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NEUROIMATGE EN ELS TRASTORNS
NEUROPSIQUIÀTRICS DEL DESENVOLUPAMENT
Dra. Elida Vázquez Méndez
Departamento de Radiología Pediátrica
Hospital Materno-Infantil Vall d’Hebron
Psg. Vall d’Hebron, 112-119. Barcelona. Spain,.
Tfno: 34-93-2746771 (70)
FAX: 34-93- 2746772
Email: [email protected]
INTRODUCCIÓN
El uso de neuroimagen en la psicopatología infantil está desarrollándose más en los
últimos tiempos. Las técnicas de imagen estructurales son aquéllas que valoran la
anatomía, e incluyen la radiología simple (Rx), tomografía computerizada (TC) y la
resonancia magnética (RM); las técnicas funcionales miden propiedades intrínsecas de
los tejidos, como el metabolismo ó el flujo sanguíneo, así como cambios que acontecen
con las enfermedades, incluyendo la RM espectroscopia, la RM funcional, la tomografía
de emisión de positrones (PET), la tomografía de emisión de fotones (SPECT) y la
magnetoencéfalografía (MEG).
APLICACIÓN DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA (RM)
La RM se ha convertido en una de las técnicas diagnósticas más utilizadas en la
neuropsiquiatría infantil debido a su gran resolución espacial y al detalle estructural y
funcional que aporta. Últimamente se han desarrollado nuevas técnicas de RM,
especialmente útiles, concretamente hablaremos de la Difusión y tensor de difusión, la
perfusión, la espectroscopia y la RM de cuerpo entero (“whole body”). A lo largo de la
exposición, se mostrarán casos representativos en las diferentes edades y patologías del
paciente pediátrico, haciendo también una especial mención a la RM fetal.
La RM difusión se ha usado en pacientes adultos, preferentemente en la detección de
infartos agudos e hiperagudos. El coeficiente de difusión es una medida de movilidad de
las moléculas de agua en los diferentes tejidos. Las secuencias de difusión son muy
potenciadas en T2 y los aparatos de nueva generación y alto campo ofrecen estas
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secuencias en tres planos ortogonales, con gradientes ultrarrápidos que pueden ser
obtenidos en 20-25 segundos. La principal aplicación en niños ha sido la hipoxiaisquemia, particularmente perinatal, responsable de muchos de los casos de parálisis
cerebral, en la que ha aportado mayor sensibilidad en estadios más precoces así como
una mayor correlación con el pronóstico que la RM convencional. Las lesiones de
hipoxia-isquemia y el infarto cerebral neonatales en fase hiperaguda son difíciles de
identificar en el recién nacido por RM convencional debido al alto contenido en agua
del cerebro neonatal. En cambio, la alta difusibilidad del agua extracelular hace que el
edema citotóxico y la resultante difusión disminuida sean muy aparentes. En el
prematuro la ecografía es muy eficaz en la detección de la leucomalacia periventricular
focal, pero puede tener falsos negativos hasta en el 70% de casos, correspondiente a la
forma de leucomalacia difusa; la RM convencional tampoco detecta este componente
difuso, apareciendo en difusión como áreas bilaterales y simétricas de difusión
restringida en la sustancia blanca cerebral de forma muy precoz.
En el campo oncológico, la difusión puede diferenciar tumores según su celularidad y
área nuclear (cociente núcleo/citoplasma); dado que la mayor celularidad se
correlaciona con mayor agresividad histológica, el coeficiente aparente de difusión
(ADC) puede ser usado como signo de gradación tumoral. Así por ejemplo, el tumor de
fosa posterior con difusión restringida en niños es el méduloblastoma. Es también
nuestra experiencia que las secuencias de difusión son muy sensibles a la hora de
demostrar la diseminación tumoral leptomeníngea ó siembra vía líquido cefalorraquídeo
del méduloblastoma, tanto a nivel intracraneal como intraespinal. Recientemente, un
uso muy importante es el uso de tensor de difusión y tractografía para guía quirúrgica,
al mostrar los tractos axonales desplazados ó infiltrados por la tumoración.
En las enfermedades metabólicas y neurodegenerativas de la infancia, la difusión
permite el diagnóstico diferencial entre dis- y desmielinización, así como la
diferenciación de lesiones recientes de las crónicas. En difusión aparecen alteraciones
significativas antes que en la RM convencional, constituyendo un método más sensible
y más útil para monitorizar las terapias modernas.
La difusión por tensor (DTI) proporciona una información única no invasive acerca de
la integridad de los tractos axonales de la sustancia blanca (anisotropía) y de la
conectividad de las mismas en el cerebro pediátrico.En las malformaciones cerebrales se
estudia esta alterada conectividad por DTI tractografía. También tiene una gran
aplicación en las enfermedades neurometabólicas, especialmente las enfermedades
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dismielinizantes, dad la gran sensibilidad de la técnica a la microestructura de la
sustancia blanca. En los trastornos del desarrollo, en los que la RM convencional puede
mostrar sólo signos inespecíficos de pérdida de volumen cerebral, la DTI detecta sutiles
anomalías; por ejemplo, en niños con dislexia se ha demostrado una anisotropía
reducida en la región témporoparietal izquierda. En adolescentes con trastornos del
comportamiento se ha reportado una anisotropía reducida en las regiones frontal y
temporoparietal izquierdas, en correlación con los test cognitivos. En un estudio
preliminar de niños con autismo, se detecta anisotropía reducida de la sustancia blanca
en aquellas regiones importantes para las relaciones sociales, como el córtex prefrontal
y el gyrus cingulado anterior. Ha habido numerosos estudios en la esquizofrenia que
muestran resultados contradictorios.
La RM funcional (fMRI) valora los cambios en el flujo sanguíneo según los niveles de
oxígeno ó sangre oxigenada valorando la hemoglobina con altos campos magnéticos.
Permite obtener un mapa funcional de diferentes áreas del cerebro en respuesta a
diferentes estímulos, correlacionándolo con las imágenes anatómicas de referencia. Se
precisa colaboración por parte del paciente, con lo cual es de difícil aplicación en niños
pequeños.
La RM-perfusión cerebral se realiza en niños con la inyección de un agente de
contraste (gadolinio-DTPA) seguida de series rápidas de 30-100 T2* imágenes
adquiridas en intervalos de 1-2 segundos. Esta técnica permite observar los cambios en
función del tiempo que ocurren en la circulación cerebral según la concentración de
contraste, pudiendo ser recogido en una curva concentración-tiempo. Las principales
aplicaciones han sido en la oncología y en la enfermedad cerebrovascular (moyamoya,
anemia células falciformes). En cuanto a la aplicación oncológica de esta técnica, es
más idónea en los tumores supratentoriales, donde hay menor susceptibilidad al
artefacto de la base craneal, siendo menos útil en tumores pequeños, calificados ó
hemorrágicos. Es una técnica útil para diferenciar tumores gliales de bajo grado (bajo
volumen sanguíneo) de los de alto grado, así como para identificar dentro de una
tumoración la zona de mayor agresividad histológica, la que debería ser biopsiada.
La RM Espectroscopia permite el estudio del metabolismo cerebral in vivo obteniendo
información bioquímica no invasiva. La concentración normal de metabolitos es
diferente en la sustancia gris y la sustancia blanca variando de acuerdo a la edad del
paciente, principalmente durante los primeros tres años de vida, lo cual refleja la
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maduración neuronal y el incremento del número de axones, dendritas y sinapsis. La
espectroscopia se ha empleado en neoplasias, principalmente en los astrocitomas más
agresivos, para monitorizar la respuesta a la quimio y radioterapia, detectar recidivas
tumorales antes de que se altere la RM convencional y para diagnóstico diferencial con
la radionecrosis. La espectroscopia es una herramienta poderosa pues la elevación de la
colina (Co) con disminución del N-acetilaspartato (NAA) es un indicador de histología
más agresiva. La detección de taurina en RMS de eco corto (20 ms) contribuye al
diagnóstico diferencial entre méduloblastoma y astrocitoma cerebeloso en niños,
tumores con muy diferente pronóstico y ocasionalmente difíciles de diferenciar por RM
convencional. Dentro de las metabolopatías, se han descrito patrones específicos en la
enfermedad de Canavan, fenilcetonuria, enfermedad de Niemann-Pick, hiperglicinemia
no cetósica y citopatías mitocondriales.
APLICACIONES EN NEUROPSIQUIATRÍA INFANTIL
1.Trastornos del Desarrollo
El retraso psicomotor afecta aproximadamente a 1-3% de niños. Determinar la etiología
de la enfermedad en base a los defectos anatómicos y/ó estructurales, funcionales,
metabólicos y genéticos, requiere el empleo de varis técnicas de neuroimagen, tales
como ultrasonografía (US), tomografía computerizada (TC), medicina nuclea, RM
espectroscopia y las nuevas y sofisticadas técnicas de RM como difusión, difusión por
tensor, perfusión y funcional.
Las técnicas de neuroimagen se viene utilizando cada vez más en los trastornos de
desarrollo infantil y, posiblemente, sean el Síndrome de Rett y el Autismo los trastornos
en donde más han esclarecido la implicación de algunas estructuras cerebrales en su
presentación clínica.
Síndrome de Rett.- Es un trastorno neuropsiquiátrico del desarrollo cuya presentación
es prácticamente exclusiva del sexo femenino y que presenta una prevalencia de
1/10.000 a 1/20.000 nacidos vivos. Se trata de una recién nacida normal, en la que
rápidamente se produce una parada del crecimiento del perímetro craneal y con
deterioro progresivo conductual, de la interacción, del desarrollo motor y estereotipias
fundamentalmente del frotado de manos. Cursa con deterioro cognitivo importante. El
PET ha demostrado en este síndrome una disminución de los receptores D2 de la
dopamina, así como una disminución de los transportadores presinápticos de la
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dopamina y de los receptores potsinapticos. La RM ha demostrado una significativa
reducción del volumen cerebral, reducción de la sustancia gris cerebral y desproporción
entre sustancia blanca y gris, y reducción significativa del núcleo caudado.
Síndrome Autista.- Actualmente se admite que muchas anomalías descubiertas por RM
se daban en sujetos con patologías neurológicas asociadas a síntomas conductuales de
tipo autista (Autism like). La neuroimagen funcional en niños con autismo de criterios
estrictos evidencia un hipometabolismo para la glucosa, generalizado ó selectivo en
áreas fronto-parietales.
2. Language impairment and reading disability
Se ha descrito una significativamente menor pars tringularis izquierda en niños con un
trastorno específico del lenguaje, y en aquéllos con trastorno en la lectura se ha
relacionado el grado de asimetría cerebral izquierda con las habilidades en lectura e de
los fonemas del lenguaje oral.
3. Síndrome de la Tourette
Se trata de un trastorno de tics de presentación habitual en la infancia que cursa con la
presentación de tics motores múltiples y uno o más tics vocales. Su frecuente asociación
con el trastorno obsesivo-compulsivo y con el trastorno por déficit atencional con
hiperactividad da lugar a que se plantee la hipótesis de la existencia de un substrato
neuroanatómico común: el circuito cótico-estriatal-tálamo-cortical (CETC).
La
aplicación de las técnicas de neuroimagen va encaminada a la comprobación de la
implicación funcional de este circuito en las patologías anteriormente reseñadas, como
la disminución del tamaño de los núcleos basales, así como su hipometabolismo. La
RM funcional es la técnica que en la actualidad ha adquirido mayor relevancia.
4. Trastorno por Déficit Atencional con Hiperactividad (TDAH)
El PET puso de manifiesto la existencia de una reducción en el metabolismo de la
glucosa en el estriado, el lóbulo frontal y regiones somatosensitivas y occipitales. La
RM ha demostrado disminución del volumen de la corteza frontal derecha, de la parte
anterior del cuerpo calloso, cerebelo y la cabeza izquierda del núcleo caudado, así como
pérdida de alrededor del 5% del volumen cerebral en niños que padecen TDAH. En
adolescentes hiperactivos se han demostrado anomalías en RM funcional, como menor
poder de respuesta en las tareas motoras.
5. Trastorno Obsesivo-Compulsivo.
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Es una patología que implica al circuito corticostriatal, aunque la clínica indica una
disfunción clara del striatum. Los estudios de neuroimagen han indicado anomalías
volumétricas en el núcleo caudado. Las imágenes funcionales sugieren una hiperfunción
del circuito córticostriatal que implica al córtex orbitofrontal anterior y al núcleo
caudado.
Esta
hiperfuncionalidad
es
reversible
con
los
tratamientos
psicofarmacológicos. Más recientemente, se están utilizando el PET y la espectroscopia
RM para el esclarecimiento de la fisiopatología.
5. Esquizofrenia de debut infantil.
Se llama así a la esquizofrenia que debuta antes de los 12 años. En estos niños se ha
descrito menor volumen cerebral, menor volumen talámico, aumento de volumen de
núcleos caudados (lo que se ha relacionado con la terapia con neurolépticos). Al igual
que en la esquizofrenia del adulto, también se ha descrito reducción en el volumen del
vermis cerebeloso.
TENDENCIAS FUTURAS EN NEUROPSIQUIATRÍA INFANTIL
La neuroimagen en psiquiatría infantil seguro incrementará sus aplicaciones, sobre todo
en lo que se refiere a las técnicas funcionales, tanto en la planificación terapéutica como
en la monitorización de la respuesta.
La combinación de metodologías complementarias (imagen multimodal) es necesaria
para entender la relación entre la estructura y la función, los estudios de niños normales
deben multiplicarse para entender los mecanismos de alteración de procesos
emocionales y cognitivos, el desarrollo de técnicas genéticas ayudará a entender la
influencia de determinados genes en la maduración y desarrollo cerebral. Así mismo el
desarrollo de técnicas que permiten el estudio del cerebro prenatal (ecografía, RM fetal)
nos ayuda a entender el desarrollo intraútero, correlacionarlo con el posterior desarrollo
postnatal, y el posible trastorno neuropsiquiátrico posterior.
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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
•
www.paidopsiquiatria.com/modules.php . BLOG DR. JOAQUÍN DÍAZ
ATIENZA - MÉDICO PSIQUIATRA. ALMERÍA
•
Ball WS Jr, Holland SK. Perfusion imaging in the pediatric patient. Magn Reson
Imaging Clin N Am. 2001; 9(1): 207-30.
ƒ
Bydder GM, Rutherford MA. Diffusion-weighted imaging of the brain in
neonates and infants. MRI Clin N Am 2001;9(1):83-98.
ƒ
Decobert F, et al. Unexplained mental retardation: is brain MRI useful?. Pediatr
Radiol. 2005;35(6):587-96.
ƒ
Engelbrecht V, et al. U. Diffusion-weighted MR imaging in the brain in
children: findings in the normal brain and in the brain with white matter diseases.
Radiology 2002;222:410–418.
ƒ
Field AS, Alexander AL. Diffusion tensor imaging in cerebral tumor diagnosis
and therapy. Top Magn Reson Imaging. 2004;15(5):315-24.
ƒ
Gauvan KM, et al. Evaluating pediatric brain tumor cellularity with diffusion-
tensor imaging. AJR 2001;177(2):449-54.
ƒ
Liu AY, et al. Diffusion-weighted imaging in the evaluation of watershed
hypoxic-ischemic
brain
injury
in
pediatric
patients.
Neuroradiology.
2001
Nov;43(11):918-26.
ƒ
Mukherjee P, McKinstry RC. Diffusion tensor imaging and tractography of
human brain development. Neuroimaging Clin N Am. 2006;16(1):19-43,
ƒ
Poussaint TY, Rodriguez D. Advanced Neuroimaging of Pediatric Brain
Tumors: MR Diffusion, MR Perfusion, and MR Spectroscopy. Neuroimaging Clin N
Am. 2006;16(1):169-92.
ƒ
Santosh PJ. Neuroimaging in child and adolescent psychiatric disorders. Arch
Dis Child 2000;82:412–419.
ƒ
Tzika AA, Zarifi MK, Goumnerova L, et al. Neuroimaging in pediatric brain
tumors: Gd-DTPA-enhanced, hemodynamic, and diffusion MR imaging compared with
MR spectroscopic imaging. AJNR Am J Neuroradiol. 2002;23(2):322-33.
ƒ
Vazquez E, et al. Clinical Applications of Advanced MR Imaging Techniques in
Diagnosis and Follow-up of Pediatric CNS Tumors. Póster educacional electrónico
presentado en el congreso RSNA 2006. 30 Nov-5 Dic. Chicago. USA. Seleccionado
para future publicación en Radiographics.
ƒ
Vázquez E, et al. Diffusion-weighted MR Imaging in children: Utility and main
7
clinical applications. Education exhibit presentado en el congreso 2003 de la RSNA. 30
Nov-5 Dic. Chicago. USA.
ƒ
Zimmerman R A, Bilaniuk L T, Rebsamen S. Magnetic Resonance Imaging of
pediatric posterior fossa tumors. Pediatr Neurosurg 2002; 18: 58-64.
8