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Leonardo Pace » 11.Distretto cranio-encefalico e rachide


Le strutture del distretto cranio-encefalico

Rachide

  • Tecniche di Studio
  • Anatomia Radiologica e Tomografiche
  • Valutazione Terapia e Radioterapia
  • Principali Patologie

Cranio ed Encefalo

  • Tecniche di Studio
  • Anatomia Radiologica e Tomografica
  • I Vasi
  • Principali Patologie
A cura di Prof. Arturo Brunetti

Le strutture del distretto cranio-encefalico

  • Encefalo
  • Scheletro
    • neurocranio e splancnocranio
  • Orecchio medio e interno
  • Occhio e orbita
  • Cavità nasale (con rinofaringe – seni paranasali)
  • Cavità orale (con orofaringe – ghiandole salivari)
    • denti – articolazione temporomandibolare

Scheletro e encefalo

neurocranio e 
splancnocranio.

neurocranio e splancnocranio.

Encefalo.

Encefalo.


Cranio – Tecniche di studio

RADIOGRAFIA

  • diretta – scheletro
  • con mezzo di contrasto (vasi: ANGIOGRAFIA)

ECOGRAFIA (tessuti molli, occhio, vasi)

TC (massiccio facciale e encefalo; vasi)
RM (encefalo, massiccio facciale; vasi)

Medicina Nucleare (SPECT e PET)

  • Flusso ematico, metabolismo, recettori

Cranio – Tecniche di studio

La diagnostica per immagini ha innanzitutto il compito di individuare e caratterizzare le alterazioni morfo-strutturali associate alle diverse malattie; per il distretto cranio-encefalo la caratterizzazione strutturale si basa soprattutto su RM e TC; la valutazione morfo-strutturale può e, in vari casi, deve essere integrata da indagini funzionali (PET, SPECT, e applicazioni di studio funzionale con RM, ecodoppler).

L’esame radiografico del cranio

  • Permette di visualizzare direttamente solo le strutture scheletriche
  • Non è indicato per lo studio delle strutture encefaliche
  • Ha oggi indicazioni molto limitate nello studio di lesioni traumatiche

La tecnica radiografica è invece ampiamente utilizzata in odontoiatria per studiare i denti e le arcate dentarie.

Radiografia del cranio – proiezione laterale

1. Seno frontale
2. Seno etmoidale
3. Seno sfenoidale
4. Seno mascellare
5. Processi clinoidei anteriori
6. Sella turcica
7. Dorso sellare
8. Clivo
9. Parte petrosa dell’osso temporale
10. Canale acustico esterno
11. Mastoide
12. Nasofaringe
13. Angolo della mandibola
14. Arco anteriore dell’atlante
15. Dente dell’epistrofeo
16. Arco posteriore dell’atlante
17. Protuberanza occipitale interna
A. Sutura coronale
B. Sutura lambdoidea
C. Solchi dei rami dell’art. meningea media
Proiezione laterale del cranio

Proiezione laterale del cranio


Radiografia dei denti e delle arcate dentarie

Ortopantomografia =
Radiografia panoramica delle arcate dentarie.

Ortopantomografia = Radiografia panoramica delle arcate dentarie.


L’encefalo

La Diagnostica per Immagini ha un ruolo fondamentale nello studio delle malattie del Sistema Nervoso Centrale (SNC).
Risonanza Magnetica (RM) e Tomografia Computerizzata (TC) sono le indagini di primo livello per la caratterizzazione morfo-strutturale.
Angiografia, RM funzionale e esami di Medicina Nucleare PET (Positron Emission Tomography) e SPECT (Single Photon Emission Computed Tomography) sono indagini di secondo livello.

NB. In pratica l’ecografia consente lo studio dell’encefalo solo nel neonato.

L’encefalo – TC

La TC è stata la prima tecnica a rendere possibile (dal 1972) la visualizzazione non invasiva delle strutture encefaliche.

E’ ancora oggi molto utilizzata, soprattutto in urgenza (traumi, ictus), essendo disponibile praticamente in tutti gli ospedali.

L’esame TC dell’encefalo prevede scansioni trasversali dal piano orbitomeatale al vertice; l’accuratezza diagnostica è limitata in fossa cranica posteriore da possibili artefatti da elevata differenza di densità tra encefalo e strutture ossee del basicranio.

I moderni apparecchi spirale multidetettore consentono ricostruzioni 3D eccellenti per lo studio delle strutture scheletriche e vascolari.

TC

Serie di immagini assiali di un’esame TC del cranio con mdc dalla base al vertice.

Serie di immagini assiali di un'esame TC del cranio con mdc dalla base al vertice.


TC

C=Cervelletto
P=Ponte
IVv=quarto ventricolo 
F=lobo frontale
T=lobo temporale
O=Orbita

C=Cervelletto P=Ponte IVv=quarto ventricolo F=lobo frontale T=lobo temporale O=Orbita


L’encefalo – TC

F=lobo frontale
C=cervelletto
T=lobo temporale
P=lobo parietale

F=lobo frontale C=cervelletto T=lobo temporale P=lobo parietale


L’encefalo – TC

Fr = lobo frontale
T = lobo temporale
C = nucleo caudato
V = ventricolo laterale
Put = putamen
Ci = capsula interna
Tal = Talamo
O = lobo occipitale


L’encefalo – TC invecchiamento

La TC permette di evidenziare gli spazi liquorali, cisternali e ventricolari, e di valutarne la progressiva dilatazione nel corso dell’invecchiamento, e la corrispondente atrofia cerebrale.


L’encefalo – RM studio morfo-strutturale

La RM è la tecnica più avanzata per la caratterizzazione morfologica e strutturale delle malattie encefaliche.

Le sequenze T1 danno accurate informazioni anatomiche; quelle T2, DP e FLAIR sono utili per individuare aree patologiche con elevato contenuto di acqua; le T2* sono utili per individuare emorragie e calcificazioni.

Le sequenze che analizzano la diffusione delle molecole di acqua possono individuare precocemente processi reattivi quali edema citotossico e vasogenico; inoltre, l’analisi del tensore di diffusione permette di individuare i fasci di fibre nervose (trattografia).

L’esame RM si può integrare con sequenze T1 dopo mdc, soprattutto per valutare patologie di tipo neoplastico ed infiammatorio e con l’esame angio-RM dei vasi intra- ed extra-cranici (eseguibile con o senza mdc).

Aspetti fondamentali della RM

  • Immagini orientabili secondo piani diversi, senza dover riposizionare il paziente
  • Possibilità di ottenere immagini diverse (sequenze diverse) per ciascuna struttura anatomica
  • Valutazione diagnostica più complessa rispetto alla TC

Scansioni trasversali RM a livello dei nuclei della base

Scansioni trasversali RM a livello dei nuclei della base.

Scansioni trasversali RM a livello dei nuclei della base.


Immagini RM multiplanari

Assiale

Assiale

Sagittale

Sagittale

Coronale

Coronale


L’angiografia

L’angiografia cerebrale è la metodica che studia i vasi arteriosi e venosi con l’aiuto di mdc somministrato mediante cateterismo selettivo.

E’ un’indagine diagnostica di secondo livello, in casi selezionati, spesso quale fase preliminare di procedure terapeutiche interventistiche.

In figura: Angiografia cerebrale: arteriografia del distretto carotideo sinistro in proiezione anteriore e laterale.


Angiografia digitale (DSA = Digital Subtraction Angiography)

La sottrazione digitale delle immagini delle strutture scheletriche permette una eccellente visualizzazione delle strutture vascolari.

L’angiografia (arteriografia/venografia) prevede la somministrazione di mdc iodato idrosolubile nel distretto da studiare mediante un catetere.

Arteriografia vertebrale.

Arteriografia vertebrale.


Ecografia – ecodoppler

L’ecografia ha un ruolo limitato nello studio del SNC. Nell’adulto la teca cranica è un ostacolo pressoché impenetrabile agli ultrasuoni e l’ecografia è utilizzata soprattutto per studiare con tecnica Doppler i vasi sanguigni. E’ invece utile per la diagnosi prenatale, in gravidanza e, nel neonato, con l’approccio transfontanellare.

immagine ecografica della
biforcazione carotidea.

immagine ecografica della biforcazione carotidea.

Ecodoppler a colori della
biforcazione carotidea.

Ecodoppler a colori della biforcazione carotidea.


Ecografia – ecodoppler

Valutazione del polso carotideo.

Valutazione del polso carotideo.


Angio-TC

Si esegue con apparecchi TC spirale multistrato con sequenze di acquisizione veloci, dopo somministrazione ev di mdc.

L’elaborazione dello studio (post-processing) con software ad hoc consente di ricostruire immagini 3D dei vasi cranioencefalici.

In figura:
Angio-TC del poligono di Willis in un paziente con aneurisma dell’arteria comunicante anteriore.

Scansione assiale TC
Ricostruzione sagittale TC
TC 3D

Angio-Risonanza Magnetica – angio-RM

Si esegue con sequenze di impulsi sensibilizzate al movimento del sangue.
Le tecniche di acquisizione prevalenti sono la TOF (Time-of-flight) e la PC (Phase contrast).
L’esame angio-RM può essere eseguito anche senza mdc, ma la qualità delle immagini migliora molto con il mdc, soprattutto nello studio del circolo venoso.


Angio-Risonanza Magnetica – angio-RM

Possono essere studiati con l’angio-RM sia i vasi del collo, sia quelli del cranio.

Possono essere studiati con l'angio-RM sia i vasi del collo, sia quelli del cranio.


Neuroimaging funzionale le tecniche principali

Tomografia Emissiva (Medicina Nucleare)

  • Positron Emission Tomography (PET)
  • Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT)

Risonanza Magnetica

  • Magnetic Resonance Spectroscopy (MRS)
  • functional MRI (fMRI)
    • BOLD/perfusione/(diffusione)

Utilità delle neuroimmagini funzionali

Alcune condizioni patologiche non hanno correlati anatomici immediati: ad esempio la degenerazione dei neuroni nigrostriatali nella malattia di Parkinson.

Le modificazioni funzionali possono precedere quelle anatomiche: (demenza, ictus in fase precoce, malattie psichiatriche, morte cerebrale ….).

Molte malattie possono non essere sufficientemente caratterizzate dalla valutazione morfo-strutturale: (tumori, epilessia, infarto-emorragia, malattie neurodegenerative).

Inoltre l’imaging funzionale e molecolare ci aiuta a studiare i meccanismi di funzionamento del sistema nervoso.

PET e SPECT

PET e SPECT sono tecniche di imaging tomografico funzionale medico-nucleare, che analizzando la biodistribuzione di traccianti radioattivi permettono la valutazione qualitativa e quantitativa di processi funzionali e di attività metaboliche.


PET cerebrale con FDG – studio del metabolismo del glucosio

Le immagini PET e SPECT sono spesso presentate in scala di colore anzichè in bianco e nero; le immagini tomografiche PET e SPECT riflettono la concentrazione locale di molecole radiomarcate (in questo caso 18F-fluoro-deossiglucosio, un tracciante del metabolismo del glucosio); la sostanza grigia ha attività metabolica maggiore della bianca.


PET e SPECT

La PET (Positron Emission Tomography, Tomografia a Emissione di Positroni) utilizza radionuclidi emettitori di positroni. Il radiofarmaco più utilizzato in PET è il [18F] fluorodeossiglucosio (FDG) impiegato nello studio di malattie neurodegenerative, epilessia e neoplasie. Per le neoplasie cerebrali sono utilizzabili anche traccianti del metabolismo proteico (11C-metionina) e della sintesi di acidi nucleici (18F-Fluoro-timidina). Sono poi disponibili radiofarmaci per lo studio dei sistemi di neurotrasmissione (dopaminergico, serotoninergico, colinergico) nelle malattie neurodegenerative (Parkinson, Alzheimer).
La SPECT cerebrale utilizza radiofarmaci marcati con 99mTecnezio o 123Iodio per lo studio del flusso ematico cerebrale e dei sistemi di neurotrasmissione (in particolare, del sistema dopaminergico).
Ulteriori progressi nelle applicazioni di Medicina Nucleare nello studio dell’encefalo sono attesi dallo sviluppo di apparecchi ibridi PET-RM e da nuovi radiofarmaci, per applicazioni di imaging molecolare (soprattutto per la diagnosi precoce delle malattie neurodegenerative).

Principali indicazioni cliniche della Medicina Nucleare in Neurologia e Psichiatria

  • Localizzazione di foci epilettici
  • Caratterizzazione delle demenze
  • Diagnosi precoce PD e sindromi Parkinsoniane
  • DD nei PE cerebrali nei pazienti HIV+
  • Inquadramento prognostico (grading metabolico), follow up e valutazione della risposta alle terapie nelle neoplasie
  • Diagnosi di morte cerebrale

RM: applicazioni avanzate e di studio funzionale

Risonanza Magnetica

  • Magnetic Resonance Spectroscopy (MRS)
  • functional MRI (fMRI) propriamente detta
  • Perfusione e diffusione
  • DTI e trattografia

MRS – Spettroscopia a Risonanza Magnetica

E’ una tecnica che permette di individuare specifiche molecole con frequenze di risonanza diversa, ottenendo spettri che possono essere convertiti in mappe di distribuzione tessutale delle molecole evidenziate.
La tecnica MRS più diffusa analizza il segnale del nucleo di idrogeno (spettroscopia del protone) ottenendo informazioni su metaboliti come colina, creatina ed N-Acetilaspartato (marcatori rispettivamente del turnover delle membrane, di riserva energetica e di concentrazione neuronale).

Spettro RM da tessuto cerebrale normale.

Spettro RM da tessuto cerebrale normale.


fMRI – Risonanza Magnetica “funzionale”

La RM funzionale (fMRI, functional Magnetic Resonance Imaging) studia l’ attivazione di aree encefaliche con stimolazioni sensitive, sensoriali, motorie o con task complessi di tipo cognitivo.

La applicazione più nota della fMRI è quella che analizza le risposte emodinamiche all’attivazione neuronale, valutando le differenze di segnale causate dalla variazione del rapporto tra ossi- e deossiemoglobina in fase di attivazione rispetto alla condizione di riposo (effetto BOLD, Blood-Oxygen-Level Dependent).

La fMRI è oggi uno strumento fondamentale per le neuroscienze cognitive e può essere utile in clinica per la programmazione di interventi di neurochirurgia individuando aree critiche.

fMRI: il colore evidenzia le aree cerebrali  attivate  in corso di un test di “finger tapping” (tecnica BOLD).

fMRI: il colore evidenzia le aree cerebrali attivate in corso di un test di “finger tapping” (tecnica BOLD).


Studi di attivazione con (fMRI = functional MRI)

Sono possibili per il disaccoppiamento flusso – consumo di ossigeno che si determina durante l’attivazione.

In fase di attivazione aumenta il rapporto ossi-deossiemoglobina e si modifica, sia pure di poco il segnale RM.

Effetto BOLD =  Blood Oxygenation Level Dependent.

Effetto BOLD = Blood Oxygenation Level Dependent.


Studio fMRI

Test di attivazione verbale: il paziente è invitato a pensare delle parole e le mappe evidenziano le strutture cerebrali che si attivano nel corso del test.

Test di attivazione verbale: il paziente è invitato a pensare delle parole e le mappe evidenziano le strutture cerebrali che si attivano nel corso del test.


CRANIO – SNC: applicazioni avanzate di RM

TRATTOGRAFIA – STUDIO DELLE CONNESSIONI
L’evidenziazione dei fasci di fibre nervose si basa sulla valutazione della direzione prevalente dei movimenti di diffusione delle molecole di acqua negli assoni.


CRANIO – SNC: le maggiori problematiche

  • Malformazioni-malattie congenite
  • Traumi – Urgenze
  • Patologia Vascolare
  • Malattie neurodegenerative
  • Malattie Infiammatorie ed infettive
  • Neoplasie

CRANIO – SNC: Traumi

TC e RM sono utili sia in fase acuta, sia nel monitoraggio e nella valutazione delle sequele.

La TC per la diffusione e la possibilità di individuare lesioni scheletriche oltre che dell’encefalo, è ancora la tecnica di scelta.

La TC spirale multidetettore permette inoltre esami rapidi estesi al corpo intero, molto utili nel politrauma.

Trauma cranico con frattura multipla dell’osso frontale.

Trauma cranico con frattura multipla dell'osso frontale.


CRANIO – 3DTC traumi

TC e RM sono utili sia in fase acuta, sia nel monitoraggio e nella valutazione delle sequele.

La TC per la diffusione e la possibilità di individuare lesioni scheletriche oltre che dell’encefalo, è ancora la tecnica di scelta.

La TC spirale multidetettore permette inoltre esami rapidi estesi al corpo intero, molto utili nel politrauma.


TRAUMI – RM

Ematoma subdurale destro 
con caratteristica morfologia a falce.

Ematoma subdurale destro con caratteristica morfologia a falce.


MALATTIE VASCOLARI

Ictus (Stroke) cause

  • 80% ischemia cerebrale
  • 14% emorragia intracranica
  • 5% emorragia subaracnoidea
  • 1% occlusione venosa

CRANIO – SNC: Stroke

TC e RM sono utili sia in fase acuta, e nel monitoraggio e nella valutazione delle sequele;
La TC per la diffusione e la rapidità di esecuzione è ancora la tecnica di scelta in urgenza.
La TC in urgenza permette di individuare le lesioni emorragiche per la caratteristica iperdensità del sangue rispetto al tessuto normale;
La TC non permette di individuare le lesioni ischemiche nelle prime 12 ore, ma solo successivamente, quando la densità del tessuto colpito si modifica per effetto dell’edema citotossico, con modica ipodensità della sostanza grigia, perdita di contrasto tra grigia e bianca e spianamento dei solchi liquorali. Può anche evidenziarsi iperdensità delle arterie che servono il territorio infartuato.
In seconda giornata quando comincia a manifestarsi il danno della barriera emato-encefalica con edema vasogenico, l’ipodensità è più netta.

La TC nello studio dell’ictus

Diagnosi differenziale tra ischemia ed emorragia

Il sangue extravasato appare iperdenso (tendente al bianco) rispetto al tessuto cerebrale normale nelle immagini TC.

Nell’emorragia subaracnoidea il sangue si raccoglie negli spazi liquorali subaracnoidei.

emorragia subaracnoidea

emorragia subaracnoidea

emorragia intraparenchimale

emorragia intraparenchimale


La TC nello studio dell’ictus

  • Diagnosi differenziale tra ischemia ed emorragia
  • Segni precoci di ischemia

Nuove potenzialità: TC di perfusione, angio-TC.


CRANIO – SNC: Stroke

La TC per la diffusione e la rapidità di esecuzione è ancora la tecnica di scelta in urgenza.

La TC in urgenza permette di individuare le lesioni emorragiche per la caratteristica iperdensità del sangue rispetto al tessuto normale;

La TC non permette di individuare le lesioni ischemiche nelle prime 24 ore, ma solo successivamente, quando la densità del tessuto colpito si modifica per effetto dell’edema;

La RM con le sequenze di diffusione ha la possibilità di individuare nelle prime ore l’ictus ischemico.

Ischemia acuta – RM

Paziente con emiparesi sinistra e lesione ischemica del ponte
L’area di segnale elevato in diffusione e di segnale ridotto nella mappa ADC (coefficiente di diffusione apparente) è l’espressione dell’edema citotossico da ischemia acuta.

Paziente con emiparesi sinistra e lesione ischemica del ponte L'area di segnale elevato in diffusione e di segnale ridotto nella mappa ADC (coefficiente di diffusione apparente) è l'espressione dell'edema citotossico da ischemia acuta.


Malattia cerebrovascolare cronica TC

La TC evidenzia multiple aree di ridotta densità sia a livello dei nuclei della base sia a livello della sostanza bianca periventricolare  e sottocorticale.

La TC evidenzia multiple aree di ridotta densità sia a livello dei nuclei della base sia a livello della sostanza bianca periventricolare e sottocorticale.


Malattia cerebrovascolare angio-TC

L’esame angio-TC permette di valutare modificazioni patologiche del calibro e del decorso dei vasi (in particolare, stenosi arteriose nella patologia ateromasica).

L’elaborazione 3D permette di visualizzare i vasi in tutto il loro decorso.

Angio-TC del distretto carotideo del collo.

Angio-TC del distretto carotideo del collo.


Encefalo – Malformazioni

Per lo studio delle malattie congenite, sia per la multiplanarità sia per l’elevato contrasto, la RM è la tecnica di scelta nella fase post-natale e può integrare l’ecografia in gravidanza. La TC può essere utilizzata in situazioni di urgenza.
Circa il 3% dei neonati hanno malformazioni del SNC, e 3/4 delle morti fetali si associano a malformazioni del SNC. Le malattie congenite del SNC possono essere primitive (malformative) o secondarie a patologie (tossiche, infettive, vascolari) incorse durante la gravidanza.
Non vi è una classificazione universalmente accettata ma in genere si distinguono due categorie di disordini malformativi che possono anche associarsi:
• difetti di organogenesi (difetti di diverticolazione e di chiusura del tubo neurale, difetti di migrazione e solcazione);
• difetti di istogenesi (sindromi neurocutanee, malformazioni vascolari e neoplasie).

Encefalo – Malformazioni

L’assenza o iposviluppo del corpo calloso è la più frequente malformazione da difetto di organogenesi.

Corpo calloso – normale.

Corpo calloso - normale.

Agenesia del corpo calloso.

Agenesia del corpo calloso.


Encefalo – Malformazioni

Nell’eterotopia corticale  vi sono aree di sostanza grigia all’interno della bianca (*).

Nell'eterotopia corticale vi sono aree di sostanza grigia all'interno della bianca (*).


CRANIO – SNC: le malattie degenerative

Sono malattie che provocano degenerazione di sistemi neuronali coinvolgendo prevalentemente in alcuni casi le funzioni complesse cognitive (es. demenza di Alzheimer, demenza a corpi di Lewy) ed in altri casi prevalentemente le funzioni motorie (es. malattia di Parkinson, sclerosi laterale amiotrofica, atassie).

RM: caratterizzazione morfo-strutturale delle malattie neurodegenerative


RM: caratterizzazione morfo-strutturale delle malattie neurodegenerative

Alzheimer insorto in età senile senza significativa atrofia cerebrale.

Alzheimer insorto in età senile senza significativa atrofia cerebrale.

Alzheimer in età presenile (Early onset AD) con severa atrofia cerebrale.

Alzheimer in età presenile (Early onset AD) con severa atrofia cerebrale.


PET: studio delle alterazioni funzionali nelle malattie neurodegenerative

METABOLISMO DEL GLUCOSIO

La malattia di Alzheimer è caratterizzata da deficit funzionali della corteccia associativa (frecce) temporo-parietale che si estendono nel tempo a quella frontale, con risparmio della corteccia sensorimotoria primaria (testa di freccia), dei nuclei della base e del cervelletto.


PET

Possibili applicazioni future della PET nello studio della malattia di Alzheimer con marcatori molecolari specifici:

Imaging in vivo dell’accumulo di β-amiloide.

Shoghi-Jadid et al,
Am J  Geriatr Psychiatry, 2002;10:24-35

Shoghi-Jadid et al, Am J Geriatr Psychiatry, 2002;10:24-35

Klunk WE et al,
Ann Neurol 2004;55:306–319

Klunk WE et al, Ann Neurol 2004;55:306–319


Sindromi parkinsoniane

Sono disponibili diversi traccianti PET e SPECT che consentono di studiare il sistema dopaminergico nigrostriatale sia sul versante presinaptico sia su quello postsinaptico.

Sono disponibili diversi traccianti PET e SPECT che consentono di studiare il sistema dopaminergico nigrostriatale sia sul versante presinaptico sia su quello postsinaptico.


La DOPA

Imaging molecolare della degenerazione del sistema neuronale nigro-striatale nella malattia di Parkinson con il precursore della dopamina: la DOPA

Nel soggetto normale la DOPA, tracciante presinaptico, viene simmetricamente captata dal nucleo caudato e dal putamen; nella malattia di Parkinson si ha riduzione progressiva della captazione.


CRANIO – SNC: le malattie della sostanza bianca

La RM è la tecnica di scelta per lo studio delle malattie della sostanza bianca come la sclerosi multipla.
La distruzione della mielina causa aumento del segnale in T2, DP e FLAIR; quando la distruzione è completa, ed aumenta la quantità di acqua libera, si riduce il segnale delle lesioni in T1.
Le lesioni in fase di infiammazione attiva presentano impregnazione dopo mdc.

RM nella sclerosi multipla

Nella sclerosi multipla le lesioni (“placche”) hanno in genere forma circolare od ovalare; si localizzano a sede sia sopratentoriale (corpo calloso, centri semiovali, fibre sottocorticali, periventricolari) sia sottotentoriale (nel tronco, nei peduncoli cerebellari,  ma anche cerebellare emisferica) e nel midollo spinale.

Nella sclerosi multipla le lesioni (“placche”) hanno in genere forma circolare od ovalare; si localizzano a sede sia sopratentoriale (corpo calloso, centri semiovali, fibre sottocorticali, periventricolari) sia sottotentoriale (nel tronco, nei peduncoli cerebellari, ma anche cerebellare emisferica) e nel midollo spinale.


RM nella sclerosi multipla

Nella sclerosi multipla le lesioni (“placche“) hanno in genere forma circolare od ovalare; si localizzano a sede sia sopratentoriale (corpo calloso, centri semiovali, fibre sottocorticali, periventricolari) sia sottotentoriale (nel tronco, nei peduncoli cerebellari, ma anche cerebellare emisferica) e nel midollo spinale.

Le lesioni in fase di infiammazione attiva presentano impregnazione dopo mdc.


CRANIO – SNC: malattie infettive

Il sospetto di una malattia infettiva del SNC pone l’indicazione alla RM con mdc, o, se non disponibile o controindicata, alla TC con mdc.

Gli agenti patogeni possono raggiungere l’encefalo, per via ematogena o per contiguità, da strutture vicine, causandovi lesioni. Le patologie infettive possono essere diffuse (encefaliti, meningiti) o focali (ascessi, cisti; empiema subdurale, epidurale).
Con la diffusione dell’AIDS e l’incremento dei soggetti sottoposti a terapie immunosoppressive in cui si possono avere infezioni opportunistiche.

Malattie infettive

Ascesso: lesione rotondeggiante con cercine iperintenso da impregnazione di mdc (freccia) in T1 dopo contrasto, e segnale ridotto nella mappa del coefficiente di diffusione (*) per l’elevato contenuto di materiale denso: la lesione è circondata da edema, che appare ipointenso in T1 e iperintenso in ADC.


CRANIO – SNC: Tumori

Il sospetto di una neoplasia del SNC pone l’indicazione alla RM con mdc, o, in caso di non disponibilità o di controindicazioni, alla TC con mdc.
La diagnostica per immagini è utile sia in fase d’accertamento ma anche per valutare l’evoluzione e la risposta alle terapie.
La RM permette di valutare meglio della TC gli aspetti morfologici macroscopici (forma, dimensioni, profili, sede, effetto massa, rapporti con le strutture vicine e tipo d’impregnazione).
I tumori benigni tendono ad avere una struttura più omogenea e profili più definiti mentre quelli maligni hanno più ampie zone di degenerazione necrotica/colliquativa e profili meno definiti
In genere i tumori maligni hanno intensa impregnazione dopo mdc e le lesioni ad accrescimento rapido tendono a presentare un cercine irregolare di impregnazione.

Neoplasie benigne

Hanno in genere crescita espansiva lenta

Hanno in genere crescita espansiva lenta

profili regolari, senza impregnazione dopo mdc.

profili regolari, senza impregnazione dopo mdc.


Neoplasie maligne

Hanno in genere aspetto irregolare, disomogeneo e presentano marcata impregnazione dopo mdc; il tessuto encefalico circostante presenta segni di edema.

NB l’edema circostante tende ad essere più evidente nelle metastasi.


Diagnosi prenatale

Papilloma (P) evidenziato con ecografia transfontanellare (a sinistra e con Risonanza Magnetica (a destra) (V = ventricolo).

Papilloma (P) evidenziato con ecografia transfontanellare (a sinistra e con Risonanza Magnetica (a destra) (V = ventricolo).


Caratterizazione funzionale delle neoplasie

Studi di perfusione con mdc, spettroscopia e PET possono dare importanti informazioni per la caratterizzazione delle neoplasie, per differenziare le forme aggressive metabolicamente più attive, da quelle benigne; le indagini funzionali possono essere utili anche per valutare l’evoluzione nel tempo e la risposta alle terapie.

Magnetic Resonance Spectroscopy

•  Lo spettro MRS protonico ottenuto da tessuto neoplastico (rosso) evidenzia un’elevata concentrazione di colina, indicatore di turnover delle membrane.

• Lo spettro MRS protonico ottenuto da tessuto neoplastico (rosso) evidenzia un'elevata concentrazione di colina, indicatore di turnover delle membrane.


Caratterizzazione metabolica con PET

Astrocitoma di basso grado Le immagini PET evidenziano bassa captazione di glucosio a livello del tumore (*).


Astrocitoma di alto grado

Astrocitoma di alto gradoLe immagini PET evidenziano elevata captazione di glucosio a livello del tumore (freccia).

Astrocitoma di alto gradoLe immagini PET evidenziano elevata captazione di glucosio a livello del tumore (freccia).


Regione sellare e ipofisi

L’approccio diagnostico si basa sulla RM con mdc; la TC è utilizzata quando si devono valutare in maggiore dettaglio le strutture scheletriche o quando la RM sia non eseguibile o controindicata. La RM è la tecnica di scelta anche nel follow up degli interventi chirurgici sulla regione sellare.

L'approccio diagnostico si basa sulla RM con mdc; la TC è utilizzata quando si devono valutare in maggiore dettaglio le strutture scheletriche o quando la RM sia non eseguibile o controindicata. La RM è la tecnica di scelta anche nel follow up degli interventi chirurgici sulla regione sellare.


Regione sellare e ipofisi

La RM consente un’eccellente definizione della regione sellare e degli spazi circostanti e può evidenziare lesioni millimetriche come piccoli tumori dell’ipofisi e del chiasma.

Normale

Normale

Neoplasia

Neoplasia


Regione sellare e ipofisi

Ipofisi normale

Ipofisi normale

Macroadenoma ipofisario
il tumore occupa l’intera sella, e si sviluppa verso gli spazi parasellari e soprattutto soprasellari.

Macroadenoma ipofisario il tumore occupa l'intera sella, e si sviluppa verso gli spazi parasellari e soprattutto soprasellari.


Articolazione temporo-mandibolare


Articolazione temporo-mandibolare

Notare la posizione del menisco (freccia).

Notare la posizione del menisco (freccia).


Articolazione temporo-mandibolare

La TC a strati sottili permette di ottenere eccellenti ricostruzioni tridimensionali.

Notare la posizione del condilo mandibolare (*).

Bocca aperta

Bocca aperta

Bocca chiusa

Bocca chiusa


Studio delle cavità nasali e paranasali

  • La TC è la tecnica più accurata per lo studio delle patologie scheletriche e dei traumi
  • La RM è da preferire nello studio dei tessuti molli
  • La Radiografia è utilizzata per la valutazione di pazienti traumatizzati (anche se oggi è preferita la TC, per la valutazione di insieme delle diverse componenti anatomiche)
  • L’ecografia non applicazione nello studio di questo distretto

Naso, seni paranasali e orbita

La TC permette di studiare in dettaglio le strutture 		scheletriche.

La TC permette di studiare in dettaglio le strutture scheletriche.


Naso, seni paranasali e orbita

Scansioni assiali TC
 
z = osso zigomatico; 
sm = seno mascellare; 
ssf = seno sfenoidale;
c.lacr = canale lacrimale

Scansioni assiali TC z = osso zigomatico; sm = seno mascellare; ssf = seno sfenoidale; c.lacr = canale lacrimale


Naso, seni paranasali e orbita

Scansioni assiali TC
 
z = osso zigomatico; 
sm = seno mascellare; 
g = globo oculare;
* = cisti mucosa

Scansioni assiali TC z = osso zigomatico; sm = seno mascellare; g = globo oculare; * = cisti mucosa


Orbita e occhio

Il globo oculare può essere studiato con ecografia, TC e RM.
L’ecografia è indagine di primo livello.
La TC è indicata in caso di traumi.
La RM è da preferire come indagine di secondo livello in quanto non comporta esposizione a radiazioni ionizzanti e permette una eccellente valutazione globale delle strutture endoorbitarie.


Studio dell’osso temporale

La TC è la tecnica più accurata per lo studio delle malattie dell’orecchio esterno e medio, dell’otosclerosi, di traumie malformazioni.

La RM è da preferire nello studio dell’orecchio interno (e in particolare della patologia dei nervi che attraversano lo spazio ponto-cerebellare e il canale acustico interno).

Radiografia e ecografia non hanno applicazione nello studio di questo distretto.

Orecchio

Scansione assiale RM
a livello dei canali acustici interni.

Scansione assiale RM a livello dei canali acustici interni.

Ricostruzione 3D delle strutture dell’orecchio interno.

Ricostruzione 3D delle strutture dell'orecchio interno.


RM per lo studio dell’orecchio interno

Neurinoma evidenziato in una scansione assiale RM T2 a livello del canale acustico interno.

Neurinoma evidenziato in una scansione assiale RM T2 a livello del canale acustico interno.


Il rachide: lo scheletro


Rachide – Tecniche di studio

RADIOGRAFIA

  • diretta – scheletro
  • con mezzo di contrasto (vasi:ANGIOGRAFIA)

TC (scheletro)
RM (midollo, canale spinale, tessuti molli)

Medicina Nucleare (scintigrafia e PET)

  • Ricerca metastasi con sc.ossea e PET-FDG

Rachide – Anatomia e immagini

Per l’inquadramento diagnostico delle malattie del rachide è in genere utilizzata la distinzione tra:

  • contenente (scheletro, legamenti, muscoli)
  • contenuto (midollo spinale, radici nervose, meningi e spazi liquorali)

Tecniche di studio del rachide e del midollo spinale

  • La Radiografia è utilizzata per lo studio della patologia degenerativa cronica in traumatologia
  • La TC è indicata per lo studio di dettaglio delle componenti scheletriche e nei casi in cui la RM è controindicata; è la tecnica di elezione nel paziente nel paziente politraumatizzato per la valutazione “total-body”
  • La Risonanza Magnetica è la tecnica di scelta per lo studio del midollo spinale e delle relative radici nervose. La possibilità di ottenere immagini multiplanari permette uno studio panoramico del rachide e del midollo spinale, ma anche delle strutture osteoarticolari (in particolare dischi, legamenti)

Tecniche di studio del rachide e del midollo spinale

Le strutture vascolari possono essere studiate con angiografia digitale con mezzo di contrasto e con angio-RM con mezzo di contrasto.

La Medicina Nucleare ha un ruolo prevalente nella valutazione del rachide in pazienti oncologici con sospette localizzazioni secondarie (scintigrafia ossea e PET-FDG); applicazioni meno frequenti includono la ricerca di focolai infettivi con leucociti marcati.

Rachide in toto – RX


Anatomia RX -rachide cervicale


Rachide cervicale – RX laterale

1. Arco anteriore dell’atlante
2. “Dente” dell’epistrofeo
3. Arco posteriore dell’ atlante
4. Parete superiore del rinofaringe
5. Margine post. della base linguale
6. Corpo e peduncolo della C3
7. Spazio intersomatico C3-C4
8. Proc. Trasverso e art
9. Proc. Trasverso e art
10. Proc. Trasverso e art
11. Processo spinoso della C7

C2-C7: Corpi delle vertebre cervicali


Anatomia RX Rachide cervicale – AP

1. Processo spinoso di C3
2. Processi articolari sovrapposti
3. Processi uncinati
4. Trachea
5. Processo trasverso di C7
6. Processo trasverso di T1
7. 1 costa
8. Clavicola

C4-C7: Corpi delle vertebre cervicali 4-7


Anatomia RX   – Rachide toracico RX LL e AP


Anatomia RX – Rachide lombare RX laterale


Anatomia RX – Rachide lombare

RX antero-posteriore.

RX antero-posteriore.


Anatomia TC Rachide cervicale

Finestra tessuti molli

Finestra tessuti molli

Finestra osso

Finestra osso


Anatomia TC Rachide cervicale


Rachide toracico TC

Scansione assiale.

Scansione assiale.

Ricostruzione 3D.

Ricostruzione 3D.

Ricostruzioni coronali.

Ricostruzioni coronali.


Anatomia TC Rachide lombare

Scansione assiale: disco.

Scansione assiale: disco.

Scansioni assiali: corpo vertebrale.

Scansioni assiali: corpo vertebrale.


Anatomia RM

Piano sagittale 
mediano (T1 e T2)
immagine panoramica 
del midollo spinale.

Piano sagittale mediano (T1 e T2) immagine panoramica del midollo spinale.


La Risonanza Magnetica: immagini multiplanari e multiparameriche

Scansione sagittale T1.

Scansione sagittale T1.

Scansione trasversale T2.

Scansione trasversale T2.


Anatomia Tomografica RM

Scansione sagittale mediana
M = midollo spinale
T = trachea

Scansione sagittale mediana M = midollo spinale T = trachea


Anatomia Tomografica RM – rachide cervicale

Scansioni RM assiali T2
M = midollo spinale

Scansioni RM assiali T2 M = midollo spinale


Anatomia RM Rachide lombare

scansione assiale T1
Pd = peduncolo.

scansione assiale T1 Pd = peduncolo.


Anatomia RM Rachide lombare

RM scansione assiale T2.

RM scansione assiale T2.


Anatomia RM Rachide lombare

RM scansione assiale T2.

RM scansione assiale T2.


Rachide: le maggiori problematiche

  • Malattie congenite
  • Traumi
  • Scoliosi
  • Patologia Degenerativa cronica: discopatie, artrosi …
  • Malattie Infiammatorie
  • Neoplasie

Scoliosi

RX
L’esame radiografico è utilizzato per valutare panoramicamente le curve patologiche del rachide (scoliosi , cifosi, lordosi).

RX L'esame radiografico è utilizzato per valutare panoramicamente le curve patologiche del rachide (scoliosi , cifosi, lordosi).


Scoliosi

RX.
Le misurazioni tradizionalmente eseguite manualmente sono oggi sostituite da misurazioni su immagini digitali.

RX. Le misurazioni tradizionalmente eseguite manualmente sono oggi sostituite da misurazioni su immagini digitali.


Traumi

Frattura di L1 con parziale crollo.
L’esame RX è indicato come indagine di primo livello per la valutazione del trauma vertebrale
Informazioni più dettagliate possono essere ottenute con la TC.
La RM è indicata nel caso di sospetta lesione midollare.


Traumi – TC – Frattura di L1

Scansione trasversale.

Scansione trasversale.

Ricostruzione coronale.

Ricostruzione coronale.

Ricostruzione sagittale.

Ricostruzione sagittale.


Traumi

La RM permette di escludere danno midollare, e di evidenziare lesioni vertebrali non apprezzabili alla RX.

La RM permette di escludere danno midollare, e di evidenziare lesioni vertebrali non apprezzabili alla RX.


Patologia Degenerativa cronica


Risonanza Magnetica – ernie discali

La RM permette la valutazione di insieme, longitudinale diretta del canale e dei dischi, valutando efficacemente eventuali protrusioni discali.

La TC consente la diagnosi di ernie discali, e si utilizza soprattutto quando si vogliono ottenere informazioni dettagliate sullo scheletro o la RM non è eseguibile.


Rachide lombare – RM discopatia L4-L5

Scansione sagittale T2
 il disco ha segnale ridotto  (per disidratazione) e il profilo posteriore sporge leggermente nel canale vertebrale.

Scansione sagittale T2 il disco ha segnale ridotto (per disidratazione) e il profilo posteriore sporge leggermente nel canale vertebrale.


Risonanza Magnetica – Ernia del disco L3-L4

Frammento discale distaccato e dislocato caudalmente, posterolateralmente al corpo della L4.

Immagine sagittale T2.

Immagine sagittale T2.

Immagine trasversale T2.

Immagine trasversale T2.


Neoplasie

La RM è la tecnica di scelta per lo studio delle neoplasie del rachide, in particolare del canale spinale e del midollo spinale.
La TC è particolarmente utile nella valutazione delle neoplasie che coinvolgono lo scheletro.

Figure: Neurofibroma (*) lesione intracanalare all’altezza di L3 – immagini T1 dopo contrasto.


Scintigrafia ossea

Reperto normale.

Reperto normale.


Metastasi

Scintigrafia ossea
Paziente con K prostata e multiple localizzazioni secondarie vertebrali.

Scintigrafia ossea Paziente con K prostata e multiple localizzazioni secondarie vertebrali.


Metastasi (segue)

Paziente con K prostata e multiple localizzazioni secondarie ossee:
la PET evidenzia un maggior numero di lesioni.

Paziente con K prostata e multiple localizzazioni secondarie ossee: la PET evidenzia un maggior numero di lesioni.


Conclusioni

Gli elementi basilari del ragionamento e questioni su cui riflettere:

A. Le varie tecniche di studio del cranio e dell’encefalo in relazione alle patologie da studiare.

B. Le varie tecniche di studio del rachide in relazione alle patologie da studiare.

Nella prossima lezione…

Si parlerà di:

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