Aplicación clínica de la técnica 4D Flow en la evaluación hemodinámica de cardiopatías congénitas / Clinical Applications of 4D Flow in the Hemodynamic Evaluation of Congenital Heart Diseases

La técnica 4D Flow hace referencia a las imágenes de resonancia magnética (RM) adquiridas mediante una secuencia retrospectiva de angiografía contraste de fase, en la cual se obtienen datos de la velocidad de la sangre en las tres direcciones, en un espacio de 3 dimensiones (3D) y a través de todo el ciclo cardiaco. Con las imágenes obtenidas mediante 4D Flow se puede evaluar de forma cuantitativa la dinámica regional y global del flujo sanguíneo con medidas hemodinámicas, tales como: velocidad promedio, máxima y mínima, flujo latido promedio, flujo de avance y regurgitante, volumen de eyección, y aproximaciones matemáticas a los gradientes de presión y fuerzas de cizallamiento en las paredes de los vasos; además, permite analizar cualitativamente la evolución temporal de los complejos patrones de flujo sanguíneo por medio de líneas de flujo, trazadores de partículas, gráficas de velocidad 3D y vectores; representaciones que describen la trayectoria de la sangre, a través del tiempo, en el sistema cardiovascular. Estas características permiten que la técnica tenga muchas aplicaciones potenciales en la práctica clínica, ya que brindan al especialista información valiosa sobre la función y el estado del sistema cardiovascular del paciente. A continuación se evalúa mediante 4D Flow, en algunas patologías congénitas: estenosis valvular pulmonar, conducto arterioso persistente y estenosis aórtica.

4D Flow technique refers to MR images acquired through a phase contrast angiography retrospective sequence, in which blood velocity data are obtained in three directions, in a 3-dimensional space, and through all of the cardiac cycle. With the 4D flow images, the regional and global dynamics of blood flow can be quantitatively analyzed through hemodynamic measurements, such as: average, maximum and minimum velocity, average flow, forward and regurgitation flow, ejection volume, and mathematical approximations to pressure gradients and shear forces in vessel walls; It also allows analyze qualitatively the temporal evolution of complex blood flow patterns through flow lines, particle tracers, 3D velocity graphs and vectors; representations that describe the trajectory of the blood, over time, in the cardiovascular system. These characteristics make the technique have many potential applications in clinical practice, as it provides information on the function and status of the patient's cardiovascular system. In this study we evaluated with the 4D flow technique some congenital pathologies: pulmonary stenosis, patent ductus arteriosus, and aortic stenosis.

Angiografía no contrastada con Arterial Spin Labeling / Non-contrast angioresonance with Arterial Spin Labeling

Introducción: La angiografía por resonancia magnética no contrastada realizada con "Arterial Spin Labeling" (ARM ASL) es un método diseñado para marcar los espines sanguíneos y así crear un contraste endógeno adecuado para evaluar territorios vasculares selectivamente sin la necesidad de aplicar medio de contraste intravenoso (compuestos de Gadolinio). Metodología: Se realizó un estudio descriptivo de una serie de casos, donde se describen los detalles técnicos y los resultados de la aplicación de la ARM ASL en equipos de 1.5 y 3 Tesla en voluntarios sanos. Resultados: Se observaron dos casos: Para la técnica angiográfica del primer caso (ASL "Flow-in") se usó un resonador de 3T, sincronización cardiaca, una secuencia b-SSFP 3D y un pre-pulso de inversión, este último para saturar los tejidos estáticos. El volumen de examen se ubicó en el plano axial teniendo la precaución de cubrir la anatomía vascular renal, lo cual se logra en la mayoría de los casos con 60 a 70 cortes de 2 mm solapados en 50 porciento, voxel de 2x1x1 mm y campo de visión (FOV) de 250x100 mm. El protocolo del segundo caso fue obtenido en un equipo de 1.5T, sin sincronización cardiaca, con un navegador respiratorio dia fragmático y con una secuencia coronal Turbo SE 3D después de aplicar dos pre-pulsos de marcación sanguínea, el primero similar al del caso anterior y el segundo, o pulso selectivo, para marcar el flujo del vaso de interés. Con este método (ASL "Flow-Out") sólo la sangre marcada emite señal. Conclusión: Las técnicas de angiografía b-SSFP 3D y Turbo SE 3D no contrastadas con pre-pulsos de ASL en 1.5 y 3T son alternativas disponibles y, por lo tanto, pueden considerarse como complemento a otros métodos de angiografía por resonancia magnética al momento de evaluar la patología vascular.

Introduction: Non-contrast magnetic resonance angiography using "Arterial Spin Labeling" (MRA ASL) is a technique designed to label blood spins and therefore create an endogenous contrast suitable for selectively evaluating vascular territories without intravenous contrast (Gadolinium compounds). Methodology: Technical details and results of the implementación of the MRA ASL using 1.5 and 3.0 Tesla systems in healthy volunteers is described. Results: Two cases were observed: for the angiographic technique of the first case (ASL "Flow-in") in a 3.0 T unit, cardiac synchronization (cardiac gating), a 3D b-SSFP sequence, and an inversion pre-pulse was used, the latter to saturate the static tissues. The examination volume was located in the axial plane taking care to cover the renal vascular anatomy, which is achieved in most cases with 60 to 70 2 mm slices overlapped in 50%, voxel of 2x1x1 mm and a field of vision (FOV) of 250 x100 mm. The protocol for the second case was obtained on a 1.5 T system, without cardiac gating, with a diaphragmatic respiratory navigator and a 3D Turbo SE coronal sequence after applying two pre-pulse blood saturation bands, the first similar to the previous case and the second, or selective pulse, to label the flow of the vessel of interest. With this method (ASL "Flow-Out") only the labeled blood emits a signal. Discussion: 3D b-SSFP and 3D Turbo SE non-contrast angiography techniques with ASL pre-pulses in 1.5 and 3T are available alternatives and, therefore, can be considered as a complement to other methods of magnetic resonance angiography when assessing vascular pathology.

Cambios cerebrales en la morfometría en pacientes con VIH / Cerebral changes in them morphometrics of hiv patients

La atrofia cerebral es un hallazgo común en pacientes con infección por el virus de la inmunodeficiencia humana, especialmente en pacientes con demencia; lo que demuestra compromiso neocortical en estadios tardíos de la enfermedad y compromiso de los ganglios basales en las fases tempranas o asintomáticas. Objetivo: Evaluar los cambios en el volumen cerebral total, el volumen del núcleo caudado, el volumen del núcleo accumbens y la anisotropía fraccional de los tractos de sustancia blanca en pacientes con VIH sin síntomas neurodegenerativos, en relación con sujetos sanos. Métodos: Para la segmentación y cuantificación del tejido cerebral se extrajo el cerebro y el cráneo; se normalizó de acuerdo con el volumen cerebral total, y a partir de este se segmentaron los volúmenes del núcleo caudado y del núcleo accumbens. Se utilizó el método de tractografía espacial estadística para la cuantificación y búsqueda de diferencias en el coeficiente de anisotropía fraccional. Resultados: El porcentaje de volumen de sustancia blanca respecto al volumen cerebral fue menor en los pacientes con VIH (42,83 ± 2,65%), comparado con los sujetos sanos (43,56 ± 1,60%). El porcentaje de volumen del núcleo de accumbens izquierdo en los pacientes con VIH fue del 0,0254 ± 0,0073 % del cerebro, y en los individuos sanos, del 0,0351 ± 0,0067% del cerebro; (p < 0,05). Conclusión: No fue evidente ni significativa la disminución del volumen del parénquima cerebral de la sustancia gris, a excepción del núcleo accumbens izquierdo. En relación con el volumen de la sustancia blanca, se hallaron cambios globales y no regionales en dichos tractos…

Cerebral atrophy is a common finding in patients infected with the Human Immuno-deficiency Virus (HIV), particularly in patients with dementia. This disease shows neocortical compromise in late stages as well as compromise in the basal ganglia in early or asyntomatic phases. Objective: Evaluate changes in total brain volume, caudate nucleus volume, nucleus accumbens volume, and fractional anisotropy of white matter tracts in HIV pa tients without neurodegenerative symptoms, in comparison with healthy subjects. Methods: For segmentation and quantification purposes of the brain tissue, the brain and skull were extracted and the tissue was normalized according to total brain volume. From the tissue thus obtained, the caudate nucleus and nucleus accumbens volumes were segmented. The method of statistic spatial tractography was used for quantification and search of differences in the fractional anisotropy coefficient. Results: The percentage of white mat ter volume with respect to brain volume was smaller in HIV patients (42.83±2.65 %) when compared with healthy subjects (43.56±1.60 %). The percentage of left nucleus accumbensvolume in HIV patients was 0.0254±0.0073 % of the brain and 0.0351±0.0067 % in healthy subjects; (p<0.05). Conclusions: It was not evident A decrease in the volume of the gray matter parenchyma was not evident or significant, except in the left nucleus accumbens. Global but not regional changes were found in white matter tracts…

Efecto de la medicación en los patrones de activación cerebral en resonancia magnética funcional, ante un paradigma de memoria de trabajo en pacientes con trastorno bipolar tipo I / Effects of Medication on fMRI Brain Activation Patterns in Bipolar Disorder Type I Patients Challenged with Working Memory Tasks

Introducción: Diversos estudios demuestran un aumento en la activación de áreas límbicas y paralímbicas y disminución de la activación en áreas relacionadas con la memoria de trabajo en pacientes con trastorno bipolar. La mayoría de estos estudios se realizan en pacientes que reciben tratamiento farmacológico, lo cual dificulta interpretar hasta qué punto el tratamiento es responsable de las alteraciones encontradas. Objetivo: Identificar las posibles diferencias en la respuesta neurofuncional de pacientes con trastorno bipolar en tareas de memoria operativa y establecer el papel de la medicación en estas diferencias. Metodología: Estudio descriptivo-correlacional de corte transversal. Se evaluaron 43 individuos, de los cuales 33 fueron pacientes eutímicos con trastorno bipolar tipo I (13 en tratamiento con carbonato de litio, 9 con ácido valpróico y 10 sin medicación al menos durante dos meses previos a la evaluación) y 11 controles. La resonancia magnética funcional (RMf) se usó para correlacionar sus procesos de memoria operativa con los cambios vistos en la señal BOLD, usando un paradigma que combina la presentación de bloques y eventos relacionados. Resultados: No se encontraron diferencias significativas en las variables clínicas o demográficas entre los grupos, excepto en el puntaje de la Young Mania Rating Scale (YMRS). Se encontraron diferencias en el patrón de activación del cíngulo anterior al comparar los pacientes bipolares y los controles (p=0,05). Conclusión: Se encontraron diferencias en el patrón de activación del cíngulo anterior en la RMf en una prueba de memoria de trabajo comparando los pacientes bipolares tipo I y los controles.

Background: Patients with bipolar disorder show increased activation in limbic and para-limbic areas whereas they show decreased activity in working memory-related areas. The degree to which pharmacological treatment determines these alterations is hard to gage, given that most studies have been done on patients already receiving such treatments. Objective: We seek to identify differences and the role of treatment in neurofunctional response in patients with bipolar disorder type I compared to controls, specifically while challenged with working memory tasks. Methods: Thirtythree euthymic patients with type I bipolar disorder and 10 controls were evaluated in a cross-sectional study; 13 of them were being treated with lithium, 9 with valproic acid, and 10 had not received treatment for at least 2 months prior to the study. Correlation was established between functional Magnetic Resonance (fMRI) BOLD signal and working memory processes. Results: There were no significant differences between the groups in demographics or clinical variables except for YMRS score. Patients and controls showed significantly different patterns of brain activation in the anterior cingulate (p:0.05) during working memory tasks. Conclusion: There are statistically significant differences in the anterior cingulate BOLD (Blood oxygen level dependent) signal of patients with Type I Bipolar disorder compared to controls.

Diferencias en la resonancia magnética funcional en pacientes con trastorno bipolar usando un paradigma de memoria de trabajo / Differences in Functional Magnetic Resonance Imaging of Bipolar Patients Using a Working Memory Paradigm

Introducción: Los estudios con pruebas neuropsicológicas han demostrado déficits en la memoria operativa de pacientes con trastorno afectivo bipolar (TAB). Todavía no es clara la correlación de estos déficits con activaciones funcionales detectados con neuroimágenes, como la resonancia magnética funcional (RMf). Objetivo: Describir la aplicación de un nuevo paradigma de evaluación neurocognitiva para identificar las posibles diferencias en las características de respuesta neurofuncional en pacientes con TAB en tareas de memoria operativa. Método: Estudio descriptivo-correlacional de corte transversal. Se evaluaron 12 pacientes eutímicos con TAB tipo I (cuatro en tratamiento con carbonato de litio, cuatro con ácido valproico y cuatro sin medicación al menos durante dos meses previos a la evaluación) y cuatro controles. La RMf se usó para correlacionar sus procesos de memoria operativa con los cambios vistos en la señal BOLD, usando un paradigma que combina la presentación de bloques y eventos relacionados. Resultados: La activación cerebral del grupo control fue significativamente mayor durante su condición de respuesta, comparada con la presentada en pacientes con TAB; pero al contrastar los grupos de pacientes no hubo diferencia estadísticamente significativa (p>0,05). Discusión: El paradigma evaluado es útil en el estudio de áreas de activación cerebral en procesos de memoria operativa. Los resultados diferenciales en pacientes bipolares requieren estudios con muestras más grandes para comparar otros posibles déficits cognitivos asociados y efectos específicos de los medicamentos.

Background: Previous studies with neuropsychological testing have shown deficits in working memory in patients with bipolar disorder (BD). It is not yet clear if there is correlation with functional activation in neuroimaging such as functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI). Objective: To describe a new paradigm of neurocognitive assessment to identify the possible differences in the characteristics of neurofunctional response in patients with BD using a working memory task. Method: Descriptive, correlational, cross sectional study. We evaluated 12 euthymic patients with BD-I (in treatment with lithium or valproate or without treatment at least 2 months prior to the study) and 4 participants with no psychiatric disorder. fMRI was used to correlate their operative memory processes with the changes seen in the BOLD signal using a paradigm that combines the presentation of blocks and related events. Results: Control's brain activation was greater during response condition compared with bipolar patients. When comparing between patient groups there was no statistically significant difference (p>0.05). Discussion: The paradigm we deployed is useful to study activation in brain areas involved in working memory processes. The results with bipolar patients need to be expanded with larger populations to compare other possible cognitive deficits and medication specific effects.

Evaluación semiautomática de la variabilidad intrasujeto e intersesión de áreas de activación cerebral mediante la resonancia magnética funcional (RMF) / Semi-Automatic Evaluation of Intrasubject Variability and Intersession of Cerebral Activation Areas by

Objetivo: verificar la reproducibilidad de los protocolos de resonancia magnética funcional (RMF) utilizados para los paradigmas de generación de palabras, comprensión de lectura, generación de antónimos y motor en prueba-reprueba mediante un método semiautomático de localización estereotáxica para comparar activaciones. Metodología: se aplicaron paradigmas de generación de palabras, comprensión de lectura, generación de antónimos y motor/somatosensorial ortogonal en ocho voluntarios sanos en dos sesiones distintas, evaluando las activaciones intersesión mediante el método estadístico de análisis de conjunción y análisis de clusters. Resultados: se encontró reproducibilidad, según las áreas de brodmann, de las activaciones para los paradigmas de generación de palabras, comprensión de lectura y generación de antónimos en el 50%, 62,5% y 75% de los sujetos, respectivamente. Para los paradigmas del área motora se obtuvo un porcentaje de activación conjunta de 86% para el paradigma motor derecho, y de 100% para el motor izquierdo. Conclusión: El método semiautomático de determinación de las áreas de activación intersesión permite la localización funcional/citoarquitectónica de las activaciones de RMF con mínima intervención y se puede utilizar como método de control de calidad de los paradigmas empleados, pues minimiza los sesgos del observador.

Introducción práctica a la resonancia magnética funcional cerebral (RMF) / Practical Introduction to Cerebral Functional Magnetic Resonance (fMRI)

La resonancia magnética convencional (RM) tiene una posición privilegiada entre las técnicas de diagnóstico en neuroimagen, debido a su alto detalle morfológico y a la capacidad de estudiar muchos procesos fisiológicos. El surgimiento de la resonancia magnética funcional (RMF), potencia aún más a la RM, al convertirla en una poderosa herramienta con capacidad de agrupar, en un solo examen, anatomía de alta resolución y función cerebral. En este artículo se describen los principios y algunas ventajas de la RMF en comparación con otras modalidades de imagen neurofuncional. Adicionalmente, se presentan los requerimientos locativos y de análisis básicos para la ejecución y posprocesamiento de los experimentos neurofuncionales más comunes en la práctica clínica. También se incluyen imágenes neurofuncionales realizadas por el Instituto de alta tecnología médica de Antioquia (IATM) en un grupo de voluntarios sanos y en dos casos patológicos. Por último, se mencionan algunas de las indicaciones prácticas de esta técnica, aún en intensa fase de desarrollo, investigación y validación.

Detección y caracterización de lesiones hepáticas focales utilizando imagen por resonancia magnética / Detection and Characterization of Focal Hepatic lesions using Magnetic Resonance

Se realizó un estudio retrospectivo durante un año, desde junio de 2006 a junio de 2007. Se examinaron un total de diez tipos de lesiones focales hepáticas en 60 pacientes, con descripción de sus características por resonancia magnética (RM) utilizando secuencias de T1, T2 y T1 posgadolinio dinámica con supresión grasa y sin esta. Las lesiones se clasificaron en tumores benignos o malignos y se propuso un diagnóstico. Se hicieron diagnósticos específicos como quiste simple, absceso, hemangioma, hiperplasia nodular focal, carcinoma hepatocelular y colangiocarcinoma.

Resonancia magnética de la uña normal y patológica / Magnetic Resonance of the Normal and Pathologic Nail

En este artículo se revisa la anatomía normal de la unidad ungueal y se compara con la visualizada en la resonancia magnética. Así mismo, se comparte la experiencia en este ámbito en el instituto de alta tecnología médica de Antioquia (IATM), aún incipiente, pero promisorio, como es el uso de la resonancia magnética en dermatología.

Usos de la resonancia magnética en la valoración posquirúrgica en pacientes con tetralogía de Fallot / Uses of Magnetic Resonance in Post-Surgical Evaluation of Patients with Tetralogy of Fallot

El número de pacientes con tetralogía de Fallot que sobreviven a la cirugía reparativa completa es cada vez mayor. Por este motivo, las complicaciones tardías de este procedimiento -como insuficiencia pulmonar, disfunción ventricular derecha, arritmias, estenosis de ramas pulmonares o pseudoaneurismas del tracto de salida- son cada vez mas frecuentes en la práctica clínica. La resonancia magnética es el método de imagen de elección para la valoración integral de estos pacientes por su capacidad de valorar la morfología, cuantificación de la función del VD y caracterización de la anatomía y función de la válvula pulmonar. El conocimiento de la embriopatología y anatomía de esta cardiopatía, así como las diferentes intervenciones, correctivas o paliativas y sus complicaciones son indispensables para la adecuada interpretación de las imágenes y contribuyen en la toma de decisiones terapéuticas.

Tractografía guiada por resonancia funcional cerebral: revisión de la técnica y casos representativos / Cerebral Functional Magnetic Resonance-Guided Tractography: Review of the Technique and Representative Cases

La resonancia magnética funcional cerebral (RMF) ha pasado del ámbito investigativo al clínico, para convertirse en una herramienta invaluable en la planeación prequirúrgica cerebral, dada su habilidad de localizar las áreas de corteza elocuente cerebral. Por su parte, con la tractografía por difusión se tiene un nuevo entendimiento de las estructuras de conectividad cerebral desconocidas hasta entonces imagenológicamente. La combinación de estas dos técnicas promete ofrecer información valiosa sobre no sólo la actividad, sino la conectividad relevante de un área cerebral elocuente, con el fin de evitar su lesión quirúrgica. Presentamos la primera experiencia en Colombia de tractografía guiada por áreas de activación funcional cerebral.

El adolescente y el adulto con cardiopatía congénita: ¿cuándo es útil la resonancia magnética? / The Adolescent and Adult with Congenital Heart Disease: When is the Magnetic Resonance Useful?

El adolescente y el adulto con cardiopatía congénita representan un grupo creciente de pacientes remitidos a resonancia magnética cardiaca (RMC), debido a que esta técnica permite una evaluación no invasiva muy completa, tanto anatómica como funcional, sin las limitaciones de ventana acústica y reducido campo de visión encontrado en la ecocardiografía transtorácica. En este artículo se presenta la técnica de examen, las principales indicaciones clínicas y algunos ejemplos representativos.