PROBLEMÁTICA EN LA NORMALIZACIÓN DE LOS DATOS DE PERFUSION POR RM EN PACIENTES CON ENFERMEDAD DE ALZHEIMER Autores: J.A. Guzmán de Villoria L. M. La Calle Aurioles S. Reig Redondo J. Olazarán Rodríguez M. Desco Menéndez XXX CONGRESO DE LA SERAM. LA CORUÑA 2010

INTRODUCCIÓN La Enfermedad de Alzheimer (EA) se caracteriza histológicamente por una lesión de neuronas corticales implicadas en procesos cognitivos. Estas alteraciones neuronales consisten en placas neuríticas extracelulares compuestas por beta-amiloide y marañas neurofibrilares formadas por proteinas tau hiperfosforiladas. Las anomalías se inician en el córtex perirrinal y entorrinal y se extienden hacia otras regiones corticales ocasionando una gran reducción neuronal. XXX CONGRESO DE LA SERAM. LA CORUÑA 2010

INTRODUCCIÓN Las alteraciones microscópicas solo pueden ser evaluadas postmortem, por lo que no puede llegarse a un diagnóstico de certeza in vivo. Sin embargo las técnicas de imagen, fundamentalmente la RM, permiten realizar una aproximación diagnóstica de la EA desde etapas precoces de la enfermedad. La imagen estructural por RM permite valorar las zonas de atrofia cerebral que se corresponden con aquellas que presentan una mayor depleción de neuronas. XXX CONGRESO DE LA SERAM. LA CORUÑA 2010

INTRODUCCIÓN Se ha demostrado la utilidad de la neuroimagen funcional en la detección precoz de sujetos con EA probable o posible. Así pues, mediante PET o SPECT se ha identificado una disminución del metabolismo en el córtex frontal, parietal y temporal, con respeto relativo de áreas motoras primarias y sensitivas. La Perfusión de Resonancia Magnética (PRM) permite la obtención de mapas paramétricos de Volumen Sanguíneo Cerebral (VSC) y Flujo Sanguíneo Cerebral (FSC). De esta forma, la PRM permite obtener una información similar a la obtenida por PET o SPECT. XXX CONGRESO DE LA SERAM. LA CORUÑA 2010

OBJETIVOS Debido a factores fisiológicos no controlados y a factores experimentales, existe una alta variabilidad en la intensidad de imagen en los estudios de PRM, siendo necesaria una normalización de los valores de VSC. El objetivo de esta comunicación científica es determinar el área de referencia cerebral más apropiada para esta normalización. XXX CONGRESO DE LA SERAM. LA CORUÑA 2010

SUJETOS DEL ESTUDIO Todos los pacientes fueron diagnosticados de posible EA según los criterios NINCDS-ADRDA. Los criterios de exclusión fueron la existencia de antecedentes de traumatismo craneoencefálico, lesión del SNC o enfermedad psiquiátrica. Los pacientes se dividieron, según la escala de clasificación de la demencia clínica CDR, en deterioro cognitivo leve (CDR 0,5) o demencia leve (CDR 1). XXX CONGRESO DE LA SERAM. LA CORUÑA 2010

SUJETOS DEL ESTUDIO Los grupos de sujetos fueron: 19 pacientes de Alzheimer con deterioro cognitivo leve (CDR=0.5, edad 70.7 ± 7.7, ♀=11) 12 pacientes de Alzheimer con demencia leve (CDR=1, edad 78.2 ± 5.9, ♀= 6) 16 controles (CDR=0, edad 72.3 ± 7.5, ♀=7) XXX CONGRESO DE LA SERAM. LA CORUÑA 2010

ADQUISICIÓN DE IMAGEN Las imágenes del estudio fueron adquiridas con un equipo de MR de 1.5T MR (Philips Intera). El protocolo de imagen convencional incluyó: Secuencias volumétricas T1 FFE 3D (ángulo flip 30º; TR 16ms; TE 4.6ms; tamaño de matriz 256 x 256; FOV 256 x 256mm; grosor de corte 1.5mm) Secuencias T2 TSE para la segmentación del volumen intracraneal, verificación de la segmentación del LCR y otros objetivos (Factor turbo 15, TR 5,8ms; TE 120ms, tamaño de matriz 256 x 256, FOV 210x 189mm; grosor de corte 3.5 mm). XXX CONGRESO DE LA SERAM. LA CORUÑA 2010

ADQUISICIÓN DE IMAGEN Para el cálculo del VSC se obtuvieron mapas paramétricos de color mediante imágenes de susceptibilidad magnética utilizando secuencias potenciadas en T2* EPI multishot (Factor EPI 61; TR 1436ms; TE 30ms; Tamaño de matriz 128 x 128; FOV 230mm; grosor de corte 1.5mm) tras la inyección de un bolo de contraste i.v (10ml of Gadovist 1.0mmol/ml, Schering). Durante la inyección del contraste (4ml/s) se obtuvieron 40 volumes con 30 cortes cada uno. Tras el bolo del quelato de gadolinio se administró 30ml de suero salino (4ml/s) XXX CONGRESO DE LA SERAM. LA CORUÑA 2010

SEGMENTACIÓN Y CUANTIFICACIÓN Para la cuantificación regional de los mapas de CBV se empleó un método semiautomático basado en el sistema proporcional de Talairach, en el que se han definido los lóbulos frontal, parietal, temporal y occipital como conjuntos de casillas de la rejilla de Talairach. Este método utiliza la información anatómica de la RM estructural para segmentar los mapas de CBV y obtener datos de volumen y CBV para cada lóbulo cerebral y el cerebro completo. La segmentación de tejidos se realizó usando SPM2 (Statistical Parametric Mapping). Todo este proceso se ilustra en la siguiente diapositiva XXX CONGRESO DE LA SERAM. LA CORUÑA 2010

SEGMENTACIÓN Y CUANTIFICACIÓN Máscara de tejidos Mapa de CBV Datos de volumen estructural y CBV obtenidos por casilla para los distintos tejidos (SB, SG y LCR) Máscara de tejidos Mapa de CBV Datos de volumen estructural y CBV obtenidos por casilla para los distintos tejidos (SB, SG y LCR) XXX CONGRESO DE LA SERAM. LA CORUÑA 2010

REGIONES DE REFERENCIA Se seleccionaron 4 regiones distintas de referencia: Sustancia blanca cerebral total (SBT). Sustancia gris cerebral total (SGT). Cerebelo. Centro semioval (CSO). Los criterios para la elección de la región de referencia más apropiada fueron: Que no hubiera sesgo entre grupos. Que se mantuviera el patrón de distribución de los datos sin normalizar. Que los valores tuvieran una interpretación clínica coherente. XXX CONGRESO DE LA SERAM. LA CORUÑA 2010

NORMALIZACIÓN DEL VSC El VSC normalizado se obtuvo según la fórmula: CBVROI / cc CBVRef / cc VSC normalizado = x 100 En donde: -ROI: Región de interés según las casillas seleccionadas de la rejilla de Tailarach. -Ref: Región de referencia -cc: Centímetros cúbicos de parénquima cerebral XXX CONGRESO DE LA SERAM. LA CORUÑA 2010

RESULTADOS Lóbulo Frontal Lóbulo Parietal Lóbulo Temporal Sin normalizar 30.6 28.7 29.5 Cerebelo 8.7 8.5 5.4 Sustancia blanca total 6.0 8.8 7.1 Sustancia gris total 5.0 3.8 6.1 Centro semioval 6.9 8.0 En la tabla se observan los coeficientes de variación (CV) antes y después de la normalización. La variabilidad intragrupo de los valores de CBV disminuye después de la normalización con las cuatro regiones de referencia. XXX CONGRESO DE LA SERAM. LA CORUÑA 2010

RESULTADOS Las diferencias entre grupos varían en función de la región de referencia elegida para la normalización. En sustancia gris del lóbulo frontal, los pacientes muestran hipoperfusión respecto a controles (tamaño del efecto 0,1 y 0,43 respectivamente para cerebelo y sustancia blanca total). Sin embargo, la normalización por sustancia gris total o centro semioval indica hiperperfusión en pacientes respecto a controles (tamaño del efecto -0,12 y -0,19 respectivamente para centro semioval o la sustancia gris total). XXX CONGRESO DE LA SERAM. LA CORUÑA 2010

CONCLUSIÓN La gran dispersión de los valores de CBV originales se reduce considerablemente con la normalización. Para la elección de la región de referencia es necesario un estudio de validación para descartar un sesgo entre grupos. En nuestro estudio, el centro semioval mostró el mayor sesgo. Atendiendo a los criterios de elección de la región de referencia, el cerebelo y la sustancia blanca total son las regiones más indicadas en nuestro estudio. La interpretación clínica sobre las diferencias de CBV entre pacientes y controles puede variar considerablemente dependiendo de la región de referencia. Esta discrepancia podría explicar hallazgos contradictorios publicados recientemente. XXX CONGRESO DE LA SERAM. LA CORUÑA 2010