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29 - M Bendersky - Diciembre 2004

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Imágenes por Resonancia Magnetica del cerebro prenatal

Mariana

Mariana Bendersky, Carlos Rugilo Introducción El cerebro madura según un esquema organizado, que se correlaciona con las diferentes funciones que un recién nacido o un niño pueden realizar a lo largo de su desarrollo. Las nuevas técnicas de neuroimágenes permiten algo que no era posible o estaba muy limitado hasta ahora: estudiar la maduración cerebral in vivo. Por otra parte, las malformaciones congénitas del encéfalo son numerosas: se han descrito más de 2.000 malformaciones cerebrales congénitas diferentes, así como una serie de trastornos generalizados del desarrollo, con una variedad de síntomas psiquiátricos y neurológicos. Un tercio de todas las anomalías embriológicas principales afectan al Sistema Nervioso Central (SNC) (1, 2). Un gran número de malformaciones puede diagnosticarse durante el período prenantal por medio de la ecografía, la técnica de elección para el examen de rutina del cerebro fetal, durante todo el embarazo, por su capacidad de obtener imágenes en tiempo real a bajo costo. Sin embargo, los hallazgos ecográficos suelen ser en general inespecíficos. El pronóstico en muchos casos depende no tanto de la anormalidad detectada por la ecografía, sino de malformaciones asociadas del SNC que escapan a la detección por medio del ultrasonido. Por ejemplo, una ventriculomegalia aislada tiene mucho mejor pronóstico que aquellas que acompañan a otras malformaciones del SNC. La incidencia de ventriculomegalia “aislada” por ecografía es del 84%, mientras que en Resonancia Magnética (RM) la cifra baja hasta el 42% (3, 4, 5). La ecografía cuenta, además, con otras limitaciones, tales como la obesidad materna, la presencia de oligoamnios, entre otras, que disminuyen aún más su relativamente baja sensibilidad. Desde hace unos años se ha comenzado a desarrollar en algunos laboratorios de imágenes la RM cerebral prenatal. La RM, a diferencia de los rayos X o la Tomografía Computada (TC), no utiliza radiación para generar sus imágenes. Como su nombre lo indica, utiliza magnetismo (pulsos electromagnéticos), los cuales son seguros para su uso durante el embarazo. Esta técnica ofrece capacidad multiplanar, una mejor resolución espacial y mayor sensibilidad. Sus limitaciones son escasas: es útil sólo a partir de las 17-18 semanas, ya que en fetos más pequeños no se obtienen imágenes de buena calidad. Además, algunas posiciones fetales pueden alterar la calidad de las imágenes, en general se obtienen mejores imágenes con fetos en presentación cefálica, ya que en los demás, la cabeza fetal suele moverse al ritmo de la respiración materna (1, 2, 6). Aspectos técnicos El uso de secuencias ultrarrápidas (menos de 15-20 segundos de duración) hacen generalmente innecesaria la sedación del feto. Sin embargo es recomendable un breve período de ayuno (unas 6 horas) para minimizar los movimientos fetales. En general, se usan equipos de alto campo, con bobinas que permitan una mayor definición (se emplea además de la bobina de cuerpo, una adicional colocada sobre la pelvis). Se puede mejorar la definición de la imagen agregando dos bandas de saturación (una en la grasa subcutánea del abdomen de la madre y la otra en la parte baja de la espalda). Los parámetros óptimos de adquisición de la imagen deben adaptarse a la composición del cerebro fetal, que va cambiando (ver más adelante). Se pueden realizar las siguientes secuencias: T1 e IR, T2 TSE, GRE, FLASH, HASTE. Estas siglas corresponden a variedades de adquisición de la imagen, algunas son mejores para ver el parénquima cerebral, en otras se ve mejor el líquido, etc. En nuestro medio utilizamos las secuencias que más se asemejan a los preparados anatómicos: T1, si es necesario con IR, y un T2 TSE de adquisición ultrarrápida (13 segundos). Como rutina, además de los cortes de cerebro es conveniente realizar un corte sagital de la columna vertebral, y cortes axiales a nivel lumbar para detectar defectos de cierre del tubo neural. Con respecto al uso del gadolinio, no está recomendado dado que por su bajo peso molecular, cruza la barrera placentaria y ha demostrado ser teratogénico en animales. Indicaciones propuestas de Resonancia Magnética Fetal En la actualidad se proponen una variedad de indicaciones precisas para la realización de una RM fetal: • La existencia de ventriculomegalia diagnósticada por ecografía. • La sospecha de malformación diagnósticada por ecografía. • La sospecha de lesiones clásticas (infección, trauma, etc.). • La existencia de múltiples malformaciones fetales. • La existencia de malformaciones en embarazos gemelares. • El diagnóstico de una enfermedad genética conocida. La anatomía normal del cerebro fetal en desarrollo Durante el desarrollo cerebral prenatal tiene lugar una asombrosa sucesión de cambios morfológicos y madurativos, que comienzan a partir de una simple capa de células (la placa neural). Estos cambios consisten inicialmente en la formación del tubo neural, primero, luego de las vesículas cerebrales, las cuales posteriormente se expanden para formar los futuros hemisferios cerebrales. A la vez que aumenta progresivamente el peso y el volumen cerebral, la superficie se va plegando por la aparición de los surcos y las cisuras, y la configuración ventricular va cambiando. Paralelamente, tiene lugar un complejo proceso de histogénesis y migración celular, a partir de la matriz germinal (una capa de células indiferenciadas periventriculares que da origen tanto a la glía como a las neuronas, las cuales luego migran hasta ocupar sus posiciones definitivas). Por último se agrega la mielinización de la sustancia blanca, un proceso secuencial, precisamente determinado e idéntico en todos los individuos (1, 7, 8). Por su elevada sensibilidad a los cambios tisulares, la RM permite visualizar todos estos cambios, permitiendo el análisis de varios aspectos importantes del desarrollo cerebral: • Desarrollo de surcos y cisuras. • Laminación. • Mielinización. • Configuración ventricular y de los espacios subaracnoideos. • Capacidad de reacción gliótica. Desarrollo de surcos y cisuras Durante las primeras semanas de gestación, la superficie cortical es lisa. Los surcos fetales aparecen en una secuencia ordenada que se relaciona con su origen filogenético: los más antiguos aparecen antes que los más nuevos. El primer pliegue que aparece es la cisura de Silvio, y habitualmente siempre está presente (más o menos desarrollada) en las RM fetales (que como dijimos, se realizan a partir de las 18 semanas). Posteriormente comienzan a aparecer los otros pliegues, inicialmente como hendiduras incipientes que luego se van profundizando. Van der Knaap et al. (9) crearon un método para clasificar la madurez del desarrollo giral, que se basa en la relación entre el ancho del giro y la profundidad del surco (Figura 1). Con este método clasificaron el desarrollo cortical del último trimestre de gestación intrauterina en cinco estadíos: a) menos de 32 semanas, b) 32-34 semanas, c) 35-37 semanas, d) 38-41 semanas, e) más de 41 semanas. Ellos notaron que el desarrollo giral era más rápido en las áreas relacionadas con las vías sensorimotoras y visuales, y que era más lento en las regiones frontobasal, frontopolar y temporal anterior. En un trabajo reciente de los autores de este capítulo (Figura 2) (10), estudiamos el desarrollo cortical en fetos postmortem desde las 17 semanas, correlacionando los hallazgos madurativos por RM con el estudio in vitro de los mismos cerebros. Los estudios previos se basaban en RM fetales in vivo (11), en las cuales la edad gestacional no es tan exacta como el cálculo de la edad

Psicofarmacología 5:29, diciembre 2004 fetal que se realiza in vitro. Para determinar la madurez giral, utilizamos la clasificación de Van der Knaap, haciéndola extensiva a nuestros fetos más pequeños. A pesar de tratarse en algunos casos de fetos muy pequeños (con cabezas no mayores a una pelotita de golf), en la RM se vieron surcos con un desarrollo aún incipiente (B en adelante) (Figura1), sólo algunos surcos que en el preparado anatómico eran tipo A, no se detectaban en la RM. Con respecto al tiempo de aparición de cada surco o cisura, nuestros hallazgos coincidieron en general con la literatura, tanto la anatómica como la de imágenes (Tabla 1). En resumen, entre la semana 20 y la 28 se desarrollan la mayoría de los surcos principales del cerebro. Entre la 28° y la 40° semana aparecen los surcos secundarios y terciarios. Algunas excepciones a esta regla son: 1. los embarazos gemelares, en los cuales existe una demora de 2 a 3 semanas en el desarrollo de los surcos y cisuras con respecto a los fetos únicos, y 2. los cerebros anormales (ventriculomegalia, hemorragia intraventricular o intraparenquimatosa, leucomalacia periventricular, etc), también con una demora promedio de 2 semanas en el desarrollo de los surcos y cisuras con respecto a los fetos normales (1, 2, 4, 12, 13). Laminación y migración neuronal A medida que las neuronas se originan de la matriz germinal FIGURA 1 Maduracion de surcos y cisuras • A • B • C • D Van der Knaap, M, Van Wezel-Meijler, G, et al. Normal Gyration and sulcation in preterm and term neonates: Appearance on MRI. Radiology 1996;20:389-96. FIGURA 2 b c periventricular (un proceso que comienza en la 7° semana de gestación con la proliferación de los neuroblastos), migran hacia la superficie del cerebro y forman la corteza, la capa más reciente se ubica más superficialmente. Esto es lo que se conoce como laminación cortical, y finaliza luego de la semana 23°, cuando se completan las áreas de corteza de 6 capas (Figura 3). La sustancia blanca queda interpuesta entre la corteza y la matriz germinal. Desde la semana 20 hasta el nacimiento, la matriz germinal da origen a la astroglía y a la oligodendroglía, las cuales también migran. La nueva capa de células migrantes forma una capa intermedia en el espesor de la sustancia blanca. La matriz germinal es visible rodeando completamente los ventrículos hasta la semana 30, pueden quedar acúmulos de matriz subependimaria hasta las semanas 36 a 39 (en particular en la región cercana a la cabeza del caudado). Esto determina en las imágenes de RM un patrón característico en “multicapas”, que puede verse desde la semana 20° hasta la 28°, y que corresponde al ribete cortical, la capa intermedia de células migrantes, y la sustancia blanca interpuesta entre ellas. La matriz germinal, así como el ribete cortical y la capa de células migrantes se ven normalmente hiperintensas en T1 e hipointensa en T2, por su gran celularidad. La sustancia blanca, por el contrario, por su gran contenido de agua se ve hipointensa en T1 e hiperintensa en T2 (1, 2, 6, 8, 12, 14). Mielinización A partir de la 20° semana, comienza a observarse una señal TABLA 1 Cronología del desarrollo de los surcos y cisuras más importantes Surcos-cisuras Silvio Superiores Rolando Pre y postcentral Mediales Parietooccipital Calcarina Surco Callosomarginal Inferiores Fisura hipocámpica Surco colateral Edad fetal 17 semanas, puede tener un aspecto inmaduro hasta el final de la gestación (puede terminar de cerrarse poco luego de nacer, o puede empezar a hacerlo alrededor de las 31 semanas). Comienza alrededor de la semana 24 o antes, profunda a las 29-31 semanas, se completa en la semana 35°. Comienzan en la semana 26°, se completan alrededor de la semana 35°. Visible a las 20 semanas. Comienza en la semana 24°, semana completa en la semana 28°. Visible a partir de las 27-28 semanas. Visible a partir de las 22 semanas. 23-24° semana. a FIGURA 3 Laminación Preparado anatomico de feto de 23 semanas. La cisura de Silvio (a) aun esta abierta y sin sus ramificaciones secundarias. Se insinua la cisura de Rolando (b), aún en estadio A. No se han desarrollado aún otros surcos de la cara lateral. Notense los espacios subaracnoideos prominentes (c). Las capas alternadas hipo e hiperintensas corresponden a la corteza pentalaminar, visible entre las 25 y 28 semanas. Reflejan las sucesivas oleadas de migracion neuronal y glial (flechas).

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