Tractografía : Rutas neuronales al descubierto
TRACTOGRAFÍA: RUTAS NEURONALES AL DESCUBIERTO
Información Dra -- LUISA FERNANDA JAIMES MARTINEZ
Especialista en Radiología e Imágenes Diagnósticas y Neurorradiología. Médica Cirujana. Fundación Universitaria de Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Colombia.
Tractografía Definición.
En #neurorradiología, una tractografía es una técnica de imágenes por resonancia magnética que se usa para poner de manifiesto los tractos neuronales. Utiliza técnicas especiales de imagen por resonancia magnética (IRM) denominadas Difusion Tensor Imaging . El resultado se presenta en imágenes bi y tridimensionales.
Con el conocimiento de estas nuevas técnicas de imagen se abre un nuevo camino en la obtención de parámetros cuantitativos por medio de mapas que definen la trayectoria, organización y dirección de cada fibra que configura las diferentes vías de asociación, comisurales y de proyección, así como su relación con la evaluación de la función y estructura del sistema nervioso.
En #neurorradiología, una tractografía es una técnica de imágenes por resonancia magnética que se usa para poner de manifiesto los tractos neuronales. Utiliza técnicas especiales de imagen por resonancia magnética (IRM) denominadas Difusion Tensor Imaging . El resultado se presenta en imágenes bi y tridimensionales.
Los estudios de #tractografia funcional son mapas que permiten el planeamiento de la cirugía en #epilepsia y #tumores #cerebrales.
Con el conocimiento de estas nuevas técnicas de imagen se abre un nuevo camino en la obtención de parámetros cuantitativos por medio de mapas que definen la trayectoria, organización y dirección de cada fibra que configura las diferentes vías de asociación, comisurales y de proyección, así como su relación con la evaluación de la función y estructura del sistema nervioso.
Una de las aplicaciones más fascinantes de la neurorradiología actual.
La Tractografia es una técnica de resonancia magnética avanzada, con la cual se evidencian los tractos neuronales, es decir las redes e interconexiones nerviosas del cerebro (sustancia blanca) entre los hemisferios cerebrales, cerebelo, tronco raquídeo y sus conexiones con la médula espinal.
Se lleva a cabo mediante resonancia magnética utilizando una técnica conocida como “Difusión Tensor”.
¿Qué es un Tracto?
Existe una complicada red tridimensional formada por conexiones a corta distancia entre las diferentes áreas corticales y subcorticales del encéfalo, denominada sustancia blanca, que consiste en axones que funcionan como barreras para la difusión libre del agua, y explica la anisotropía alta, que al hacerla evidente por medio de técnicas avanzadas y complejas de Difusion Tensor en Neurorradiología se denominan tractos.
Los tractos cerebrales no son identificables por examen directo o por exploraciones mediante tomografía computarizada o IRM. Esta dificultad explica lo pobre de su descripción en los atlas de neuroanatomía y lo escasamente comprendido de sus funciones.
La existencia de estos haces fué puesta de manifiesto mediante técnicas biológicas y de histoquímica en especímenes post-mortem.
¿QUÉ ES LA DIFUSIÓN?
Tipos de Difusión y mapas de resonancia magnética DTI
De una forma simplificada, las moléculas de agua, cuando están "libres" y sin barreras se difunden aleatoriamente en todas las direcciones posibles como en una esfera virtual. Cuando se puede predecir su movimientos se le denomina: Difusión Isotrópica.
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Tractografía DTI (Diffusion Tensor Imaging).
Esta secuencia tridimensional de Resonancia Magnética estudia la micro estructura y organización de las fibras de sustancia blanca sin la administración de agentes de contraste exógenos ni métodos invasivos.
Las secuencias que se utilizan en la IRM observan la simetría de la difusión del agua en el cerebro. Los haces de tractos de fibras hacen que el agua difunda asimétricamente en un tensor siendo el eje mayor paralelo a la dirección de las fibras. A esta asimetría se la conoce como anisotropía. Se da una relación directa entre el número de fibras y el grado de anisotropía.
Figura 3. Mapa tridimensional de tractografía de todos los tractos del encéfalo.
Surge con la necesidad de analizar la micro anatomía del sistema nervioso en respuesta a un numero creciente de condiciones patológicas que afectan la estructura cerebral, no solo como un método diagnóstico sino también como un mapa que son útiles para tomar una conducta terapéutica.
¿Como Funciona?
Se adquiere como una secuencia más compleja de RM y un análisis detallado por medio de un software especializado basado en un modelo físico en la medición de la movilidad del agua en los tejidos, con un post proceso específico en las zonas de interés, obteniendo una imagen tridimensional de los grupos de redes neuronales de la micro estructura cerebral.
VIDEO https://www.youtube.com/watch?v=wy8KEUmyasA
Esta información adicional es difícil de representar por medio de imágenes bidimensionales en escala de grises, como son las imágenes regulares de los estudios radiológicos. A fin de superar este problema, se introduce la codificación a color.
Los colores básicos pueden mostrar al Neurorradiólogo la manera en que las fibras están orientadas en un sistema tridimensional de coordenadas. Esto se conoce como "mapa anisotrópico".
Nuestro programa codifica los colores de la siguiente manera:
VIDEO https://www.youtube.com/watch?v=1kneSbda6do
- Rojo indica direcciones en el eje X: derecha a izquierda o izquierda a derecha.
- Verde indica direcciones en el eje Y: posterior a anterior o anterior a posterior.
- Azul indica direcciones en el eje Z: en dirección pié a cabeza o viceversa.
Nótese que la técnica no puede diferenciar la dirección "positiva" o "negativa" en el mismo eje.
En conclusión, la Tractografía DTI por Resonancia Magnética tiene una amplia utilidad tanto en el planeamiento quirúrgico como en el estudio de enfermedades desmielinizantes y dismielinizantes que afectan la sustancia blanca como el #LES Lupus eritematoso sistemático, las #demencias tipo # Alzheimer y #parkinson, entre otros.
Figura 1. Tracto comisural, cuerpo calloso del encéfalo normal de un adulto.
POR EJEMPLO...
A) Resonancia Magnética. Secuencia sagital SE T1. Hematoma subagudo en un cavernoma talámico izquierdo (flecha roja). B) Resonancia Magnética. Secuencia axial FLAIR. Hematoma subagudo en el mismo cavernoma talámico izquierdo (flecha roja larga) con edema en la cápsula interna. Hay otro pequeño cavernoma que no ha sangrado en el núcleo lenticular izquierdo (flecha roja corta). C) Mapa paramétrico coloreado axial. Desplazamiento anterior y lateral de las fibras en la cápsula interna izquierda por el efecto de masa del hematoma (flecha blanca). D) TG sobre plano coronal y visión anterior,y E) Plano axial y visión lateral oblicua. Desplazamiento anterior y lateral del tracto córtico-espinal por el hematoma (flechas moradas). F) TG sobre plano axial y visión lateral oblicua. Lemnisco medial y radiación talámica superior. Desplazamiento anterior y lateral de las fibras sensitivas (flecha azul). TG: tractografía.
Imagen de anisotropía fraccional".
Los pixels (puntos) blancos corresponden a los altos valores de anisotropía fraccional (FA). Los oscuros corresponden a los valores bajos de anisotropía fraccional.
"Mapa de anisotropía fraccional" codificado a color.
Los pixels se muestran en colores para revelar la dirección predominante de la difusión del tensor.
El color verde muestra fibras orientadas en dirección anterior-a-posterior o posterior-a-anterior. El rojo muestra fibras orientadas de derecha-a-izquierda, o de izquierda-a-derecha (ej.: cuerpo calloso). El azul muestra fibras orientadas de cabeza-a-pie o viceversa (ej.: tractos piramidales en la corona radiata, lateral al cuerpo calloso).
