Espectroscopia de Prótons do Encéfalo

I. Introdução

Necessidade de se obterem informações que vão além das imagens puramente anatômicas; e que ofereçam dados a respeito da bioquímica e da fisiologia tecidual.
Apresenta-se como método não-invasivo, relativamente rápido e de fácil aplicação.
Oferece informação metabólica/bioquímica sobre o parênquima encefálico normal e sobre os vários processos patológicos, sendo capaz de identificar patologias invisíveis ‘a RM.
Em muitos casos, as alterações metabólicas precedem as anomalias estruturais.
Não é absoluta; a ERM não substitui a RMC, e sim a complementa (dados clínicos e exames convencionais são importantes!!).
Abordagem multi-funcional – difusão (DWI), perfusão (PWI) e espectroscopia por RM (ERM), aumenta a capacidade diagnóstica da RMC (convencional).
Pode oferecer melhor caracterização tecidual que a RMC; é capaz de aumentar a especificidade diagnóstica, e principalmente: informar o prognóstico, acompanhar a evolução e avaliar a resposta terapêutica.
RMC e ERM usam os mesmos princípios físicos; diferem na forma com que os dados são processados e avaliados. Obtêm-se gráficos de amplitude X freqüência (ppm); a ERM identifica e separa os metabólitos cerebrais (estes aparecem no espectro porque possuem prótons de hidrogênio(H); estão a uma concentração > ou = 0,5 mmol/l; e ressonam em diferentes freqüências ao longo do eixo horizontal de freqüência – “chemical shift axis”).

II. Técnica

Métodos de Localização

São basicamente dois:

Tempo de Eco

A informação espectroscópica depende do tempo de relaxamento (TR) e do TE utilizados, já que os metabólitos possuem diferentes tempos de relaxamento T2.
Os metabólitos identificados com TE longo (135 ms) são:

Os metabólitos identificados com TE curto (30 ms) são:

De modo geral usamos:
- PRESS com TE longo para avaliação de lesões neoplásicas; o TE de 135 ms (ou 144 ms) é o ideal para evidenciar o pico de Colina.
- PRESS com TE curto (30 ou 35 ms) para as demais situações.
.
Importante: lactato e lipídeos ressonam quase que na mesma freqüência, portanto para se conseguir individualizar o pico de lactato:
- visualização de um pico que, classicamente, apresenta o aspecto de um pico duplo ou “doublet” (com separação de 7 hertz entre os picos);
- utilizando TE = 135 ms é possível inverter o pico de lactato (fica abaixo da linha de base).
- utilizando TE bem alto (270 ou 288 ms) os lipídeos são suprimidos.

Voxel

A ERM pode ser realizada com um único voxel (“single voxel”) ou com vários voxels, posicionados simultaneamente (“multivoxel”).

“SINGLE VOXEL”: um voxel medindo cerca de 2 x 2 x 2 cm (8 cm3) é utilizado; é a técnica mais disponível e a mais usada (o exame é de fácil obtenção e avaliação); o “shimming” é mais fácil e a supressão da água e da gordura é mais eficaz.
Limitação: cobertura anatômica restrita (avaliação de uma única área durante o exame); portanto, o posicionamenteo adequado do voxel é crítico, e não se obtém referência interna para comparação.

“MULTIVOXEL”: também chamada “chemical shift imaging” (CSI); permite o estudo dos vários componentes da lesão num único tempo de exame, mostrando a extensão da anomalia metabólica. Pode ser 2D ou 3D; é de processamento mais complexo; oferece um mapa metabólico (imagem espectroscópica).
Limitação: áreas em que o “shimming” de grandes volumes é difícil (pela presença de vasos, LCR e osso, como na fossa posterior, por exemplo).

III. Espectroscopia de Boa Qualidade

1. Posicionamento do voxel: deve-se evitar sangue, ar, líquor, gordura, áreas de necrose, metal, calcificação e osso (campo não-homogêneo que dificulta a obtenção de uma curva de boa qualidade).

2. Referência: deve-se obter uma curva no parênquima de aparência normal contra-lateral, para ter uma referência interna, quando na avaliação de lesões focais; pode-se ainda, comparar com os valores normais da literatura, desde que a técnia seja idêntica.

3. Falso-negativo: quando uma lesão é muito pequena, pode apresentar padrão espectral totalmente normal (pelo efeito de volume parcial causado pelo parênquima normal adjacente); neste caso, pode-se reduzir o tamanho do voxel (ERM SV), o que deve ser compensado pelo aumento no número de aquisições.

4. “Re-scaling”: quando um único metabólito domina o espectro, exibindo-se em concentração muito alta (os outros metabólitos aparecem como picos bem menores).
.

IV. Obtenção de Dados

O uso de Gd EV não interfere com o espectro.

Etapas

• Pelo menos uma seqüência para localização é necessária (qualquer uma das seqüências convencionais do encéfalo; geralmente usamos um T2 “single shot”).
• Posicionar o voxel na área desejada.
• “Shimming” (calibração para equalizar os metabólitos).

• “Shimming” adequado para homogeneizar o campo magnético.
• Supressão da largura do pico de água (CHESS é a técnica utilizada para tal); sua supressão é fundamental para que se possa estudar os metabólitos cerebrais.
• Supressão de gordura é importante para evitar a contaminação da curva por lipídeos.
  

• Aumentar o número de aquisições (prejuízo: aumenta o tempo de exame).
• Reposicionar o voxel.
• Aumentar o tamanho do voxel para aumentar a relação S/R.
  

• Naa - normalmente há menos Naa no hipocampo (arquicórtex) do que na interface
  córtiço-subcortical (neocórtex); a concentração de Naa no cerebelo também é
  menor do que no cérebro.
• Co e Cr - mais Co e Cr são encontradas no tálamo e no cerebelo do que na substância
  branca cerebral.
• Cr - sua concentração é geralmente um pouco maior na cortical X medular (20%).
• Co - sua concentração é geralmente um pouco maior na medular X cortical; é
  geralmente maior na ponte do que no cérebro, podendo chegar a 2,0; o aumento
  da relação Co/Cr é normalmente observado nas zonas terminais de mielinização.
• Núcleos da base - as relações Naa/Cr e Mi/Cr são menores nos núcleos da base que
  na córtex occipital, e a relação Co/Cr é maior, comparativamente nos mesmos níveis.

Variação com a idade

A dieta não afeta significativamente as relações metabólicas, a não ser nos pacientes em restrição calórica severa ou em distúrbios hidro-eletrolíticos (hipoNa/hipo-osmolaridade).

Dra. Mirian Jane Gabriel Silva
Médica da Radiologia Clinica de Campinas