Tepri

 

RicTerPoldeg

 

 

Si proOgparlett

19‐2

ecniche incipali

cardo  Brapeuticaliclinico gli studi d

ricorda odotta adni altro urticolare teratura 

15° CO

1 aprile 2

CORS

di Studi repert

Biffi,  TSRa  Fondazdi  Milandi Milano

che  la  pd uso escutilizzo pper  quscientific

NGRESSO

2013 – Pa

SO ECM 

dio delti osser

RM  prezione  IRno,  Profeo  

presente clusivo dpotrebbe anto  rigca dispon

O NAZIO 

alazzo de 

“G” a cu

le Orbirvabili

esso  NeuRCCS  Cà essore  a 

pubblici consultviolare 

guarda  snibile. 

NALE FN

ei congre

ra della A

te con 

uroradioGranda contrat

cazione  dtazione pla normaschemi  e

NCPTSRM

essi di Ric

AITNR 

metod

logia  DiOspeda

tto  press

della  lezper gli iscativa sul e  figure 

M 

ccione 

dica R.M

iagnosticale  Maggso  Unive

ione  è  scritti al cocopyrightratte 

M. e 

ca  e giore ersità 

stata orso. ht,  in dalla 

Principi fisici di Risonanza Magnetica (RM)  La Risonanza Magnetica permette la rappresentazione di strutture biologiche mediante  l’uso  di  radiazioni  elettromagnetiche  (radio onde) di frequenza proporzionale al Campo Magnetico Statico. Irradiando un  insieme di nuclei atomici di H1  tissutale,  i protoni, dotati di intrinseca proprietà rotazionale (spin) e di carica elettrica positiva,  sono  in  grado di  assorbire questa  energia.  L’eccesso di energia  porta  i  nuclei  in  stati  energetici  eccitati.  Terminato l’irraggiamento  con  radio‐onde,  il  sistema  di  nuclei  tende  a riportarsi  all’iniziale  livello  energetico  emettendo  l’energia  in eccesso  in  forma  di  radio‐onde. Queste  costituiscono  il  segnale RM  che,  opportunamente  ricevuto  ed  elaborato,  produce l’immagine.  Il  fenomeno  di  diseccitazione  nucleare  (ovvero l’emissione  di  radio‐onde)  non  è  istantaneo, ma  ha  una  durata temporale  con  costanti  di  tempo  esponenziali  (T1  e  T2,  dette tempi  di  rilassamento)  specifiche  per  ogni  tessuto  biologico  e fortemente dipendenti da fattori fisici e biochimici. L’intensità del segnale e la sua durata sono in rapporto con particolari parametri di  macchina.  La  nomenclatura  internazionale  definisce  tali parametri  in TR  (Repetition Time), TE  (Echo Time) e TI  (Inversion Time).   Tecniche di misurazione del segnale  Il segnale comunemente misurato è il Free Induction Decay (FID o D);  la  sua  intensità  rappresenta  la  densità  protonica  dei  nuclei risonanti.  Per  differenziare  i  tessuti  in  base  alla  densità  protonica  ed  ai diversi  tempi di  rilassamento, viene misurato  il decadimento del segnale nel  tempo.  Le  sequenze di eccitazione utilizzate  sono  le seguenti:   

‐ Spin Echo (Monoeco e Multieco);  Le  sequenze  Spin‐Echo pesate  in  T1  (T1W),  assegnano  il miglior dettaglio anatomico delle orbite, perchè forniscono  il più elevato contrasto  fra  grasso  retrobulbare,  corpo  vitreo  e  muscoli extraoculari.  La  pesatura  T1  non  caratterizza  totalmente  I  vari processi  patologici,  per  cui  il  melanoma  uveale  e  l’emorragia sottoretinica possono avere lo stesso segnale di iperintensità. 

Le sequenze Spin Echo  in densità protonica (PDW) e pesate  in T2 (T2W)  utilizzano  un  lungo  tempo  di  ripetizione.  (2‐4  secondi),  il maggiore vantaggio ottenuto dall’uso di queste sequenze sta nella caratterizzazione delle  lesion  basata  sull’analisi dell’intensità dei segnali.  Riprendendo  l’esempio,  nelle  sequenze  PDW  il  segnale del melanoma  decresce  a  causa  del  suo  corto  T2, mentre  nelle immagini  T2W  la  metaemoglobina  dell’emorragia  sottoretinica risulta iperintensa a causa del suo lungo T2.   

 ‐ Tecniche di Fast Imaging (Echo Gradient);  Con  queste  tecniche  si  possono  ottenere  immagini  con predominante pesatura T1  (con TE corti e angoli di  ribaltamento (Flip Angle) uguali o superiori a 90 gradi), che in T2 (con Te lunghi e piccoli angoli di  ribaltamento  inferiori a 30 gradi). Permettono l’acquisizione  volumetrica  con  spessori  di  strato molto  sottili  1‐3mm (in 3D). Consentono  la rilevazione del flusso vascolare nelle sequenze con corto TR/TE (tipicamente 40msec/10msec) e piccoli angoli di flip (15‐20 gradi in acquisizioni 3D e 30‐40 gradi in quelle 2D sequenziali), questi parametri esaltano il segnale del sangue in movimento  nei  vasi  con  una  buona  cancellazione  dei  tessuti stazionari  circostanti  (tecnica  di  Angio‐RM).  La  tecnica 

angiografica può risultare utile nelle malformazioni vascolari come pure nelle lesioni vascolari delle orbite.   ‐ Tecniche Echo gradient di soppressione del grasso.  Le principali sono: 1) tecnica STIR (Short inversion time inversion recovery);  E’ basata su una sequenza IR (inversion recovery) con un tempo di inversione  (tempo  intercorrente  fra  l’impulso a  radiofrequenza a 180 gradi e quello a 90 gradi) tale da fornire un segnale nullo del grasso. Questa tecnica riceve ancora molti consensi per  lo studio delle orbite, pur essendo difficile discriminare  il nervo ottico dal circostante  liquor, e presentando dei problemi  in corrispondenza dell’interfaccia  acqua‐grasso  in  presenza  di  ipodensità,  nonché alla concorrenza di più veloci tecniche di soppressione del segnale grasso.  2) tecnica di DIXON (Phase dependent chemical shift imaging);  In  questa  sequenza  vengono  prodotte  due  immagini:  la  prima uguale alla somma dei segnali dell’acqua e del grasso in fase fra di loro; la seconda uguale alla differenza degli stessi segnali, talvolta in opposizione di fase. Manipolando le due immagini con tecniche di  post‐processing,  si  ottengono  le  immagini  solo  acqua  e  solo grasso.  3) tecnica Chopper;  E’ una variante della tecnica precedente, dove invece di produrre due  immagini separate, si  impiegano due eccitazioni: nella prima acqua e grasso  sono  in  fase, mentre nella  seconda  si  trovano  in 

oppricagra 4) t VieradfreqdeldelrisoIl  Csegfreqseg ‐ Te Si adelottspiseqpos

posizioneava  un’imasso 

tecnica a

ene seletdiofrequequenza le immagl’impulsoonanza vCMS  nongnali dell’quenza, gnale del 

ecnica SP

avvale de  grasso,iene medn  del  grquenzeTSssibile ut

e di  fasemmagine

d impuls

tivamentenza  (sadiversa gini, divio per  la saria con n  è  perfe’acqua e per  cui grasso s

PIR (spec

ella differ,  richieddiante unrasso  anSE  e  T1Wilizzarla a

. Applicae  con  la

si selettiv

te eccitaaturaziondall’acquene essesaturaziol’intensitettamentdel grasnon è poenza anc

ctral pres

renza fra e  un’omn impulsonullandoW  SE  in  canche in 

ando un a  cancell

vi per la p

to  il  tessne),  in ua.  Per enziale unone del gtà del camte  omogso fino aossibile eche altera

saturatio

le frequmogeneitào di inveone  il  secui  il  gasT2 (vedi 

opportuazione  d

presatura

suto grasquanto otteneren aggiustgrasso, pmpo mageneo,  vead una loeccitare are un po

on with in

enze di rà  di  camrsione seegnale.  Ssso  appaillustrazi

no post‐del  solo 

azione de

sso con urisuona

e  una  butamento oiché  la gnetico sengono  aro sovraed abbaoco quell

nversion 

risonanzampo  B0

elettivo cSi  applicaare  iperinione). 

processisegnale

el grasso.

un  impuante  a uona  quin frequfrequenstatico (Cad  alterapposizionttere  tutlo dell’ac

recovery

a dell’acqelevata che defasa  di  solintenso, m

ng si e  del 

. 

lso a una 

ualità enza za di CMS). arsi  i ne in tto  il cqua. 

y) 

qua e e  si sa gli ito  a ma  è 

 

Tecnica d’esame  L’esame  RM  dell’orbita  si  esegue  utilizzando  un  numero  di sequenze  variabili  a  seconda  della  sospetta  patologia messa  in evidenza  dall’esame  clinico  ed  ecografico.  Per  l’acquisizione  si  utilizza  la  bobina  Testa  (Sense  head  coil  8  canali‐32  canali)  o  si impiegano  bobine  di  superficie  che  essendo  più  vicine all’anatomia oggetto dello studio offrono un miglior dettaglio ed un  più  alto  rapporto  segnale  rumore  a  parità  di  parametri utilizzati. Nell’utilizzare l’antenna di superficie, si rende necessaria la massima collaborazione del paziente che dovrà avere gli occhi aperti e lo sguardo fisso verso un punto.  E’ preferibile un’antenna che esplori ambedue  le orbite, ma che dovrà  essere  associata  ad  una  bobina  Testa  qualora  esista  una patologia della via ottica o dei nervi oculomotori. I piani esplorati sono: ‐  Il  piano  assiale,  parallelo  al  nervo  ottico  intraorbitario  (piano neuro‐oculare) nello sguardo primario; ‐  Il piano  coronale o  coronale obliquo, perpendicolare al grande asse dell’orbita; ‐  il  piano  sagittale  obliquo,  parallelo  al  piano  del  nervo  ottico retrobulbare; Le  sequenze da  impiegare  sono  le  Spin  Echo  T1W,  le  spin  echo TW2  in grado di discriminare meglio  la  tipologia della  lesione,  le scansioni  Echo  Gradient  per  studiare  i  rapporti  di  una  massa orbitaria con le formazioni viciniori (nervo ottico e muscoli) e per visualizzare  meglio  la  retina  e  la  sclera,  e  le  sequenze  con soppressione del grasso per definire in dettaglio il nervo ottico.    Il  mezzo  di  contrasto  utilizzato  è  il  Gadolinio  (gd‐DTPA  acido dietilen triamino pentacetico, Magnevist), e la dose è di 0,2ml/kg con un massimo di 20 ml, somministrato per via endovenosa. La tecnica  di  acquisizione  prevede  l’acquisizione  di  una  Spin  Echo 

pespatcon Exapre

 Exapre

sata  in  Ttologia)) ntrasto co

am  card esenti an

am  card esenti an

T1  senzada  esegon gli ste

del  proche le se

del  proche le se

a  (e  conguirsi  pressi param

otocollo  oequenze o

 

otocollo equenze o

 

n  saturazrima  demetri   

orbite  suopzionali

orbite  sopzionali

zione  di l  mdc,  e

u  Achievi) 

su  Achiei) 

grasso e  da  rip

va  Philips

eva  Phili

(in  base petersi  d

s  1,5T  (s

ps  3T  (s

alla dopo 

sono 

sono 

Ana L'oantgrudiriL'insudspaottstraed orbsecL'oquabasottcmconlatelunrap

atomia n

cchio  è teriore duppo  di igere  il nsieme  dddivide  l'azio extraico,  che ato +  intalle  vie

bitaria  è creto, lubrbita  è adrangolse,  con ico. La b.  in  senntrolatererale,  dinghezza. ppresenta

normale 

un  orgadi una  camuscoli globo  odei muscointerno daconico. convoglterno dele  otticheoccupat

brifica l'ouna  caviare  apeapice  rivbase dell'nso  vertale,  missposta  aIl  voluma 7 cm.  

dell’orbi

no  pari avità ossestriati, culare  voli  extradell'orbitAl centroia  gli  stimlla paretee.  La  pota  dalla cchio. ità  osseaerta  antevolto  poorbita micale;  la ura  da ad  angoe dell'or

ta 

e  simmeea detta i  musco

verso  i  voculari  fta  in unoo del conmoli  visive del gloorzione ghiando

a,  che  heriormenstero‐me

misura 4 cparete 4,4  a  5lo  retto,rbita è d

   Schemle  dipiramforma   

etrico,  siorbita o

oli  extravari  punforma  il o spazio  ino muscovi provenobo oculasupero ola  lacrim

ha  la  fornte  in  cedialmencm.  in semediale  cm.  di,  misurai  circa 30

ma delleimensionmide  oazioni en

ituato  neo  cavità aoculari, ti  del  cacono muintraconiolare decnienti daare) al chesterna male,  che

rma  di  ucorrisponnte  a  liveenso orize,  parall  lungheza  da  4,50  cm3, d

e orbite  cni  delle orbitaria ndo‐orbit

ella  porzorbitariaconsentampo  viuscolare,ico ed  incorre il nalla  retinhiasma odella  cae  con  il 

una  piramndenza  dello  del zontale eela  a  qzza  e  q5  a  5  cmdi  cui  l'oc

che dimopareti  d

e  dtarie 

zione a. Un te  di sivo. ,  che  uno nervo a  (lo ottico avità suo 

mide della foro e 3,5 uella uella m  di cchio 

ostra della delle 

Anatomia RM  Le quattro pareti dell’orbita  che  separano  il  contenuto orbitario dal cervello circostante e dalle strutture facciali, mostrano assenza di segnale e sono delineabili solo quando interposte a tessuti a più alta intensità di segnale. Il setto orbitario è una sottile guaina fibrosa connessa al periostio del margine orbitario anteriore. Questa guaina di bassa  intensità divide  l’orbita  in un compartimento pre ed uno post settale ed è importante  nell’ostacolare  la  diffusione  delle  infezioni.  Il  grasso orbitario è delimitato anteriormente dal setto orbitario.  I  muscoli  extraoculari  appaiono  come  strutture  ipointense, meglio visibili nelle sequenze T1 perché risaltano nell’iperintensità del  tessuto adiposo endorbitario; nelle sequenze T2, questi sono isointensi  o  lievemente  iperintensi  al  grasso.  I  muscoli incrementano  intensamente  dopo  contrasto  ed  ancora  meglio sulle immagini a soppressione di grasso. Il  grasso  endorbitario  mostra  una  netta  iperintensità  nelle sequenze T1 che si riduce in T2. La  cornea  è  ipointensa  in  T2;  la  camera  anteriore  è  lievemente iperintensa rispetto al vitreo nelle T1 ed isointensa al vitreo nelle T2. Il corpo ciliare è ipointenso in T2. Il cristallino, costituito dal 65% di acqua e dal 35% di proteine, è iperintenso  in  T1  e  ipointenso  in  T2;  l’umor  acqueo  e  l’umor vitreo,  per  l’elevato  contenuto  in  acqua  mostrano  un  basso segnale nelle T1 ed un alto segnale nelle T2;  le pareti del bulbo costituite  da  tre  strati  (coroide,  retina  e  sclera)  sono separatamente  visibili:  così  la  sclera  appare  di  bassa  intensità nelle T1 in contrasto all’alta intensità della coroide e della retina. Il nervo ottico, che è ben visibile nelle scansioni assiali e sagittali in  tutto  il  suo  decorso,  appare  come  una  struttura  ipointensa quasi dello stesso segnale dei muscoli. 

Le supin rVentemmemeutilsovvisuloroL’astaall’Il su

‐‐‐

 Fig

Seziointerm.ob

struttuperiore erapporto ngono  smpo di voediante ediante slizzare  l’vrapposizualizzazioo decorsrteria  ofcca dal suscita deuo decor‐ intrac‐ intrac‐ intrao

ure: 

one  assiale  T1no,  6=n.otticbliquo superio

re  vascoe  l’arteriaal flussotudiate olo (timetecnicheomminisangiograzione di one dell’ao. ftalmica sifone a liella loggiarso è di nranico  analare  orbitario  

1:  1=globo  occo,  7=chiasmare, gl ghiando

olari  rica oftalmico ematicomediant

e of flighte  MTC strazioneafia  digitaimmaginarteria o

è  una  civello dea cavernoorma sud

culare,  2=m.rea  ottico,  8=mola lacrimale 

conoscibica che ho. te  tecnict), media(magne

 di mdc ale  sottrni vascolaftalmica 

collaterallla sua poosa. ddiviso in

etto  inferiorem.retto  super

ili  sono anno un

che  di  ante tecnetization gadoliniorattiva  inari permee delle s

e  della  corzione s

n tre seg

,  3=  cristallinriore,  9=v.ofta

la  ven segnale 

angio‐RMiche Phatransfe

o. Se  ricn  grado ettendo sue branc

carotide sopraclin

menti: 

o,  4=m.retto almica  superi

na  oftalmolto b

M  ad  effse contraer  conthiesto si di  evitaruna ottimche in tu

interna oidea, su

 esterno,  5= iore,  10=troc

mica basso 

fetto ast o trast)  può re  la male tto il 

e  si ubito 

m.retto clea  del 

Seziosupe10=a 

Seziosupe  

one coronale riore, 5=m.ret.oftalmica, gl=

oni sagittali T1riore, 5=m.ret

T1: 1=globo otto  interno, 6=ghiandola lac

1 parallele al tto inferiore, 6

oculare, 2=m.=m.retto  infecrimale 

nervo ottico:6=n.ottico, 7=

.elevatore delriore, 7=m.ret

 1=globo oculm.retto intern

lla palpebra, 3tto esterno, 8

are, 2=m.rettno, gl=ghiando

3=m.retto sup8=n.ottico,9=v

o esterno, 3=ola lacrimale. 

periore,4 =m.v.oftalmica sup

 cristallino, 4=

 obliquo periore, 

m.retto 

Ana La sistIl sretdalganottcilinneupunfuo                            Sche4=  chottic

atomia n

via otticatema di ristema dinica (cel  II  neurongliari miche;  i ndrassi urone)  conto  ciecoriescono

ma della via ohiasma  otticohe, 10=scissur

normale 

a, che varicezione,di riceziollule visivone  retinultipolarcentri  ddelle  ceonvergonco  retinico dal bulb

ottica: 1=cristao,  5=tratto  ottra calcarina, 1

della via

a dalla re, una via ne è rapve dei conico  (celi), dal n. di  perceellule  gano nella co),  attrbo costitu

allino, 2=retinatico,  6=talam1=corteccia o

 ottica 

etina al lodi trasm

ppresentani e bastlule  bipoottico, d

ezione, angliari papilla oraversanouendo il 

a, 3=n.ottico(ao,  7=3°ventricccipitale 

obo occipmissione eato dal I oncelli); olari),  dadal chiasdalla  comultipolottica o o  la  con. ottico

a fibre nasali,bcolo,  8=corpo

pitale, coe centri dneuronela via di tal  III  neuma, dalleorteccia lari  delladisco otroide  e . 

b fibre maculao  genicolato  e

omprenddi percezie della catrasmissirone  (cee bandelcerebraa  retinatico  (chela  scle

ari, c fibre temesterno,  9=rad

e un ione. atena ione, ellule lette le.  I a  (III e è  il ra  e 

mporali), diazioni 

 

TecTBSrap   

cnica TraSS in sogppresenta

act Basedggetti sanato il val

d Spatial ni vs soglore norm

Statistic ggetti affemale dell

 etti da rela media

etinopat dei sogg

tia in vergetti sani

 

rde è i (3) 

Ricostrottica tensorassociafibertr            

ruzione mediantre  di ata alla  rack (4) 

della te tecnica

diffusricostruz

via a del sione zione 

FMsogcom

MRI task dggetto  sampito so

di 1° liveano  (5), mminist

llo per loin  giallorato. 

o studio o  l’area  v

del campvisiva  pr

po visivorimaria  s

o maculastimolata

 re in a  dal 

Ap

  

pendice:: parameetri tecnicci relativvi alle seqquenze uutilizzate 

Bibliografia  1) Imaging in oftalmologia, Francesco Smaltino ed.Gnocchi  2) Manuale Philips Achieva RMN  3) Tecniche avanzate di Risonanza Magnetica: Rielaborazione del tensore  di  diffusione  con metodo  probabilistico  e  analisi multi‐soggetto  TRACT‐BASED  SPATIAL  STATISTIC.;  Tesi  TSRM  2012di R.Pirillo, relatore R.Biffi 

4) Reconstruction and dissection of the entire human visual 

pathway using diffusion tensor MRI, Sabine Hofer*, Alexander 

Karaus and Jens Frahm 

5) Studi 3T‐fMRI in soggetti affetti da glaucoma monolaterale e 

volontari sani: Rielaborazione con SPM5; Tesi TSRM 2012 di Maria 

Rita Militello, relatore R.Biffi