZIONE NUOVE SEQUENZE • SPETTROSCOPIA: La colina aumenta come espressione di danno di membrana,diminuisce l’NNA anche nella SBAN e anche nelle forme poco invalidanti. Anche nella SG l’ NAA diminuisce. NELLA WB SPETTR NAA • BOLD: nei test funzionali vi è un aumento dell’area attivata agli stimoli rispetto ai sogetti sani. PLACCA ACUTA: ↑CHO CHO/CR LIPIDI, MI LATTATI ↓NAA E NAA/CR ↓↓↓ CR P CON S.M. DOPO LA RISOLUZIONE DEL SINTOMO Pantano P. et al.: Brain 2004 Ann Neurol 2000;47:606–613 Finger tapping 12 p vs12vol. • Tutti i p. hanno attivato la a supplementare motoria. La attivazione della SMC mostrava sia un aumento della stessa che un coinvolgimento della ipsilaterale proporzionale al carico lesionale; la stessa corteccia appariva spostata posteriormente in media di 8.8mm nei p The Motor Cortex Shows Adaptive Functional Changes to Brain Injury from Multiple Sclerosis M. Lee, MRCP, H. Reddy, MD, H. Johansen-Berg, MSc, S. Pendlebury, MRCP, M. Jenkinson, DPhil, S. Smith, DPhil, J. Palace, MD, and P. M. Matthews, MD, DPhil sani Giallo posizione nel normale Rosso nei pazienti MS NeuroImage 15, 559–567 (2002) Functional Magnetic Resonance Imaging Correlates of Fatigue in Multiple Sclerosis M. Filippi, M. A. Rocca, B. Colombo,* A. Falini,† M. Codella, G. Scotti,† and G. Comi* P donna, aa 60 ANNI; progressiva rapida Ipostenia ed ipoestesia aa inf. con turbe della minzione Grazie ! LEUCODISTROFIE LEUCODISTROFIE Malattie rare Danno molecolare provocato dall'accumulo di prodotti metabolici che, a causa di un deficit enzimatico, non possono essere degradati attraverso le comuni vie cataboliche e, quindi, la quantità in eccesso provoca l'alterata conduzione nervosa, responsabile a sua volta dei deficit neurologici. -Ereditarietà -Età infantile (talora giovanile) -Disturbi motori, atassia, ritardo mentale -Lesioni della SB encefalica, diffuse, bilaterali e spesso simmetriche - Diagnosi basata sul dosaggio biochimico LEUCODISTROFIE Le forme più comuni - Leucodistrofia metacromatica - Leucodistrofia a cellule globoidi - Adrenoleucodistrofia - Malattia di Pelizaus- Merzbacher - Malattia di Alexander - Malattia di Canavan Leucodistrofia metacromatica Autosomica recessiva 4 varianti: • Congenita • Infantile tardiva • Giovanile • Adulta Patogenesi Deficienza enzimatica lisosomiale Arylsulfatasi A Aumento di sulfatide Riduzione di ceramide Granuli metacromatici Danno a oligodendrociti e cellule di Schwann Leucodistrofia metacromatica Demielinizzazione della SB emisferica, in misura minore del cervelletto, tronco e midollo risparmio delle fibre a U (almeno in fase iniziale) Malattia di Krabbe Autosomica recessiva (crom.14) Leucodistrofia a cellule globoidi Patogenesi 3 stadi clinici: • iperirritabilità • disturbi motori • stato vegetativo Deficienza enzimatica lisosomiale galattocerebroside beta-galatosidasi Accumulo di cerebroside (ceramide, sfingosina) Danno a oligodendrociti e cellule di Schwann Accumulo nelle cellule globoidi Malattia di Krabbe T2 Aree simmetriche di iperintensità della SB del centro semiovale e periventricolari FLAIR No enhancement Iperintensità del tratto corticospinale e del corpo calloso Adrenoleucodistrofia Recessiva (crom.X) Corteccia surrenalica Sostanza bianca Patogenesi Lipidosi Incapacità a degradare acidi grassi a catena lunga Aumento degli esteri del colesterolo Accumulo nella mielina Adrenoleucodistrofia FLAIR TE 60 FLAIR TE 160 DP T2 Regioni occipito-parietali Schaumberg’s zones: -Esterna (demielinizzazione) -Intermedia (inf. linfocitari) -Centrale (distruzione assonale) FLAIR TE 60 FLAIR TE 160 Malattia di Alexander sporadica Leucodistrofia dismielinogenetica Patogenesi Difetto primario scosciuto 3 varianti: • Infantile •Giovanile • Adulta Errore nel metabolismo degli astrociti? Accumulo di materiale eosinofilo nel citoplasma Formazione delle fibre di Rosenthal Proliferazione astrocitaria reattiva Morte cellulare Alterazione dei meccanismi di formazione e mantenimento delle guaine mieliniche Malattia di Alexander Alterazione della SB (regioni frontali), con rigonfiamento. Macrocefalia Malattia di Canavan Autosomica recessiva Primi mesi di vita: Ipotonia Macrocefalia Epilessia Patogenesi Deficienza enzimatica di NAAacilasi Accumulo di NAA Malattia di Canavan NAA Aumento del picco dell’NAA Alterazioni della SB sottocorticale con distribuzione centripeta MRS nelle altre forme di LD EREDITARIETA’ DEFICIENZA ENZIMATICA L. metacromatica Aut.recessiva ArylsufatasiA L. a cell. globoide (Krabbe) Aut.recessiva ßgalatosidasi Adrenoleucodistrofia X-linked Lipasi M. PelizausMerzbecher X-linked Proteolipi proteine M. Alexander ? ? M. Canavan Aut.recessiva NAAacilasi FORMA DISSEMINAZIONE TEMPORALE Si accorciano i tempi Tra esame basale e primo controllo NUOVI CRITERI DIAGNOSTICI DISSEMINAZIONE TEMPORALE RACCOMANDAZIONI CRITERI RSTRITTIVI NEL DEFINIRE LE “NUOVE AREE” STANDARDIZZAZIONE DEI PROTOCOLLI PER EVITARE FALSI POSITIVI ACCURTEZZA NEL CENTRAGGIO VALUTAZIONE DA PARTE DI PERSONALE ESPERTO CENTRAGGIO RM RM nel monitoraggio dei trial clinici Vantaggi • Sensibile (5-10 volte > clinica) • Obiettiva • Correlazione con patologia “reale” • Misure riproducibili • Facilità di standardizzazione • Dati recuperabili e rianalizzabili SCREROSI MULTIPLA INDICAZIONI ALLA MRS: IL NETTO CALO DELL’NAA E DEL NAA/CHO NELLA SBAN SUGGERISCE UNA FORMA PROGRESSIVA SECONDARIA PIUTTOSTO CHE RELAPSIG REMITTING PLACCA ACUTA: ↑CHO CHO/CR LIPIDI, MI LATTATI ↓NAA E NAA/CR ↓↓↓ CR PLACCA CRONICA SPARISCONO I LATTATI. GLI ALTRI VALORI ↑ O SI NORMALIZZANO O RESTANO LIEVEMENTE AUMENTATI ↓NAA E NAA/CR PERMANGONO NELLA D-D TRA MEGAPLACCA E TUMORE :IN QUEST’ULTIMO E’ PIU’ EVIDENTE IL ↓NAA E NAA/CR TALE RAPPORTO E’ IL SEGNO MAGGIORMENTE CORRELATO CON LA GRAVITA’ DI MALATTIA NUOVI CRITERI DIAGNOSTICI RM Disseminazione spaziale Presenza di almeno 3 delle seguenti condizioni : 1 lesione captante il Gd (encefalica o midollare) o 9 o più lesioni in totale (encefaliche o midollari) •1 o più lesioni sottotentoriali o midollari •1 o più lesioni juxtacorticali •3 o più lesioni periventricolari Disseminazione temporale • • Presenza di una lesione captante Gd ad un esame eseguito almeno tre mesi dopo insorgenza dell’attacco clinico, in una sede differente da quella dell’attacco stesso. Presenza di una nuova lesione in T2 rispetto ad un esame eseguito almeno trenta giorni dopo l’insorgenza dell’attacco clinico. Mc Donald et al, Ann Neurol 2001, Polman et al, Ann Neurol 2005 Associate con carenza nutrizionale/vitaminica Mielinolisi pontina centrale Alcolisti Malnutrizione, Malattie croniche debilitanti, Diabete con chetoacidosi Alterazione della concentrazione del Na+ (iponatriemia) Altre localizzazioni: Cervelletto, corpi genicolati, talamo, gangli della base, capsula int., est., estr., commessura ant., fornice Mielinolisi pontina centrale 10 Jan 14 Feb 20 Feb Extrapontine myelinolysis Malattia di Marchiafava-Bignami Alcolisti cronici 3 forme cliniche: •Acuta •Subacuta •Cronica (rara) Patogenesi sconosciuta Fattore tossico contenuto nel vino rosso Vino ialiano? Necrosi del corpo calloso (porzione centrale) Malattia di Marchiafava-Bignami T2 lesion load – Gd-enhancement – black hole T2 FLAIR T1 post Gd Gd-enhanced scan (infiammazione evoluzione) T2 T1 post Gd T1 post Gd dopo 1 anno MRI evoluzione dell’atrofia Baseline Highly active patient at baseline scan evolving in brain atrophy 6-year later Paolillo et al J Neurol 2004 PSIR DIR FLAIR A B Fig 2. lesioni corticali (A) puramente intracorticali, (B) miste , e (C) juxtacorticali. C Nelson et al. AJNR 2007 T1 weighted Spoiled Gradient Recalled (SPGR) lesioni corticali Deficit cognitivo AJNR 2011 3.0 T: 3D FLAIR e 3D IRSPGR nell’identificazione lesioni corticali 24 su 26 pz avevano lesioni corticali SPGR vede meglio le lesioni puramente corticali Mike et al. AJNR 2011 Sequenze volumetriche Lesioni corticali e carico lesionale entrambe 3D-DIR e 3D-FLAIR mostrano al meglio le lesioni corticali 3D-T2 and 3D-MPRAGE non hanno la stessa sensibilità Angiopatia benigna
