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Resonancia magnética de imagen para el diagnóstico de deficiencias oculares

Molina Domínguez, Beatriz

Abstract

La Resonancia Magnética de Imagen (RMI) se ha establecido en la actualidad como un eficaz método de diagnóstico por imagen, siendo en muchos casos la principal herramienta diagnóstica, que ha desplazado a otros procedimientos en muchas indicaciones. La resonancia magnética de imagen se basa fundamentalmente en el comportamiento de los átomos de hidrógeno del organismo del paciente frente a un campo magnético externo muy intenso, dejando a un lado la radiación que es el medio de diagnóstico de imagen más empleado hasta su descubrimiento. Tiene importantes ventajas sobre otros procedimientos de imagen ya que no usa radiaciones ionizantes ni medios de contraste nefrotóxicos, tiene gran resolución espacial, temporal y tisular, capacidad tridimensional y puede hacer estudios funcionales. Entre sus desventajas está que no puede utilizarse en pacientes con marcapasos cardíacos, y que algunas personas no toleran la RMI debido a claustrofobia, aunque existen máquinas de RMI abiertas que obvian este inconveniente; otras desventajas son el alto coste económico y la limitada disponibilidad, aunque poco a poco este inconveniente se está dejando de lado al abaratarse la tecnología para ser más accesible. Se estudiaran diferentes déficits visuales y cómo poder diagnosticarlos con la técnica de resonancia magnética de imagen, basando todo en sus características fundamentales y en diferentes estudios realizados en este campo. Para ello se demostrarán cambios y/o anormalidades en la densidad de materia gris y blanca a lo largo de las vías visuales y cerebrales. Así mismo se comparará la RMI con otras técnicas empleadas hasta el momento como son la tomografía computarizada y la espectroscopía de resonancia magnética. Además, se puntualizará en la seguridad necesaria tanto para el personal sanitario como para el paciente, cuando esta técnica se considere como opción para el diagnóstico. Se finalizará la revisión con un análisis global y valoración de la perspectiva futura de la resonancia magnética de la imagen como medio de diagnóstico para déficits visuales; y el papel de los sanitarios que no tienen estudios de medicina dentro de la realización, estudio y colaboración en esta técnica.

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UNIVERSIDAD DE SEVILLA Facultad de Farmacia TRABAJO DE FIN DE GRADO BEATRIZ MOLINA DOMÍNGUEZ DOBLE GRADO EN FARMACIA Y EN ÓPTICA Y OPTOMETRÍA RESONANCIA MAGNÉTICA DE IMAGEN PARA EL DIAGNÓSTICO DE DEFICIENCIAS OCULARES 2 UNIVERSIDAD DE SEVILLA Facultad de Farmacia TRABAJO DE FIN DE GRADO Departamento de Química Orgánica y Farmacéutica Profesora tutora: MARÍA DE GRACIA GARCÍA MARTÍN Revisión bibliográfica Sevilla, 6 de Julio de 2017 BEATRIZ MOLINA DOMÍNGUEZ DOBLE GRADO EN FARMACIA Y EN ÓPTICA Y OPTOMETRÍA RESONANCIA MAGNÉTICA DE IMAGEN PARA EL DIAGNÓSTICO DE DEFICIENCIAS OCULARES 3 ÍNDICE 1. RESUMEN………………………………………………………………………………………………...........4 2. OBJETIVOS DE LA REVISIÓN……………………………………………………………………….……..5 3. METODOLOGÍA………………………………………………………………………………………………...6 3.1. Palabras claves y abreviaturas 4. INTRODUCCIÓN………………………………………………………..……………………………………..7 5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN…………………………………………………………………………..…16 5.1. Ambliopía…………………………………………………………………………………….……..16 5.2. Degeneración macular asociada a la edad……………………….……….…….….17 5.3. Glaucoma………………………………………………………………………………….………..19 5.4. Neuritis óptica…………………………………………………………………………….….…..21 5.5. Comparación con otras técnicas………………………………………………….……..23 5.5.1. Tomografía computarizada…………………………………………..…….23 5.5.2. Espectroscopía de Resonancia Magnética..…………………….…..25 5.6. Seguridad del paciente y protocolo de actuación…………………………….29 6. CONCLUSIONES……………………………………………………………………………………………...32 7. BIBLIOGRAFÍA………………………………………………………………………………………………...34 4 1. RESUMEN La Resonancia Magnética de Imagen (RMI) se ha establecido en la actualidad como un eficaz método de diagnóstico por imagen, siendo en muchos casos la principal herramienta diagnóstica, que ha desplazado a otros procedimientos en muchas indicaciones. La resonancia magnética de imagen se basa fundamentalmente en el comportamiento de los átomos de hidrógeno del organismo del paciente frente a un campo magnético externo muy intenso, dejando a un lado la radiación que es el medio de diagnóstico de imagen más empleado hasta su descubrimiento. Tiene importantes ventajas sobre otros procedimientos de imagen ya que no usa radiaciones ionizantes ni medios de contraste nefrotóxicos, tiene gran resolución espacial, temporal y tisular, capacidad tridimensional y puede hacer estudios funcionales. Entre sus desventajas está que no puede utilizarse en pacientes con marcapasos cardíacos, y que algunas personas no toleran la RMI debido a claustrofobia, aunque existen máquinas de RMI abiertas que obvian este inconveniente; otras desventajas son el alto coste económico y la limitada disponibilidad, aunque poco a poco este inconveniente se está dejando de lado al abaratarse la tecnología para ser más accesible. Se estudiaran diferentes déficits visuales y cómo poder diagnosticarlos con la técnica de resonancia magnética de imagen, basando todo en sus características fundamentales y en diferentes estudios realizados en este campo. Para ello se demostrarán cambios y/o anormalidades en la densidad de materia gris y blanca a lo largo de las vías visuales y cerebrales. Así mismo se comparará la RMI con otras técnicas empleadas hasta el momento como son la tomografía computarizada y la espectroscopía de resonancia magnética. Además, se puntualizará en la seguridad necesaria tanto para el personal sanitario como para el paciente, cuando esta técnica se considere como opción para el diagnóstico. Se finalizará la revisión con un análisis global y valoración de la perspectiva futura de la resonancia magnética de la imagen como medio de diagnóstico para déficits visuales; y el papel de los sanitarios que no tienen estudios de medicina dentro de la realización, estudio y colaboración en esta técnica. 5 2. OBJETIVOS El objetivo de este trabajo es presentar una revisión bibliográfica de textos publicados desde el año 2009 hasta la fecha, sobre la resonancia magnética de imagen (RMI) para el diagnóstico de deficiencias visuales, tales como la ambliopía, el glaucoma, la degeneración macular asociada a la edad y la neuritis óptica. Hasta el momento, las investigaciones relacionadas con estas enfermedades solo se podían realizar mediante estudios de fisiología animal y estudios post mortem en humanos, por lo que utilizando esta técnica se facilita el abordaje de estas enfermedades oculares a nivel de la corteza visual y sus conexiones, sin necesidad de recurrir a la fisiología animal y pudiendo estudiar los casos en pacientes humanos vivos. Utilizando la resonancia magnética de la imagen, es posible examinar de forma no invasiva los efectos de la enfermedad en toda la vía visual. De esta forma el paciente puede ser diagnosticado sin sufrir daño externo alguno, ya que al ser una técnica no invasiva, la integridad del paciente no se ve en peligro. Además, el objetivo de este estudio es poner de manifiesto la capacidad multidisciplinar del tema, ya que permite a diferentes profesionales del ámbito de la salud trabajar en equipo y en consonancia, para que el bienestar del paciente sea el principal logro a conseguir. El fin último de esta revisión bibliográfica es recapitular toda la información existente sobre esta técnica y ofrecer una información global sobre la misma. 6 3. METODOLOGÍA Se ha llevado a cabo una revisión bibliográfica empleando estrategias de búsqueda de información que abarcan desde el año 2009 hasta el 2016, aunque algunos conceptos fundamentales son anteriores a estos años. Inicialmente, la búsqueda se centró en las generalidades de la técnica y de las deficiencias visuales en las que se centra el trabajo; posteriormente, se orientó a la exploración de publicaciones que utilizasen la resonancia magnética de imagen como medio de diagnóstico de las patologías. En cuanto a las bases de datos empleadas para la búsqueda de información, se han consultado las siguientes: − Dialnet − Google Académico − Medline − Pubmed − Scopus − Wiley online library Además una de las fuentes más destacadas es el catálogo FAMA de la Universidad de Sevilla, así como de su biblioteca de recursos en formato papel y electrónico del Centro de Recursos para el Aprendizaje y la Investigación Antonio de Ulloa y de la biblioteca de Centros de Salud del campus de la Macarena, ambos pertenecientes a la Universidad de Sevilla. Todas las publicaciones y libros electrónicos encontrados se han organizado gracias a la aplicación Mendeley, la cual ha clasificado la bibliografía según el estilo Vancouver. PALABRAS CLAVE: Resonancia magnética de imagen, déficit visual, glaucoma, degeneración macular, ambliopía, neuritis óptica. ÍNDICE DE ABREVIATURAS − DMAE. Degeneración macular asociada a la edad − DMJ. Degeneración macular juvenil − NOIA-NOA. Neuritis óptica isquémica anterior no arterítica − RF. Pulso de radiofrecuencia − RME. Espectroscopía de resonancia magnética − RMI. Resonancia magnética de imagen − TC. Tomografía computarizada − TE. Tiempo de eco − TR. Tiempo de repetición − VBM. Morfometría basada en voxel 7 4. INTRODUCCIÓN La radioimagen ha recorrido un largo camino desde que se descubrieron los Rayos X en el año 1895 (Jaramillo Antillón, 2005). En el año 1946, Felix Bloch y Edward Purcell descubrieron el fenómeno de la resonancia magnética, obteniendo el Premio Nobel de Física en 1952. Veinte años más tarde (1971), Raymond Damadian, consiguió demostrar que existía una diferencia en los tiempos de relajación entre los tejidos sanos y los tumorales, lo que hizo que se empezase a pensar en esta técnica como un método para detectar enfermedades (Ferreirós, 2004). De este modo, la resonancia magnética de imagen se convirtió en una técnica tomográfica capaz de obtener imágenes de distintos cortes o segmentos corporales con información sobre la anatomía y fisiopatología del mismo. La primera imagen de RMI se publicó en 1973 por Paul Lauterbur (Acuña Bedoya y Angulo Sánchez, 2013), y a partir de ésta, las aplicaciones clínicas en humanos han ido en rápido crecimiento. A continuación, en la Tabla 1 se muestra el desarrollo de la RMI. 1946 Bloch y Purcell: Fenómeno de la resonancia magnética 1952 Premio Nobel de Física a Bloch y Purcell 1950 a 1970 Desarrollo y aplicación de la resonancia magnética nuclear como herramienta de análisis molecular 1973 Tomografía axial computarizada 1973 Lauterbur: Primera imagen de RMI 1975 Ernst: IRM con transformada de Fourier 1977 Mansfield: técnica eco - planar de RMI 1980 Edelstein : demostración de RMI del cuerpo humano 1980 a 2003 Progresiva aplicación médica de la RMI 1991 Ernst : Premio Nobel de Química 1993 MRI funcional cerebral 2003 Lauterbur y Mansfield : Premio Nobel de Fisiología/Medicina a Tabla 1 . Desarrollo de la RMI a lo largo de los años 8 La RMI, ha transformado a lo largo de los años áreas tan importantes como la neurología, convirtiéndose en una técnica no invasiva para evaluar la integridad de las estructuras cerebrales y visuales. Aproximadamente el 20% de la corteza cerebral humana está dedicada al procesamiento visual, abarcando desde el lóbulo occipital hasta las zonas temporales y parietales (Brown y cols., 2016), dejando patente la gran extensión que supone. Para poder comprender la importancia de esta técnica no invasiva, es conveniente comenzar por conocer su fundamento y bases. La RMI conlleva el uso de un campo magnético muy intenso para controlar la actividad electromagnética de los núcleos atómicos de manera que liberen energía en forma de señales de radiofrecuencia, señales que se registran en las bobinas receptoras del escáner y, más tarde, un ordenador las procesa para constituir una imagen (Kowal ,2012). Nuestro cuerpo está constituido principalmente por agua, la cual a su vez está formada por átomos de Hidrogeno y Oxígeno. Estos átomos de Hidrógeno, en concreto, su isótopo más abundante ( 1 H) el cual constituye el 63% de los átomos del cuerpo humano (Ferreirós Domínguez, 2004), al igual que el resto de átomos, tienen en su estructura protones, los cuales son la base fundamental de la resonancia magnética de la imagen. En los núcleos atómicos, la mayoría de los protones y neutrones están apareados, con lo que sus espines se cancelan, pero el hidrógeno tiene una sola carga eléctrica positiva, siendo por tanto un número impar, lo que implica que la propiedad spin, no estaría completa, al quedar los protones del Hidrógeno desapareados. Al quedar de esta forma, el átomo tendría un spin neto; siendo ésta la característica que le confiere al protón de Hidrógeno las propiedades magnéticas, considerándolo como un pequeño imán. Además del Hidrógeno podrían emplearse otros elementos químicos, como el 31 P, el 23 Na, el 14 N o el 19 F, pero en la práctica clínica, la RMI utiliza el Hidrógeno por su abundancia en el cuerpo humano (Kowal 2012). 9 Para comprender el proceso que se lleva a cabo en el organismo cuando se realiza la técnica de resonancia magnética de la imagen, es conveniente en primer lugar conocer los elementos que constituyen el escáner de RMI (Figura 1). Los escáneres de RMI constan de tres elementos fundamentales, los cuales se detallan a continuación. − IMÁN PRINCIPAL. Los imanes que se encuentran en los escáneres de RMI son superconductores; éstos contienen una bobina que se encuentra a temperaturas muy bajas, próximas al cero absoluto, que se alcanzan gracias a criógenos como el Helio y el Nitrógeno. Una corriente enviada a través de este material superfrío fluye de manera continua generando un campo magnético permanente. El campo magnético generado tiene una potencia entre 0,5 y 0,3 Teslas (T) (Kowal, 2012). − BOBINAS. Se encuentran dentro del imán principal. Existen las bobinas transmisoras que son las responsables de la transmisión de los pulsos de radiofrecuencia (RF) que excitan a los protones, y las bobinas receptoras que van a recoger la señal emitida por los protones excitados. − ORDENADOR. El ordenador procesa las señales de RF que reciben las bobinas receptoras y genera una imagen. Figura 1. Estructura de un escáner de RMI donde se visualizan los distintos componentes. (Micromedex, 2017) 16 5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN El presente trabajo se centrará en diferentes enfermedades y déficits visuales que se han investigado utilizando la resonancia magnética de imagen. Las diferentes enfermedades se citarán en orden alfabético. Además de la RMI, se está empleando en conjunto la técnica de análisis denominada Morfometría basada en voxel (VBM) que puede resaltar tanto la extensión como la localización de cualquier anormalidad estructural presente en pacientes con déficits visuales en comparación con controles sanos (Brown y cols., 2016). Además, lleva a cabo una comparación estadística ubicación-por-ubicación de la concentración local de tejido de volumen de materia gris, volumen de materia blanca o líquido cefalorraquídeo entre diferentes grupos de sujetos (Prins y cols., 2016). 5.1. AMBLIOPÍA La ambliopía es un trastorno del neurodesarrollo, caracterizado por una pérdida de la visión monocular, baja agudeza visual y pobre contraste y sensibilidad espacial. Es una reducción de la agudeza visual central mejor corregida por mal uso o desuso durante el período crítico de desarrollo visual (Prins y cols., 2016). Generalmente se le conoce como “ojo vago”, el cual se debe a un desalineamiento de los globos oculares, aunque existe otro tipo de ambliopía que es conocida como anisometrópica, causada por un gran desajuste en la fijación y el poder refractivo de los ojos. Según un estudio en 2016, éste detectó que los cerebros de niños ambliopes mostraban una reducción de la materia gris en el córtex visual , incluyendo la corteza visual primaria y alguna extraestriada, en concreto en el área frontal media del hemisferio izquierdo, en el área parahipocampal y en el área temporal inferior, así como bilateralmente en la corteza calcarina dentro de ambos subtipos ambliópicos en comparación con controles sanos (Xiao y cols., 2007). Existen algunos estudios que también demuestran un aumento en el volumen de la sustancia blanca dentro de las áreas occipitales y cúneos (parte del lóbulo occipital del cerebro) medios del hemisferio derecho y dentro de la región orbitofrontal del hemisferio izquierdo. Se cree que tales aumentos representan la plasticidad neuronal, posiblemente impulsada por la entrada desde el ojo no afectado, dando como resultado un aumento en el volumen para compensar la pérdida de entrada visual dentro de otras áreas (Brown y cols., 2016). 17 La RMI y la VBM también se han utilizado para examinar diferencias estructurales entre niños ambliopes y sus respectivos padres, quienes presumiblemente no habían tenido nunca tratamiento correctivo o hubiesen sido tratados ineficazmente cuando eran niños. Así, por ejemplo, los estudios de Mendola y cols. y de Chan y cols. encontraron que en niños ambliopes existía una marcada disminución de la materia gris dentro de la corteza visual y que de manera similar, los padres mostraron reducción de materia gris, aunque menos difundidos y severos en comparación con los niños ambliopes. También observaron un aumento de la materia gris en las regiones orbitofrontal, frontal y precentral, lo que sugiere una vez más la posibilidad de efectos de plasticidad cortical compensatoria (Brown y cols., 2016). De esta forma, se puede concluir que la ambliopía está unida a cambios en las zonas postgeniculada y geniculada de la vía visual, tanto para la materia gris como para la blanca (Prins y cols., 2016). 5.2. DEGENERACIÓN MACULAR ASOCIADA A LA EDAD (DMAE) La degeneración macular asociada a la edad es una alteración del epitelio pigmentario retiniano que cursa con pérdida progresiva, bilateral e indolora de la visión que va a afectar principalmente a la mácula. Existen dos formas clínicas de esta patología: − DMAE ATRÓFICA O SECA. Es el tipo más frecuente, que se caracteriza por pérdida progresiva y lenta de la visión central. En fases iniciales, suele pasar desapercibida, pero en fases avanzadas, presenta escotoma central denso que impide la lectura; este escotoma se produce por la formación de drusas, las cuales consisten en una acumulación de sustancias como colesterol o grasa, y que en una retina sana se eliminarían de forma normal. Excepcionalmente se encuentran metamorfopsias, que suelen ser signos de aparición de neovasos. − DMAE EXUDATIVA O HÚMEDA. En esta forma aparecen neovasos de origen coroideo que atraviesan la membrana de Bruch y proliferan bajo el epitelio pigmentario destruyéndolo, además puede aparecer una cicatriz fibro glial muy incapacitante. Se caracteriza por la presencia de múltiples hemorragias y exudados en la zona retiniana. En la clínica, este tipo de DMAE cursa con una disminución súbita de la agudeza visual con metamorfopsias por exudación de los neovasos antes mencionados. 18 Dentro de las degeneraciones maculares existe una patología relacionada que se denomina DEGENERACION MACULAR JUVENIL (DMJ) y aparece en niños y adultos jóvenes. Frecuentemente se le conoce como distrofia macular y se diferencia entre otras cosas de la DMAE, en que la juvenil aparece por causas hereditarias y la DMAE se debe al proceso natural de envejecimiento del cuerpo humano. Según se puede leer en artículos de la Academia Americana de Oftalmología, la DMJ causa pérdida de la visión central; y desafortunadamente, no hay ningún tratamiento disponible para prevenir la pérdida de la visión. La forma más común de esta patología es la enfermedad de Stargardt. Estudios recientes demuestran que pacientes con DMJ presentan reducciones bilaterales de la sustancia gris y blanca dentro de las regiones visualmente asociadas, particularmente dentro de los polos occipitales y núcleo geniculado lateral, y dentro de las radiaciones ópticas en comparación con controles envejecidos sanos. No se encontró relación entre la duración de la enfermedad y el volumen de materia gris, lo que es de extrañar teniendo en cuenta la naturaleza progresiva de la enfermedad (Brown y cols., 2016). Hechos muy similares se han desarrollado en pacientes con DMAE. Teniendo en cuenta la morfometría basada en voxel (VBM) Boucard y cols. (Boucard y cols., 2009) analizaron volúmenes de RMI ponderados en T1 y descubrieron una reducción importante de la materia gris dentro de la región posterior del lóbulo occipital de pacientes con DMAE. Además, observaron una reducción de la materia blanca en el lóbulo frontal de pacientes con DMAE, pero no en pacientes con DMJ. Según se muestra en la Figura 6 (Boucard y cols., 2009) los pacientes con DMAE presentan la reducción de materia gris en las proximidades de la corteza cerebral correspondiente a la visión. Figura 6. Análisis de pacientes con DMAE. Se resaltan regiones del cerebro donde existe reducción de materia gris. Las zonas coloreadas en blanco/amarillo indican los cambios (Boucard y cols., 2009) 19 5.3. GLAUCOMA El Glaucoma es una patología que principalmente causa daño en el nervio óptico, afectando a la retina y a la vía visual, por una pérdida progresiva de las fibras nerviosas de la retina. La lesión glaucomatosa puede aparecer por un mecanismo directo en el que la tensión ocular es elevada y lesiona directamente las fibras del nervio, o por un mecanismo indirecto o isquémico en el que la tensión ocular causa necrosis por alteración de la microcirculación del nervio óptico. La presión intraocular elevada puede verse desequilibrada porque el humor acuoso que es secretado continuamente por los procesos ciliares no sale del ojo correctamente a través del trabéculo. Existen hasta 10 tipos de glaucoma diferentes según el método por el que se clasifiquen. El más frecuente es el GLAUCOMA DE ÁNGULO ABIERTO, y será sobre el que se profundice más en el trabajo. El glaucoma de ángulo abierto es una enfermedad crónica y bilateral que se caracteriza por una lesión glaucomatosa del nervio óptico, defectos en el campo visual, tensión ocular superior a 21 mmHg (valores normales de 7 a 21 mmHg), aparece en ambos sexos a partir de los 40 años de edad y entre los factores de riesgo es destacable la existencia de familiares directos con glaucoma, por lo que el diagnóstico precoz de pacientes con antecedentes familiares de glaucoma puede ser una de las metas principales de la RMI. Según la Sociedad Española de Glaucoma, éste afecta a más de un 3% de la población y es, junto con la diabetes, la principal causa evitable de ceguera en España. Actualmente es la causa del 12% de los casos de ceguera en los países desarrollados. Patologías como ésta pueden con el tiempo eliminar la estimulación de parte de la vía visual, por lo que es interesante el empleo de la RMI como técnica de diagnóstico de los efectos de una deprivación sensorial a largo plazo. Puede derivar en cambios degenerativos en el núcleo geniculado lateral y en la corteza visual, afectando a la percepción del color y el movimiento, la sensibilidad al contraste y la agudeza visual. El glaucoma es una de las patologías más estudiadas dentro del campo de la RMI, uno de los primeros estudios que se llevaron a cabo fue el de Kashiwagi y cols. (Kashiwagi y cols., 2004) quienes descubrieron que pacientes con glaucoma presentaban un diámetro del nervio óptico y una altura del quiasma óptico destacablemente reducidos frente al grupo control. Estudios más recientes también han corroborado este hecho, incluyendo además que el núcleo geniculado lateral también era menor (Brown y cols., 2016; Prins y cols., 2016). La RMI también se ha utilizado para evaluar los cambios volumétricos de la materia gris y blanca de la corteza cerebral. El nervio óptico es un tramo de materia blanca que en la parte intraorbitaria 20 está rodeado de tejido adiposo. Esta grasa se caracteriza por la alta intensidad de la señal, que hace al nervio óptico altamente discernible en las imágenes de RMI (Fiedorowicz y cols.,2011). El estudio de Boucard y cols. en el que utilizaban la VBM, destacó que los pacientes con glaucoma de ángulo abierto presentaron reducciones significativas de la densidad de materia gris en la cara medial del lóbulo occipital, tal y como se puede observar en la Figura 7. Otros estudios han demostrado aumentos bilateralmente en la materia gris en el área media temporal, parietal inferior y angular; y unilateralmente dentro del precuneus izquierdo y el área superior parietal y occipital medio (Brown y cols., 2016). También se ha encontrado que las diferencias de materia gris entre grupos control y de estudio, solo son significativas en el glaucoma severo de estadios tardíos y no en etapas tempranas, donde el déficit visual es todavía inexistente o limitado. Esto indica que el grado de atrofia de la sustancia gris puede depender del nivel de privación visual experimentado, y que además la edad del paciente es un factor importante a tener en cuenta al estar presuntamente relacionado con la extensión de la lesión (Prins y cols., 2016). La mayoría de los autores sugieren que los incrementos en volumen durante las primeras etapas pueden deberse a la plasticidad cortical o a signos de daño neuronal. Los cambios en la materia blanca se han observado a lo largo de la vía visual en pacientes con glaucoma de ángulo abierto, quienes tenían reducción de la materia blanca de forma bilateral en el nervio óptico, el quiasma , las radiaciones ópticas y en el núcleo geniculado lateral (Brown y cols. 2016). Tanto los cambios en la materia gris como en la blanca indican que la severidad del glaucoma y el correspondiente nivel de privación visual pueden tener un efecto sustancial sobre la estructura cerebral. Figura 7. Análisis de pacientes con Glaucoma. Se resaltan regiones del cerebro donde existe reducción de materia gris. Las zonas coloreadas en amarillos indican los cambios (Boucard y cols., 2009) 21 5.4. NEURITIS ÓPTICA La neuritis óptica es una enfermedad inflamatoria aguda causada por la desmielinización del nervio óptico y generalmente de manifestación monocular. Su etiología se asocia generalmente a la Esclerosis Múltiple, siendo en muchos casos su primera manifestación clínica. Existen otras patologías de naturaleza autoinmune e inflamatoria que también contribuyen a la aparición de la neuritis óptica, aunque en menor medida, las cuales pueden ser identificadas y diferenciadas de la esclerosis múltiple mediante la determinación de biomarcadores específicos (Ayuso Blanco y cols., 2009); entre estas otras patologías se encontrarían la vasculitis, el lupus eritematoso y la infección viral (Acuña Bedoya y Angulo Sánchez, 2013). Se presenta con disminución súbita de la agudeza visual con un escotoma central en el campo visual, anomalías en la visión cromática, disminución de sensibilidad al contraste y defecto pupilar aferente o pupila de Marcus Gunn. Acompañando a la pérdida visual, puede aparecer dolor ocular que se exacerba con los movimientos oculares, el calor y en algunos casos con el ejercicio físico. El hecho de que la arteria oftálmica transcurra por este mismo canal puede añadir al fenómeno inflamatorio y desmielinizante un componente isquémico que contribuiría a la pérdida de función visual (LLorca Cardeñosa, 2013). Esta enfermedad inflamatoria suele aparecer en pacientes jóvenes de 14 a 45 años, siendo predominante en las mujeres (Ayuso Blanco y cols., 2009) y presenta un pronóstico favorable y de rápida remisión, siempre y cuando no esté asociada a otra enfermedad como sería el caso de la esclerosis múltiple, con la que entonces el pronóstico sería algo más desalentador, aunque la visión del ojo afectado podría aun volver a la normalidad (MedlinePLus Enciclopedia Médica, 2017). La RMI es la técnica que reporta mayor frecuencia de elección, ya que puede mostrar anomalías en la fase aguda hasta en un 95% de los pacientes con posible diagnóstico de neuritis óptica (Ayuso Blanco y cols., 2009). Permite la observación de una elongación focal o difusa del nervio óptico e hiperintensidad anormal de éste en T2, como se puede visualizar en la Figura 8.a; sin embargo, para apreciar mejor la lesión es necesario que emplear la opción de supresión de la grasa orbitaria en T2 (opción que permite quitar nitidez a la grasa orbitaria en las imágenes) y un agente de contraste como por ejemplo el Gadolinio en T1, como se puede observar en la Figura 8 (b –f) (Acuña Bedoya y Angulo Sánchez, 2013). 22 Esta técnica además ha sido clave para poder diferenciar la neuritis óptica aguda de otros tipos, como la neuritis óptica isquémica anterior no arterítica (NOIA-NA), la cual tiene características clínicas que dificultan su diferenciación de la neuritis de la que se habla en este punto. Este hecho se resalta en 2012 con el estudio de Choi y cols quienes confirmaron que la RMI permite diferenciar ambas patologías antes mencionadas en pacientes mayores de 50 años, ya que la mayoría de estos pacientes con neuritis óptica muestran en la RMI con contraste una anormalidad en la intensidad de la señal del nervio óptico, mientras que en la NOIA-NA son escasos o inexistentes los pacientes que muestran anormalidades en la RMI (Choi y cols., 2012). De esta forma, se demuestra que la RMI tiene un papel fundamental en el diagnóstico etiológico de la neuritis óptica y en el pronóstico evolutivo neurológico. Figura 8. Imagen de RMI para el diagnóstico de neuritis óptica. a. Aumento de intensidad de señal en T2. b. Realce de la imagen en T1 postcontraste. c-f. Muestra la expansión y aumento de la intensidad en T1 y postgadolinio. (Acuña Bedoya y Angulo Sánchez, 2013) 23 5.5. COMPARACIÓN CON OTRAS TÉCNICAS La RMI no es la única técnica que permite valorar y diagnosticar deficiencias oculares como las nombradas en este trabajo, por lo que es importante conocer y comprender otras modalidades que en ocasiones pueden ser complementarias a la RMI y van a permitir un estudio exhaustivo y completo, o que por el contrario aporten mejores resultados para determinadas patologías. De entre todas las técnicas de imagen que existen actualmente, las más relacionas y de mayor interés son la Tomografía Computarizada (TC) y la Espectroscopía de Resonancia Magnética (RME). 5.5.1. TOMOGRAFÍA COMPUTARIZADA. La tomografía computarizada (TC) es una modalidad radiológica empleada para evaluar una variedad de trastornos que afectan a la cabeza y el cuello, entre otras partes del cuerpo. Basándose en la bases de los rayos X, aparece en 1972 por primera vez la tomografía computarizada (Acuña Bedoya y Angulo Sánchez, 2013). A diferencia de la resonancia magnética de imagen, la TC expone al paciente a la radiación, debido a que las imágenes se obtienen por la rotación rápida de un tubo de rayos X. Una vez que se produce la rotación rápida, esta radiación transmitida se mide por un anillo detector situada en el gantry (coraza que aloja el tubo de rayos X, los colimadores y los detectores de una máquina de TAC o de radioterapia, con una abertura grande en donde se introduce al paciente; soporte mecánico para montar un dispositivo y moverlo en círculos) y los datos obtenidos por éste son analizados y procesados por un ordenador, el cual calcula la densidad o el valor de atenuación de un tejido en cada punto. La imagen se reconstruye de acuerdo con elementos de esta denominados pixeles, y cada cual tiene asignado un valor numérico. Estos valores se comparan con el valor de atenuación del agua citado por Hounsfield, quien además es considerado como el pionero de esta técnica. La escala de Hounsfield es una escala cuantitativa en la que se designan diferentes valores de atenuación para describir el radio de densidad; por ejemplo, el agua tiene un valor cero, mientras que materiales más densos como pueden ser el plomo o los huesos, tienen valores más positivos y en las imágenes se observarían más brillantes, y materiales menos densos que permiten que atraviese la radiación, tienen valores más negativos y se observan más oscuros (Acuña Bedoya y Angulo Sánchez, 2013). 24 Las ventajas de la RMI sobre la TC se basan fundamentalmente en la mayor seguridad del paciente, ya que con la RMI éste no se expone a ningún tipo de radiación nociva. Aunque ambas técnicas pueden realizarse sin agentes de contraste, el empleado en la TC es el yodo y aunque de forma general éste aumenta la sensibilidad y especificidad, hay que tener en cuenta las múltiples reacciones adversas que se pueden presentar, siendo la más frecuente la hipersensibilidad al yodo. Para el diagnóstico de deficiencias oculares, la tomografía computarizada ha tenido un papel fundamental durante muchos años hasta que apareció la RMI; aunque para determinadas patologías como el retinoblastoma, la TC se ha establecido como la mejor opción para su detección, ya que con la TC se observa fácilmente uno de los signos principales de la patología como son las calcificaciones (Figura 10), que se presentan en más del 90% de casos de retinoblastoma (Chraibi y Bhallil, 2011). No obstante, la RMI es necesaria ya que permite evaluar la extensión del tumor, así como la existencia de metástasis a lo largo de la vía óptica. La especificidad de la RMI en el diagnóstico de retinoblastoma es menor que la de la TC debido a la dificultad de identificación de calcificaciones que pueden representar diversos grados de hipointensidad de señal en todas las secuencias de impulsos; sin embargo la RMI diferencia mejor el retinoblastoma de otras patologías. De esta forma se puede determinar que tanto la TC como la RMI son técnicas complementarias para esta patología. Figura 9. Imagen representativa de un escáner de Tomografía computarizada. Figura 10. TC de retinoblastoma bilateral sin contraste en la que se observan calcificaciones en ambos ojos (Acuña Bedoya y Angulo Sánchez, 2013) 25 5.5.2. ESPECTROSCOPÍA DE RESONANCIA MAGNÉTICA. La espectroscopía de resonancia magnética (RME) es una técnica que permite medir la composición química del cerebro humano. La medición se traduce en un espectro de resonancia que contiene picos a determinadas frecuencias reflejando los diferentes compuestos químicos en la muestra, siendo la altura de los picos lo que indica la concentración química. Aunque la RME se puede realizar utilizando una variedad de núcleos, incluyendo 12 C, 14 N, 19 F y 23 Na, sólo los núcleos de 31 P, 1 H, existen in vivo en concentraciones suficientemente altas para la evaluación clínica de rutina (Brown y cols., 2016). El espectro del hidrogeno ( 1 H -RME) se puede obtener con la mayoría de los sistemas de MRI sin hardware adicional, siempre que la homogeneidad de campo del tejido se optimice a través de una técnica conocida como "shimming" que hace referencia a los ajustes que se realizan en el equipo para mejorar la homogeneidad del campo magnético. Hay dos tipos de 1 H -RME: − Espectro de “single voxel” (ESV). Recibe el espectro de un solo voxel. − Imágenes de desplazamiento químico (IDQ) o “chemical shift imaging” (CSI). Mide espectros en proyección (1D), en un plano (2D) o en volumen (3D). Los datos de 1 H -RME se presentan generalmente como espectros lineales (Figura 11) en lugar de las imágenes bidimensionales producidas por los exámenes de RMI. Los picos de los espectros se corresponden con diversos metabolitos encontrados dentro del volumen de interés, refiriéndose con esto al volumen que queremos estudiar. El eje x indica la frecuencia de desplazamiento químico que cuantifica el metabolito en partes por millón (ppm), y el eje y representa la amplitud o concentraciones relativas de los diversos metabolitos. Los espectros se leen de derecha a izquierda, midiendo el desplazamiento químico en ppm y aumentando su valor en la misma dirección (derecha a izquierda). Figura 11 . Espectro de RME que representa el desplazamiento químico en ppm de diferentes metabolitos (Brown y cols., 2016) 32 6. CONCLUSIONES La integralidad de la optometría exige a todos los profesionales del área de la salud visual tener el conocimiento acerca de la anatomía, la patología y los avances en neuroimagen que les permita realizar una evaluación óptima de los desórdenes orbitarios y de la vía visual e incluso realizar una derivación pertinente, asumiendo como objetivos primordiales el bienestar del paciente y la mejora clínica; objetivos obtenidos a través de la multidisciplinariedad. Actualmente se están realizando numerosos estudios sobre este tema, lo que hace ver que la resonancia magnética de imagen es una técnica en auge, medible por el incremento en el número de citaciones de trabajos de este campo, respecto a las que se hacen de tomografía computarizada. Este hecho se puede observar en la Grafica 1, cuyos datos han sido extraídos del estudio de Acuña y Angulo (Acuña Bedoya y Angulo Sánchez, 2013). Figura 14. Imagen de RMI con cortes coronales de planos axial y sagital (Elmaoğlu y Çelik, 2011). Figura 15. Imagen de RMI con cortes oblicuos de planos axial (Elmaoğlu y Çelik, 2011). Gráfica 1. Representación gráfica del número de citaciones de artículos sobre RMI y TC. Se observa un auge de las citaciones de RMI, frente a la bajada de las de TC. 33 En general, la investigación demuestra que los trastornos del ojo y las vías visuales pueden tener un efecto significativo en la arquitectura estructural de la materia gris y blanca en el cerebro. Tanto las diferencias pregeniculadas como las postgeniculadas se han revelado en ambliopía, degeneración macular, tanto juvenil como asociada a la edad, glaucoma y neuritis óptica. De forma destacable, tales diferencias se ven no sólo a lo largo de la vía visual, sino también en algunas áreas aparentemente no relacionadas con la visión. Otro uso potencial para las técnicas de RMI es como un método de cribado para guiar la práctica médica, por lo que las anomalías estructurales corticales podrían indicar la gravedad de la enfermedad visual o incluso detectarla en sus etapas más tempranas. La resonancia magnética de imagen también puede ser valiosa para guiar la dirección de los tratamientos y para predecir el resultado visual del paciente después del tratamiento. Aunque actualmente no hay cura para muchas enfermedades visuales, los tratamientos recientes se han centrado en restaurar la función de la retina, a través de la terapia génica, terapia con células madre y prótesis retinianas (Brown y cols., 2016). Sin embargo, puede haber un riesgo para restaurar la función retiniana si la estructura del cerebro ha cambiado significativamente lo suficiente como para alterar las vías visuales. Por otro lado, técnicas como la tomografía computarizada o la resonancia magnética espectroscópica no deben dejarse de lado, sino que deben emplearse de forma complementaria a la RMI en la medida de lo posible y que además se sigan estudiado nuevas formas de perfeccionarlas, para que en conjunto el diagnostico sea lo más certero posible. Por último, es necesario volver a insistir en las ventajas de esta técnica en cuanto a que el paciente puede ser diagnosticado de forma no invasiva y que por tanto se descartarían numerosas reacciones adversas. 34 7. 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