Análisis de perfusión cerebral
Mapas paramétricos CBF · CBV · MTT · Tmax mediante SVD truncado
Herramienta de investigación — no es un producto sanitario regulado. Sus resultados no son un diagnóstico y pueden ser erróneos. Cada resultado debe ser revisado por un profesional clínico cualificado, que sigue siendo responsable de la decisión clínica.
What it does
Calcula mapas de perfusión (CBF, CBV, MTT, Tmax) a partir de una adquisición 4D de TC o RM; en modo ictus estima el desajuste núcleo/penumbra isquémica, en modo tumor resalta las regiones hiperperfundidas.
Qué es la perfusión y para qué se hace
Un estudio de perfusión mide fisiología, no anatomía: no cómo se ve el tejido, sino cuánta sangre lo atraviesa. Se inyecta un bolo de contraste y se adquieren los mismos cortes decenas de veces mientras pasa. Lo que se analiza no es una imagen aislada, sino la curva de intensidad frente al tiempo en cada vóxel: con qué rapidez llega el contraste, qué altura alcanza el pico y con qué rapidez se lava.
En el ictus responde a lo que una TC simple no puede responder en las primeras horas, mientras el infarto aún no se ve: cuánto cerebro ya está muerto y cuánto sigue vivo pero en isquemia. La parte muerta —el núcleo— no se recuperará. La parte en isquemia —la penumbra— se sostiene por flujo colateral y puede recuperarse si se restablece la perfusión. El tamaño de una frente a la otra es lo que dice si la reperfusión todavía tiene algo que salvar, y por eso la perfusión se hace de urgencia.
En un tumor la pregunta es cuánta vasculatura nueva ha construido. El grado se correlaciona con la neoangiogénesis: un tumor en crecimiento activo se perfunde más que el tejido que lo rodea. Eso se ve en el volumen sanguíneo relativo allí donde el realce de contraste habitual no separa el tumor activo de los cambios postratamiento.
El estudio. Una serie de perfusión: los mismos cortes adquiridos repetidamente mientras pasa el bolo. Funciona con TC y con RM; la modalidad se lee de la etiqueta DICOM y en RM la señal se convierte a ΔR2* usando el tiempo de eco. El mínimo son cinco fases temporales; por debajo de eso el análisis no se ejecuta. El volumen 4D se reconstruye a partir de las etiquetas de corte y tiempo, así que una serie sin ellas puede volver desordenada.
Opcional. Volumen de contraste, peso del paciente y concentración de yodo. Solo se usan para la comprobación de yodo por kilo y no cambian nada en los mapas.
Cómo se calcula y cómo leerlo
De la señal a la concentración. En TC el aumento de atenuación es proporcional a la concentración de yodo, así que la curva en unidades Hounsfield ya es la curva de concentración. En RM la señal cae en su lugar, y se convierte a ΔR2* = −ln(S/S₀)/TE.
La entrada arterial. Para saber qué recibió el tejido hace falta la curva de concentración en una arteria grande. Se localiza automáticamente: se descartan los vóxeles candidatos cuya curva tiene la forma equivocada —pico tardío, demasiado ancha, línea base con deriva—, el resto se agrupa por forma y la mediana del grupo ganador se convierte en la función de entrada. Se muestra con una cifra de confianza y el vóxel del que se tomó.
Deconvolución. Una curva tisular es la entrada arterial dispersada por el paso a través del lecho capilar. Deshacer esa dispersión da la función residuo: su máximo es el CBF y el momento del pico es el Tmax. El método empleado aquí es SVD circulante por bloques. La SVD ordinaria es sensible a un bolo que llega tarde: sobreestima el Tmax y subestima el CBF justo donde la sangre llega con retraso, en estenosis y flujo colateral, que es donde más importa la medida. La forma circulante por bloques hace el resultado insensible a ese retraso.
Volumen y tiempo de tránsito. El CBV es el área bajo la curva tisular dividida por el área bajo la curva de entrada; el MTT se deduce del teorema del volumen central como CBV/CBF.
Calibración. Una entrada tomada de una arteria pequeña queda subestimada por el promediado de volumen parcial, lo que eleva el CBF y el CBV. Se localiza además una curva venosa de un seno grande, donde ese error es despreciable, y los mapas se escalan por la razón de las dos áreas. El CBV relativo se referencia además a sustancia blanca normal, porque los valores absolutos dependen de la técnica.
Cómo leerlo
Valores normales y qué significa una desviación:
| Parámetro | Normal | Qué significa una desviación |
|---|---|---|
| CBF | 20–80 mL/100 g/min | Reducido: hipoperfusión. Cuánto se reduce es lo que separa el núcleo de la penumbra. |
| CBV | 2–5 mL/100 g | Conservado o elevado en la penumbra: la autorregulación está compensando. Reducido en el núcleo. |
| MTT | 4–6 s | Prolongado: flujo lento o colateral. |
| Tmax | < 6 s | Por encima de 6 s: tejido hipoperfundido en riesgo. |
| rCBV | ≈ 1 | Por encima de 1,75: el patrón convencional de alto grado. |
El modo ictus calcula CBF, CBV, MTT y Tmax; el modo tumor calcula CBF, CBV, rCBV y PS.
Ictus. CBF reducido con CBV conservado es penumbra: la autorregulación ha dilatado los vasos y sostiene el tejido. CBF reducido con CBV reducido es núcleo, donde la autorregulación está agotada. El tejido más allá del umbral de 6 s de Tmax es el volumen hipoperfundido, y es el desajuste entre ese volumen y el núcleo lo que dice si la reperfusión tiene algo que salvar.
Tumor. Un rCBV por encima de 1,75 es el punto de corte convencional de alto grado. La PS refleja la rotura de la barrera hematoencefálica y se eleva tanto en la malignidad como en la inflamación activa, así que se lee junto con el rCBV y no por separado.
Revise la curva de entrada antes de fiarse de un valor absoluto. Todo valor absoluto se escala con esa única curva. Si su confianza es baja, o el gráfico de control de calidad no muestra un pico precoz y marcado, lea los mapas por asimetría frente al hemisferio contrario y no por las cifras.
De qué se encarga el módulo
Localiza la entrada arterial, informa de la confianza de esa detección y muestra un aviso cuando esa confianza es baja. Localiza la curva venosa y aplica la calibración de volumen parcial. Dibuja el gráfico de control de calidad para poder cotejar a simple vista la entrada con las curvas tisulares. Mide la proporción de cerebro más allá de cada umbral —Tmax por encima de 6 s, rCBV por encima de 1,75— y enuncia el patrón resultante en una línea. Los mapas, las curvas y un informe PDF se adjuntan de vuelta al estudio en PACS.
Wu O, Østergaard L, Weisskoff RM, Benner T, Rosen BR, Sorensen AG. “Tracer arrival timing-insensitive technique for estimating flow in MR perfusion-weighted imaging using singular value decomposition with a block-circulant deconvolution matrix.” Magn Reson Med. 2003;50(1):164–174. Corrección de volumen parcial según Calamante F. (2007), Sourbron S. (2013).