Indicaciones clínicas para la resonancia magnética de secuencia rápida en pacientes neuroquirúrgicos pediátricos y las limitaciones y barreras para su implementación

Resumen

Aquí, presentamos un protocolo para aumentar el uso de imágenes de resonancia magnética de secuencia rápida (RS-MRI) para pacientes pediátricos con columna vertebral, lesión cerebral traumática (TBI) e hidrocefalia, al tiempo que documentamos las limitaciones y barreras para la implementación universal.

Resumen

Los protocolos de imágenes por resonancia magnética (IRM) rápidos y rápidos se han vuelto cada vez más populares para los pacientes neuroquirúrgicos pediátricos, ya que son una excelente manera de reducir la radiación ionizante y la sedación. Si bien su popularidad ha aumentado, existen obstáculos que superar al hacer la transición a su uso clínico, como el costo, la capacitación del personal y el artefacto de movimiento. A través de este trabajo, desarrollamos un protocolo para aplicaciones clínicas en las que la resonancia magnética rápida puede ser un sustituto o adyuvante en la evaluación diagnóstica. Además, describimos la literatura relevante para el uso de la RS-MRI para las patologías de la columna vertebral, el TCE y la hidrocefalia, al tiempo que ampliamos las limitaciones y barreras logísticas durante la transición a su uso, algunas de las cuales se discuten anteriormente. Con esto, concluimos que la RS-MRI puede ser utilizada diagnósticamente para patologías de la columna vertebral como la siringe y la hidrocefalia. Además, su falta de sensibilidad para los hallazgos de TCE hace que la resonancia magnética de secuencia rápida (RS-MRI) sea un fuerte adyuvante con otras imágenes avanzadas o tomografía computarizada (TC) para patologías de lesiones cerebrales traumáticas (TCE).

Introducción

Históricamente, la tomografía computarizada (TC) ha sido un estudio de imagen de primera línea en muchos escenarios para la detección y el seguimiento de la patología neurológica. En la población de pacientes pediátricos, múltiples estudios han abogado por la reducción de las imágenes por TC para reducir la exposición a la radiación. Kessler et al. afirman que la dosis efectiva de radiación de la TC de la cabeza (TCH) es proporcionalmente más alta en los niños pequeños, y que un solo CHT puede tener un riesgo de mortalidad por cáncer de por vida del 0,07%. Las leucemias y las neoplasias malignas cerebrales son las patologías más comunes asociadas a una mayor exposición a la radiación¹.

La resonancia magnética estándar, aunque sin radiación, puede requerir sedación para reducir los artefactos de movimiento en pacientes pediátricos. La sedación repetida genera preocupaciones y puede tener efectos neurotóxicos en^{el cerebro en} desarrollo. Flick et al. realizaron un estudio de cohorte grande y emparejado que mostró que la exposición repetida a la anestesia antes de los 2 años puede ser más probable que conduzca al desarrollo de discapacidades de aprendizaje².

Con la preocupación por la exposición a la radiación y la sedación al realizar TC y RMN, las resonancias magnéticas de secuencia rápida (RS-MRI) se utilizan cada vez más en el entorno clínico. Las primeras resonancias magnéticas se utilizaron en la evaluación de la hidrocefalia. Desde entonces, se han desarrollado indicaciones adicionales para la RS-MRI debido a los cortos tiempos de exploración, la ausencia de radiación ionizante y la sedación, que es importante para la reducción de los factores de riesgo. A través de esta revisión sistemática, nuestro objetivo es discutir las aplicaciones clínicas en las que la RS-MRI puede ser sustituida o adyuvante en la evaluación diagnóstica y las limitaciones y barreras para la implementación.

Protocolo

Este protocolo sigue los lineamientos del comité institucional de ética en investigación humana de la Universidad de Carolina del Norte, ya que fue creado de manera secundaria a una revisión de la literatura y no requirió sujetos humanos reales. Se han obtenido los permisos necesarios de los voluntarios y para la filmación. Las imágenes representativas de RS-MRI utilizadas en este estudio han sido desidentificadas.

NOTA: Se realizó una revisión de la literatura utilizando palabras clave como "resonancia magnética rápida" y "cerebro rápido". Se revisaron un total de 15 artículos, se recuperaron los protocolos de imagen y se combinaron para crear el protocolo a continuación.

1. Posicionamiento del paciente

1. Antes de colocar al paciente, asegúrese de que se haya completado una revisión exhaustiva de las contraindicaciones para el uso de la resonancia magnética. Dígale al paciente que las contraindicaciones para la RS-MRI actualmente incluyen varios tipos de implantes metálicos como clips vasculares, cuerpos extraños, válvulas cardíacas protésicas y otros tipos de dispositivos metálicos. Escanee al paciente con un detector de metales para asegurarse de que no haya objetos metálicos sueltos.
2. Los pacientes que tienen ansiedad o claustrofobia pueden necesitar atención especial a la posición del paciente para reducir las exacerbaciones de estas afecciones. Dé a los pacientes una campana de alarma con una explicación de su uso.
   1. Consulte a los miembros del equipo de Especialistas en Vida Infantil. Pídales que revisen los videos con los pacientes para prepararlos para lo que pueden esperar.
3. Algunas bobinas RS-MRI tienen espejos. Fíjelos para que el paciente pueda ver a través del escáner de resonancia magnética. Asegúrese de que se practique el posicionamiento preciso del paciente en pacientes pediátricos y de que se elijan las bobinas adecuadas para optimizar las imágenes de RS-MRI.
4. Imágenes craneales
   1. Para una resonancia magnética cerebral, coloque al paciente en decúbito supino y centrado en la bobina encefálica con el mentón inclinado hacia arriba³. Utilice puntos de referencia, sensores táctiles o marcas láser con los ojos cerrados del paciente.
   2. Proporcionar tapones para los oídos para la comodidad y seguridad del paciente y almohadillas de inmovilización para disminuir el movimiento y el ruido.
5. Imágenes de la columna vertebral
   1. Columna cervical
      1. Colocar al paciente en posición supina, con la laringe alineada al centro de la bobina encefálica³. Utilice las mismas medidas de seguridad para el paciente aplicadas anteriormente.
   2. Columna torácica
      1. Coloque al paciente en posición supina. Utilice una bobina de la columna vertebral y el centro de la bobina de la columna vertebral para alinearla con el esternón³.
   3. Columna lumbar
      1. Coloque al paciente en posición supina. Utilice la bobina de la columna vertebral y alinéela en el centro unos 5 cm por encima de los huesos ilíacos³. Use una resonancia magnética vertical si hay dificultad para obtener la imagen⁴.
6. Técnicas reconfortantes
   1. Use técnicas reconfortantes para reducir los artefactos de movimiento durante la resonancia magnética inversa. Intente técnicas de consuelo, como alimentarse, envolverse y sujetarse de manera estándar⁵.
   2. Solicite la participación del tutor para ayudar con las técnicas de calma. Si un tutor no está disponible, involucre a miembros del personal experimentados, como especialistas en vida infantil, para intentar técnicas tranquilizadoras.
   3. Siempre intente métodos calmantes conservadores antes de la intensificación de la atención. Si se requieren restricciones estándar, realice una revisión exhaustiva de la piel después de la extracción para evaluar si hay moretones.
7. Sedación
   1. Si el paciente continúa inconsolable a pesar de las técnicas calmantes, consulte a anestesiología para obtener recomendaciones de sedación y dosificación. Obtener el consentimiento del tutor con una escalada en la atención.

2. Evaluación de la columna vertebral

1. Las siguientes recomendaciones del protocolo RS-MRI capturan secuencias para la detección y evaluación rutinarias de patologías de la columna vertebral. Realice estas secuencias utilizando un escáner de 1,5 Tesla (T) o 3T⁶.
   1. Revise parámetros representativos como el tamaño de la matriz, el campo de visión (FoV), el tiempo de repetición (TR) y el tiempo de eco (TE). Siga los parámetros de la institución o los parámetros que se enumeran a continuación.
2. Ajuste el campo de visión de la serie completa de la columna vertebral a uno o por separado (cervical-torácico superior, torácico-lumbar/sacro inferior). Calcule los ajustes en función del habitus corporal del paciente.
3. Evaluación de Syrinx
   1. Con el software NUMARIS/4, seleccione la pestaña Paciente en la esquina superior izquierda. En el menú desplegable, seleccione Navegador del paciente.
   2. Una pantalla separada mostrará una lista de opciones. En esta lista, seleccione Programador. Haga clic una vez en el nombre del paciente, seguido del botón de registro en la mitad inferior de la pantalla.
   3. Una pantalla separada mostrará el nombre, la fecha de nacimiento, la altura y el peso del paciente. Revise estos parámetros para asegurarse de que son correctos.
   4. En Posicionamiento del paciente, seleccione Cabeza Primero- Decúbito Supino. En la misma pantalla, en Estudio, seleccione SYRINX/TETHERED CORD NON-SEDATION EVALUATION protocol.
   5. Al inicio del estudio de imágenes, asegúrese de que la secuencia del localizador se esté ejecutando. Esta secuencia determina la orientación del estudio. Ejecute esta secuencia 2-3 veces en casos de columna vertebral.
   6. A continuación, ejecute las secuencias axiales y sagitales de medio Fourier ponderadas T2 de adquisición de Fourier de un solo disparo turbo de espín echo (HASTE) seleccionadas.
      1. Siga el protocolo de imagen que se indica aquí: espesor de corte 3,0 mm, FoV 240 mm, TE 82 ms, TR 1500 ms.
   7. Después del estudio, repita el paso 2.3.1. En la pantalla independiente, seleccione Base de datos local.
   8. Seleccione el nombre del paciente y el estudio finalizado. Haga clic en Transferir en la esquina superior izquierda, seguido de Transferir a PACS.
   9. Notifique al equipo de soporte que el estudio ha concluido y traslade al paciente fuera de la sala de resonancia magnética. Una vez que el paciente haya sido retirado de manera segura, reúnalo con un tutor.
4. Otras patologías de la columna vertebral
   1. Si hay una indicación clínica o sospecha de una patología medular, agregue una secuencia T2 Short-Ti Inversion Recovery (STIR). Incluya esta secuencia en el protocolo anterior repitiendo el paso 2.3.1.
   2. Seleccione ______- Secuencia WO de SPINE . Seleccione la secuencia relevante para la parte de la columna vertebral que se está fotografiando (es decir, C-SPINE WO).
   3. En la lista de secuencias adicionales que se rellenan en la columna de la derecha, seleccione la secuencia TIR. Siga estos parámetros del protocolo: espesor de mancha 3,0 mm, FoV 280 mm, TE 58,0 ms, TR 4000 ms.
      1. Cabe destacar que STIR anula el tejido graso, lo que ayuda a la distinción de los tejidos. STIR tiene una mejor sensibilidad para las patologías del cordón umbilical que HASTE, que es más útil para la diferenciación del LCR y la médula.
   4. Repita los pasos 2.3.7-2.3.8 para transferir las imágenes adicionales para su interpretación por parte del radiólogo.

3. Evaluación de traumatismo craneoencefálico

1. Realice el protocolo recomendado con un escáner de 1,5 T o 3 T. Seleccione los escáneres de la lista disponible en la Tabla 1.
2. Asegúrese de que las secuencias de lesiones cerebrales traumáticas (TBI, por sus siglas en inglés) incluyan, entre otras, la recuperación de inversión atenuada por líquido axial (FLAIR), las secuencias de eco de gradiente axial (GRE), las imágenes ponderadas por difusión axial (DWI), el eco de espín turbo de disparo único y el HASTE axial y coronal.
3. Tenga en cuenta que pueden existir variaciones insignificantes en TE, TR, tamaño de la matriz y campo de visión. Siga los protocolos de imágenes institucionales o los parámetros que se enumeran a continuación.
   1. Cabe destacar que las secuencias T2 GRE y T2 HASTE probablemente identifiquen una patología traumática.
4. Hemorragia
   1. Siga los pasos 2.3.1-2.3.3 para seleccionar al paciente para el estudio. Después de seleccionar la posición del paciente como Head First Supine, en Estudio, seleccione NEURO BRAIN.
   2. Se completará una lista adicional de protocolos y, de esa lista, seleccione PEDS TRAUMA. Revise esta lista para asegurarse de que contiene las secuencias enumeradas anteriormente en el paso 3.2.
   3. En caso de sospecha de hemorragia, asegúrese de que un radiólogo interprete las imágenes GRE. Utilice estos parámetros para obtener la mejor calidad de imagen GRE: espesor de corte 4,0 mm, FoV 230 mm, TE 2,46 ms, TR 240 ms.
      NOTA: Esta secuencia es notable por una mayor detección de hemorragia extraaxial en comparación con las imágenes por TC.
   4. Repita los pasos 2.3.7-2.3.8 para transferir las imágenes adicionales para su interpretación por parte del radiólogo.
5. Lesión axonal difusa
   1. Además de la secuencia GRE, agregue una imagen ponderada de susceptibilidad axial (SWI) adicional a la evaluación de lesión axonal difusa.
      NOTA: Las imágenes SWI son más sensibles que las GRE en términos de volumen y número de lesiones hemorrágicas detectadas.
   2. Repita los pasos 3.4.1-3.4.2. Utilice estos parámetros para obtener la mejor calidad de imagen SWI: grosor de corte 3,0 mm, FoV 220 mm, TE 20 ms, TR 27 ms.
   3. Las imágenes SWI pueden dar lugar a tiempos de adquisición más largos en comparación con GRE y, por lo tanto, es más probable que se degraden por artefactos de movimiento. Revise las técnicas relajantes anteriores para ayudar a reducir los artefactos de movimiento.
6. Fracturas de cráneo
   1. Para las sospechas de fracturas de cráneo, las secuencias anteriores tienen poca sensibilidad. Agregue una secuencia de resonancia magnética de hueso negro al protocolo anterior.
   2. Seleccione la secuencia de hueso negro volviendo a la pestaña Navegador del paciente . En esta pestaña, seleccione el protocolo Neuro Brain .
   3. De la lista de protocolos adicionales que se muestra a la izquierda, seleccione PEDS Trauma seguido de la secuencia Black Bone .
   4. La secuencia de hueso negro es una secuencia GRE con TE y TR más cortos y un ángulo de giro óptimo para diferenciar el tejido blando y el hueso. Seleccione estos protocolos de imagen ^1,7: TE 4,20 ms, TR 8,60 ms y ángulo de giro de 5° en la pestaña Rutina de la pantalla de propiedades del estudio.
   5. La TC de la cabeza es el estándar de oro para evaluar las fracturas de cráneo, como se ve en la Figura 1. Discuta los riesgos y beneficios con los tutores y determine el curso de acción más apropiado. Si el paciente ha completado un estudio esquelético en la evaluación de TBI, examine la radiografía del cráneo antes de iniciar la TC de la cabeza.

4. Evaluación de la hidrocefalia y la derivación

1. Realice el protocolo en 1,5 T o 3 T. Revise las secuencias con hardware y software estándar disponibles en el mercado.
2. Evaluación de la hidrocefalia
   1. Siga los pasos 2.3.1-2.3.3 para seleccionar al paciente para el estudio. Después de seleccionar la posición del paciente como Head First Supine, en Estudio, seleccione Neuro Brain.
   2. Se completará una lista adicional de protocolos. De esa lista, seleccione Secuencia rápida.
   3. Comience el estudio con una secuencia localizadora denominada AAHScout. Asegúrese de que esta secuencia del localizador comience automáticamente al inicio del estudio.
   4. Para la evaluación de la hidrocefalia, incluya una secuencia ponderada TurboFLASH T1 y una secuencia ponderada HASTE T2. La secuencia TurboFLASH es una secuencia GRE modificada con ángulos TE, TR y flip más cortos.
      1. Para HASTE T2 realizado en 1,5 T, utilice los siguientes parámetros recomendados⁸: Tiempo de repetición (TR) 744 ms, tiempo de eco 104 ms, ángulo de giro 150°, campo de visión 230 mm, matriz 256 × 156, número de adquisiciones 1, espesor de corte 4 mm con un salto de 1 mm y factor I-PAT de 2.
      2. Para HASTE T2 realizado en un 3 T, utilice los siguientes parámetros recomendados⁸: 3-Tesla: TR 358 ms, tiempo de eco 90 ms, ángulo de giro 150°, campo de visión 220 mm, matriz 256 × 156, número de adquisiciones 1, espesor de corte 4 mm con un salto de 1 mm y factor I-PAT de 2.
         NOTA: Las imágenes de peso HASTE T2 proporcionan la mejor calidad de imagen para la evaluación ventricular. Si se coloca un catéter, las imágenes ponderadas TurboFLASH T1 son más adecuadas para la visualización del catéter.
   5. Utilice estos protocolos de imagen para la secuencia ponderada TurboFLASH T1: espesor de corte 4,0 mm, FoV 230 mm, TE 2,46 ms, TR 240 ms. Al ver la pestaña Examen a la izquierda, asegúrese de que ambas secuencias estén en tres planos: axial, sagital y coronal. Las imágenes multiplanares proporcionan una mejor visualización del catéter en comparación con las imágenes uniplanares.
   6. Transfiera imágenes siguiendo los pasos 2.3.7-2.3.8.
3. Evaluación de derivaciones
   1. Siga el protocolo anterior para la evaluación de la hidrocefalia. Repita la secuencia de imágenes hasta obtener una visualización clara del catéter de derivación.
      NOTA: A continuación se muestra un resumen de las secuencias recomendadas en la Tabla 1. Solo se incluyen secuencias de alto rendimiento.

Resultados

Evaluación de la columna vertebral
Ryan et al. realizaron un estudio prospectivo para determinar la factibilidad de la resonancia magnética rápida de la columna vertebral en la evaluación de la siringe en pacientes pediátricos. Los pacientes con malformaciones conocidas o sospechadas de siringe o Chiari se sometieron a una resonancia magnética rápida de la columna vertebral (HASTE) y a una resonancia magnética estándar sin contraste. Las imágenes fueron revi...

Discusión

RS-MRI ofrece una herramienta diagnóstica de imagen alternativa en pacientes pediátricos. La RS-MRI utiliza secuencias ponderadas en T2 para visualizar patologías craneales y de la columna vertebral, con tiempos de exploración más rápidos que las modalidades tradicionales de neuroimagen.

A través de una revisión de la literatura y observación, desarrollamos un protocolo para el uso de la RS-MRI. Encontramos que las secuencias más relevantes para el d...

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
Alarm bell	Siemens	https://www.siemens.com/global/en/products/buildings/fire-safety/evacuation/notification-ul.html
Brain and spine coils	Siemens	https://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaging
Consent form to be filled out by parents or guardian	Local Health System	N/A
Ear plugs	3M Classic Ear Plugs	https://www.3m.com/3M/en_US/p/?Ntt=classic+ear+plugs
Ferroguard Metal Detector	Metrasens	https://www.metrasens.com/solution/ferroguard-assure/
Immobilization restraints	Siemens	https://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaging
Landmarkers, laser markers, or touch sensors	Siemens	https://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaging
MR power cut-off	Siemens	https://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaging
MR quench button	Siemens	https://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaging
MRI scanner	Magnetom Avanto	https://www.siemens-healthineers.com/en-us/magnetic-resonance-imaging/0-35-to-1-5t-mri-scanner/magnetom-avanto	Other brands: Discovery 750, HDXT Signa scanners, GE Healthcare, , Aera and Skyra, Siemens, Erlangen, and Germany
Radiologic technologist	Local Health System	N/A
Radiologist	Local Health System	N/A
Standard MRI hardware and software	NUMARIS	Version 4
Support pads and pillows	Medline	www.medline.com	Alternative: Quality electrodynamics