Diagnóstico diferencial de hernia discal / Diagnostic differences for disc herniation

Disc herniation is a frequent pathology in the radiologist's daily practice. There are different pathologies that can simulate a herniated disc from the clinical and especially the imaging point of view that we should consider whenever we report a herniated disc. These lesions may originate from the vertebral body (osteophytes and metastases), the intervertebral disc (discal cyst), the intervertebral foramina (neurinomas), the interapophyseal joints (synovial cyst) and from the epidural space (hematoma and epidural abscess).

La hernia discal es una patología frecuente en la práctica diaria del radiólogo. Hay distintas patologías que pueden simular una hernia discal desde el punto de vista clínico y especialmente imagenológico que debemos considerar cada vez que informamos una hernia discal. Estas lesiones pueden provenir del cuerpo vertebral (osteofitos y metástasis), del disco intervertebral (quiste discal), de los forámenes intervertebrales (neurinomas), de las articulaciones interapofisiarias (quiste sinovial) y desde el espacio epidural (hematoma y absceso epidural).

Imágenes neuro­oftalmológicas / Neuro-ophtalmological images

El desarrollo de la resonancia magnética ha producido nuevos tipos de imágenes que pueden ser de utilidad en pacientes con manifestaciones visuales. Las imágenes estructurales potenciadas en T1 pueden ser procesadas, mediante diferentes tipos de software, para la obtención de nuevas imágenes que permiten separar distintas estructuras (segmentación), realizar estudios volumétricos cerebrales (volumetría) y medir el grosor de la corteza en distintas áreas, independiente de la complejidad de la superficie cerebral (espesor cortical). Además es posible "deformar" los cerebros para realizar estudios comparativos con poblaciones normales (normalización). Las imágenes de difusión muestran la movilidad de las molé- culas de agua al interior del cerebro, información que utilizamos para reconstruir los tractos neuronales principales (tractografía) y para dimensionar indirectamente la conectividad de distintas áreas (difusión multidireccional). Mediante resonancia magnética funcional es posible localizar las áreas elocuentes cerebrales (resonancia magnética funcional convencional) o representar la conexión funcional de un área cerebral específica (resonancia magnética resting state)

The development of MRI has led new types of images that can be useful in patients with visual manifestations. T1 structural images can be processed by different software to obtain new images for partitioning different neurological structures (segmentation), to do brain volumetric studies (volumetry) and to measure the cortical thickness in an independent way of the complexity of the brain surface (cortical thickness). It is also possible to "warp" the brains for comparative studies with normal populations (normalization). Diffusion images shows the mobility of water molecules in the brain that is used to reconstruct the main neural tracts (tractography) and to measure indirectly the connectivity of different areas (multidirectional diffusion). Functional magnetic resonance imaging can identify eloquent brain areas (tipical functional magnetic resonance) or represent the intrinsic connectivity of specific brain areas (resting state fMRI)

Obtención de coordenadas Talairach a partir de mapas corticales de área visual con resonancia magnética funcional / Getting Talairach coordinates from the fMRI mapping of visual cortex

Functional magnetic resonance imaging gives detailed information on the location of brain activity. Due to the functional-anatomic difference between patients, discrepancies arouse concerning the location of activation areas. To solve this problem, a standard positioning system called Talairach Coordinates was used. The fMRI mapping of visual cortex was performed in 14 healthy volunteers, using colored circles visual stimulation. Using fMRI post processing software, a combined image of the 14 volunteers fMRI was computed. The main activation voxel is (16, -93, 7), that corresponds to Brodmann area 17 (primary visual area V1). Correlation of the primary visual area (V1) obtained through fMRI with Brodmann area 17, only proven from the classical literary neurophysiological viewpoint, was confirmed.

La resonancia magnética funcional entrega información detallada sobre la localización de la actividad cerebral. Debido a la diferencia anátomo-funcional entre los pacientes, se producen discrepancias en la localización de las zonas de activación obtenidas. Para solucionar esto, se utiliza un sistema de posicionamiento estándar denominado coordenadas Talairach. Se realizó resonancia magnética funcional con estimulación visual de círculos de colores en 14 voluntarios de ambos sexos. Mediante postproceso con software especializado, se obtuvo una imagen combinada de los 14 estudios, en la cual el voxel de mayor activación (16, -93, 7) corresponde al área de Brodmann 17 (ßrea visual primaria V1). Se confirma la correlación del área funcional visual primaria (V1) obtenida con resonancia magnética funcional y el área 17 de Brodmann, demostrada sólo desde el punto de vista teórico en los textos de neurofisiología clásicos.

Uso combinado de resonancia magnética funcional (fMRI) y tractografía para seleccionar tractos específicos de sustancia blanca: experiencia preliminar / Combined use of functional magnetic resonance imaging (FMRI) and tractography to select specific white matter fibers: a preliminary study

Tractography is a magnetic resonance imaging post processing technique, that reveals white matter tracts. The selection of specific tracts is a current research topic in medical imaging. Fibers of a male patient were chosen by using a ROÍ selection generated by activation of the primary motor cortex area (SM1) of the left hand (fMRI), and fiber tracts related to that cortex area (efferent fibers) were obtained. Fibers obtained through this procedure present the typical arrangement of the corticospinal tract motor fibers: originated from the motor cortex, they descend through the posterior limb ofthe internal capsule to converge to the cerebral peduncle until the pons. We have concluded that it is possible to select the corticospinal tract by using a functional Magnetic Resonance Imaging to generate ROÍ selection.

La tractografía es una técnica de postprocesamiento de imágenes de resonancia magnética, que permite visualizar tractos de sustancia blanca. La selección de tractos específicos es un tema actual de investigación a nivel mundial. En un paciente se seleccionaron las fibras utilizando ROÍ generada mediante activación del área motora primaria de la mano izquierda (fMRI), obteniéndose asilas fibras del tracto motor específicas de esta área (fibras eferentes). Las fibras obtenidas presentan la disposición clásica de las fibras motoras en el tracto corticoespinal: se inician en la corteza motora, descienden por el brazo posterior de la cápsula interna integrándose al pedúnculo cerebral y visualizándose hasta la parte del tronco cerebral. Se concluye que es posible seleccionar el tracto corticoespinal mediante ROÍ generado con resonancia magnética funcional.

Desarrollo y puesta en marcha de software de tractografía / Development and start-up of a tractography software

Diffusion weighted MRI can measure the random motion of water molecules in biological tissue. These motions are captured using magnetic gradients that dephase the precession of water molecules that move along the direction of the gradient. Dephasings show up as small attenuations in signal intensity. This information can be used in tissues such as muscles, spine, medulla and white matter to measure the ani-sotropy and assess fiber integrity. In this work, a new software for the post-processing of diffusion weighted MRI is presented. The software can read dataseis from a variety of scanners. Diffusion is modeled using ellipsoids that are represented mathematically by means of a tensor, estimated from entry dataset. Various indices such as diffusion tensor eigenvalues, fractional anisotropy, types of anisotropy, mean diffusivity, and principal directions are computed. Results are interactively visualized by using axial planes or a three-dimensional approach. The software includes a nerve fiber tracing module. This tool works on PC-based workstations through a graphical user interface or by using the command line.

Las imágenes de resonancia magnética sensibilizadas a difusión son capaces de medir el movimiento aleatorio de las moléculas de agua dentROI de los tejidos biológicos. Estos movimientos son capturados usando gradientes en el campo magnético que introducen desfases entre moléculas que se mueven a lo largo de la dirección del gradiente. Estos desfases aparecen como pequeñas atenuaciones en la señal. Esta información puede ser usada en tejidos como músculos, médula o sustancia blanca para medir la anisotropía y tener una medida de la integridad de las fibras nerviosas. En este trabajo mostraremos un nuevo software de postproceso de las ID. Este programa es capaz de leer datos de varios resonadores. Se modela la difusión usando elipsoides que a su vez se representan con un tensor, estimado a partir de los datos de entrada. Varios índices tales como valores propios del tensor, anisotropía fraccional, tipo de anisotropía, difusión media y direcciones principales pueden ser calculados. Los resultados son visualizados interactivamente en cortes axiales y de forma tridimensional. El software incluye un módulo de trazado de fibras nerviosas. Esta herramienta funciona en computadores de escritorio y puede ser utilizada interactivamente a través de una interfaz gráfica o bien usando la línea de comando.

Cálculo de tiempos T1 y T2 in vitro / Time calculation in vitro T1 and T2

El objetivo del trabajo consiste en cuantificar los valores de los tiempos de relajación T1 y T2 a través de una simple modificación de las secuencias convencionales. En forma experimental se obtuvieron imágenes in vitro en un resonador magnético de 1.5T de diferentes tejidos biológicos correspondientes a músculos, lípidos y agua, a partir de las cuales se obtuvieron las respectivas curvas T1 y T2. Las secuencias utilizadas corresponden a espín-eco para las curvas T1 mediante la variación del TR y turbo espíneco para las curvas T2, por medio de la variación del TE. Finalmente los parámetros T1 y T2 de las respectivas curvas de relajación longitudinal y transversal se obtuvieron mediante el ajuste con las curvas exponenciales teóricas. Los valores T1 resultantes fueron 951 ms para el músculo, 238 ms para los lípidos y 2813 ms para el agua. Los valores T2 resultantes fueron 71ms para el músculo, 81 ms para los lípidos y 704 ms para el agua. Lo anterior demuestra la factibilidad de calcular estos parámetros, con el objetivo de ser utilizados en los diferentes análisis cuantitativos de las imágenes por resonancia magnética.