Medios de Contraste en Resonancia Magnética: Gadolinio y Superparamagnéticos

CONCEPTOS GENERALES

MEDIOS DE CONTRASTECONCEPTOS GENERALES

• LOS CONTRASTES SON FÁRMACOS QUE AYUDAN A LA RM EN DOS CUALIDADES:
• AUMENTAN EL CONTRASTE ENTRE LOS TEJIDOS PARA DIFERENCIARLOS Y
• FACILITAN LA DETECCIÓN DE LESIONES.

. EXISTEN VARIOS TIPOS DE CONTRASTES PARA RM. LOS MÁS UTILIZADOS SON LOS BASADOS EN EL GADOLINIO.

• LA SEÑAL DE LOS TEJIDOS EN LAS IMÁGENES DE RM DEPENDE DE:
• FACTORES INTRÍNSECOS: TIEMPOS DE RELAJACIÓN T1 Y T2 Y DENSIDAD PROTÓNICA.
• FACTORES EXTRÍNSECOS: TIPO DE SECUENCIA UTILIZADA (TIEMPO DE ECO, TIEMPO DE INVERSIÓN, TIEMPO DE REPETICIÓN, ÁNGULO, ETC.).

...... 0 .CONCEPTOS GENERALES

• PARA DIFERENCIAR MEJOR LOS DIFERENTES ÓRGANOS (AUMENTAR EL CONTRASTE ENTRE ELLOS), SE PUEDEN CAMBIAR LOS FACTORES EXTRÍNSECOS,:
• ELIGIENDO UN DETERMINADO TIPO DE SECUENCIA, O
• BIEN SE PUEDEN MODIFICAR LOS TIEMPOS DE RELAJACIÓN DEL ÓRGANO.

• ES LO QUE HACEN FUNDAMENTALMENTE LOS MEDIOS DE CONTRASTE EN AQUELLOS TEJIDOS QUE EN LOS QUE SE ACUMULAN, MODIFICAN LA INTENSIDAD DE SEÑAL DE LOS TEJIDOS QUE LOS ABSORBEN O LOS CONTIENEN, AUMENTANDO LAS DIFERENCIAS CON LOS TEJIDOS ADYACENTES Y, POR LO TANTO, EL CONTRASTE ENTRE ELLOS. ...... 0 .LA MODIFICACIÓN PUEDE SER DE DOS TIPOS:

• CONTRASTE POSITIVO, SI SE AUMENTA LA INTENSIDAD DE SEÑAL EN UNA DETERMINADA SECUENCIA (QUE SEA MÁS HIPERINTENSA; POR EJEMPLO, LOS CONTRASTES CON GADOLINIO EN T1).
• CONTRASTE NEGATIVO, SI DISMINUYE LA INTENSIDAD DE SEÑAL EN UNA DETERMINADA SECUENCIA (QUE SEA MÁS HIPOINTENSA; POR EJEMPLO, LOS CONTRASTES SUPERPARAMAGNÉTICOS EN T2*).

. HAY CONTRASTES QUE PUEDEN TENER AMBOS COMPORTAMIENTOS DEPENDIENDO DE LA SECUENCIA UTILIZADA:

. EL GADOLINIO SE OBSERVA HIPERINTENSO EN T1 Y EN GRANDES DOSIS HIPOINTENSO EN T2*,

• MIENTRAS QUE EL AGUA (POR EJEMPLO, CUANDO SE ENCUENTRA RELLENANDO ASAS INTESTINALES) SE OBSERVA HIPOINTENSA EN T1 E HIPERINTENSA EN T2 MANITOL, SACA EL AGUA DE LAS CELULAS
• LLAMAMOS RELAJATIVIDAD A LA CAPACIDAD DE UN MEDIO DE CONTRASTE DE MODIFICAR LOS TIEMPOS DE RELAJACIÓN (T1 Y T2).
• UN CONTRASTE CON UNA ALTA RELAJATIVIDAD AUMENTA LA VELOCIDAD DE RELAJACIÓN.
• A MAYOR RELAJATIVIDAD,
• MENOR TIEMPO DE RELAJACIÓN Y
• MAYOR CONTRASTE OBTENIDO. A UNA CONCENTRACIÓN EQUIVALENTE, UN MEDIO DE CONTRASTE CON UNA ALTA RELAJATIVIDAD DISMINUIRÁ MÁS LOS TIEMPOS DE RELAJACIÓN T1 Y T2 QUE UN CONTRASTE DE BAJA RELAJATIVIDAD.

CONTRASTE POSITIVO Y NEGATIVO

A BCONTRASTE POSITIVO Y NEGATIVO A B OEXAMEN Gráfica tiempo de relajación T1 Sin contraste Intensidad de señal B A Con el contraste A Tejido sin contraste Con el contraste B Obtención de la imagen Tiempo Relajatividad B > A

• LA RELAJATIVIDAD DE UN MISMO CONTRASTE SUELE SER DIFERENTE EN T1 Y EN T2.
• ASÍ, UN CONTRASTE CON GADOLINIO A UNA MISMA CONCENTRACIÓN ACORTA EL T1 EN MUCHA MAYOR PROPORCIÓN QUE EL T2.
• ESTA CAPACIDAD NO SÓLO VIENE DETERMINADA POR EL TIPO DE CONTRASTE, SINO TAMBIÉN POR SU CONCENTRACIÓN Y LA POTENCIA DEL CAMPO MAGNÉTICO:
• SE OBTIENE UN MAYOR EFECTO A MAYOR CONCENTRACIÓN O DOSIS Y
• AL AUMENTAR EL CAMPO MAGNÉTICO.

MECANISMOS DE ACCIÓN

2. MECANISMOS DE ACCIÓN Los contrastes pueden modificar el contraste a través de cuatro mecanismos diferentes:

• Acortamiento de los tiempos de relajación T1 y T2,
• Efecto de la susceptibilidad magnética,
• Cambio de la densidad protónica y
• Modificación de la frecuencia de resonancia

ACORTAMIENTO TIEMPOS T1 Y T2

A. ACORTAMIENTO TIEMPOS T1 Y T2: Este es el efecto más importante:

• Al acortar los tiempos de relajación en un vóxel
• en secuencias potenciadas en T1 se consigue que se vea más hiperintenso,
• y en secuencias potenciadas en T2, más hipointenso.
• Las moléculas de algunos contrastes tienen electrones no pareados; esto hace que tengan un momento magnético muy fuerte. Cuando están próximos a los tejidos, modifican el campo magnético local, ayudando a acortar los tiempos de relajación de las moléculas vecinas, es decir, facilitan la devolución de energía de los protones, que previamente habían sido excitados con un pulso de radiofrecuencia.

ACORTAMIENTO TIEMPOS T1 Y T2: Gadolinio

A. ACORTAMIENTO TIEMPOS T1 Y T2: En el caso del contraste con gadolinio, este efecto se ejerce predominantemente sobre las moléculas de agua, que se unen y desunen al contraste un millón de veces por segundo, facilitando su relajación. El efecto ocurre allí donde se encuentre el contraste, no afectando al resto de los tejidos. Este efecto es mayor en relajación T1 que en T2; por este motivo, si una determinada concentración de un quelante de gadolinio produce un importante efecto en T1, es necesario aumentar las dosis para producir un efecto similar en T2. Los contrastes que tienen este efecto son los basados en gadolinio, manganeso y hierro. quelante: sustancia que se une al gadolinio para que este no se deposite en el cuerpo

SUSCEPTIBILIDAD MAGNÉTICA

B. SUSCEPTIBILIDAD MAGNÉTICA Cuando una sustancia se encuentra en un campo magnético, puede ser magnetizada. Al estar bajo un campo magnético externo, los momentos magnéticos de sus átomos, que normalmente tienen un patrón aleatorio, se alinean produciendo un aumento del campo magnético local. Dependiendo de la magnitud del aumento local del campo magnético, los contrastes se clasifican, de menor a mayor efecto, en:

• paramagnéticos (como los quelatos de gadolinio), superparamagnéticos (como los óxidos de hierro) y
• ferromagnéticos (como el hierro, donde la
• magnetización se mantiene aunque se retire el campo magnético

SUSCEPTIBILIDAD MAGNÉTICA: Secuencias T2

B. SUSCEPTIBILIDAD MAGNÉTICA Esta capacidad se utiliza especialmente en secuencias potenciadas en T2, donde el elevado momento magnético del contraste produce heterogeneidades del campo magnético local, acelerando el desfase de los protones y acortando el T2. Esto se observa como una hipointensidad en las secuencias potenciadas en T2, especialmente en T2*, comportándose como contraste negativo. Éste es el principal mecanismo de acción de los contrastes superparamagnéticos.

CAMBIOS EN LA DENSIDAD PROTÓNICA

C. CAMBIOS EN LA DP Al administrar un medio de contraste, se modifica el número de protones allí donde se distribuye, aumentándolo o disminuyéndolo. Así por ejemplo, cuando se administra bario por vía oral, se produce una pérdida de señal, porque disminuye el número de protones por unidad de espacio con respecto al agua que rellena las asas intestinales.

MODIFICACIÓN DE LA FRECUENCIA DE RESONANCIA

D. MODIFICACIÓN DE LA FRECUENCIA DE RESONANCIA Se produce un efecto similar al desplazamiento químico y disminuye la señal del protón. Poco utilizados en diagnóstico médico

MEDIOS DE CONTRASTE INTRAVENOSOS

• A. MEDIOS DE CONTRASTE INTRAVENOSOS:
• I. CONTRASTES BASADOS EN EL GADOLINIO
• Il. CONTRASTES SUPERPARAMAGNÉTICOS
• III. MISCELÁNEA: mezcla de los dos

MEDIOS DE CONTRASTE ORALES

• B. MEDIOS DE CONTRASTE ORALES
• EL AGUA, LA DILUCIÓN DE METILCELULOSA Y EL SULFATO DE BARIO
• LAS DILUCIONES DE CONTRASTES CON GADOLINIO, DE ÓXIDOS DE HIERRO O MANGANESO, Y LOS ZUMOS DE FRUTAS vacía la vesícula
• EL AIRE O EL CO2

CLASIFICACIÓN Y REACCIONES ADVERSAS

3.CLASIFICACIÓNESUR. ORG= reacciones adversas de los medios de contrastes

• SON LOS MEDIOS DE CONTRASTES MÁS UTILIZADOS.
• ESTRUCTURA, GADOLINIO ES UN METAL PESADO (DEL GRUPO DE LOS LANTÁNIDOS) QUE EN SU FORMA LIBRE ES TÓXICO. ADMINISTRADO DIRECTAMENTE SE DEPOSITA EN VARIOS TEJIDOS NO SIENDO POSIBLE EXCRETARLO. PARA SU UTILIZACIÓN COMO MEDIO DE CONTRASTE, POR SU CAPACIDAD PARAMAGNÉTICA, SE LE AÑADE UN QUELANTE (SUSTANCIA QUE DISMINUYE SU TOXICIDAD Y PERMITE SU ELIMINACIÓN).

. HAY VARIOS CONTRASTES BASADOS EN EL GADOLINIO, QUE SE DIFERENCIAN ENTRE ELLOS SOBRE TODO EN EL QUELANTE QUE UTILIZAN. ESTO HACE QUE TENGAN DIFERENTES CARGAS IÓNICAS (CONTRASTES IÓNICOS Y NO IÓNICOS) Y DIFERENTE ESTRUCTURA ESPACIAL (LINEALES O MACROCÍCLICOS).

. LOS CONTRASTES IÓNICOS TIENEN UNA MAYOR ESTABILIDAD TERMODINÁMICA, MIENTRAS QUE LOS NO IÓNICOS TIENEN UNA MENOR OSMOLARIDAD.

. LOS CONTRASTES MACROCÍCLICOS UNEN MÁS EL GADOLINIO QUE LOS LINEALES, LO QUE PERMITE UNA MENOR LIBERACIÓN DE ÉSTE Y POR LO TANTO AUMENTA LA SEGURIDAD.

CONTRASTES BASADOS EN EL GADOLINIO

CONTRASTES BASADOS EN EL GADOLINIO La metformina ya se puede utilizar junto con los contrastes

• FARMACOCINÉTICA: Comportamiento del fármaco
• SE ADMINISTRAN HABITUALMENTE POR VÍA INTRAVENOSA Y TIENEN UNA DISTRIBUCIÓN EXTRACELULAR. hay también con distribución intracelución

. RECORREN EL SISTEMA CIRCULATORIO Y PASAN AL COMPARTIMENTO INTERSTICIAL. POSTERIORMENTE SON ELIMINADOS POR EL RIÑÓN SIN SER METABOLIZADOS.

• LA VIDA MEDIA ES DE APROXIMADAMENTE 90 MINUTOS. CON UNA FUNCIÓN RENAL NORMAL, MÁS DEL 90% ES EXCRETADO EN 24 HORAS.
• DOSIS RECOMENDADA ES DE 0,1 MMOL/KG. 1 milimol

. COMO LA MAYORÍA DE ESTOS CONTRASTES SE SUMINISTRAN EN CONCENTRACIONES DE 0,5 M, LA DOSIS HABITUAL ES DE 0,2 ML/KG.

• EN ALGUNOS CASOS, COMO EN LOS ESTUDIOS ANGIOGRÁFICOS, SE ADMINISTRAN A DOBLE DOSIS.
• CAUDAL DE 2 ML/S SEGUIDO DE 20 ML DE SUERO, AUNQUE EN ALGUNOS CASOS SE PUEDE AUMENTAR O DISMINUIR, COMO POR EJEMPLO EN LOS ESTUDIOS DE PERFUSION, EN LOS QUE SE SUELE AUMENTAR HASTA 5 ML/S.
• LA ADMINISTRACIÓN DE SUERO POSTERIOR AL CONTRASTE CONSIGUE UNA DISTRIBUCIÓN MÁS HOMOGÉNEA EN EL TORRENTE SANGUÍNEO.

CONTRASTES BASADOS EN EL GADOLINIO: Efectos

CONTRASTES BASADOS EN EL GADOLINIO. EL GADOLINIO ACORTA SOBRE TODO EL T1, DE MANERA QUE VUELVE HIPERINTENSAS AQUELLAS ESTRUCTURAS EN LAS QUE SE CONCENTRA.

. ESTO LO CONSIGUE A TRAVÉS DE SUS ELECTRONES NO PAREADOS, QUE TIENEN UN ALTO MOMENTO MAGNÉTICO Y MODIFICAN LA RELAJACIÓN DE LOS NÚCLEOS DE HIDRÓGENO VECINOS.

• EL ACORTAMIENTO DEL T1 NO ES EXACTAMENTE LINEAL (CUANTA MÁS DOSIS, MÁS HIPERINTENSIDAD SE CONSIGUE), SINO QUE SIGUE UNA FORMA CURVA: AL INICIO, A MÁS DOSIS, MÁS HIPERINTENSIDAD, PERO CUANDO SE ALCANZA UN CIERTO NIVEL LA HIPERINTENSIDAD NO ES PROPORCIONAL Y NO AUMENTA SEGÚN LA DOSIS SUMINISTRADA.
• TAMBIÉN MUESTRA DIFERENCIAS EN EL GRADO DE REALCE SEGÚN LA SECUENCIA EMPLEADA.
• CUANDO SE ENCUENTRA A GRANDES CONCENTRACIONES PUEDE ACORTAR EL T2 POR EL EFECTO DE SUSCEPTIBILIDAD MAGNÉTICA. POR EJEMPLO, TRAS SU ADMINISTRACIÓN, AL CONCENTRARSE EN EL APARATO URINARIO PUEDE DISMINUIR LA INTENSIDAD DE SEÑAL DEL SISTEMA PIELOURETERAL EN SECUENCIAS POTENCIADAS EN T2.
• SU CAPACIDAD PARA ACORTAR EL T2 TAMBIÉN SE UTILIZA EN LOS ESTUDIOS DE PERFUSIÓN. pequeños vasos

CONTRASTES BASADOS EN EL GADOLINIO: Reacciones Adversas

CONTRASTES BASADOS EN EL GADOLINIO

• INCIDENCIA < 5% (LAS REACCIONES MUY GRAVES TIENEN UNA INCIDENCIA DE 1/100.000-500.000 PACIENTES). LAS MÁS HABITUALES SON NÁUSEAS, CEFALEA Y REACCIONES CUTÁNEAS.
• FIBROSIS SISTÉMICA NEFROGÉNICA:

. EL GADOLINIO LIBRE ES TÓXICO Y TIENDE A DEPOSITARSE EN LOS TEJIDOS, SIN POSIBILIDAD DE ELIMINACIÓN. PARA EVITARLO SE UTILIZA EL GADOLINIO UNIDO A UN QUELANTE. PERO EL PUESTO DEL GADOLINIO EN EL QUELANTE LO PUEDEN DISPUTAR OTROS METALES PRESENTES EN EL ORGANISMO, TALES COMO EL CALCIO, EL COBRE O EL CINC, LIBERÁNDOSE EN ESTE CASO GADOLINIO LIBRE.

• CUANDO EL CONTRASTE PERMANECE POCO TIEMPO EN EL ORGANISMO, NO DA TIEMPO A QUE ESTO SE PRODUZCA.

. EN CAMBIO, SÍ SE PRODUCE CUANDO EL CONTRASTE NO SE ELIMINA ADECUADAMENTE, PORQUE EXISTA INSUFICIENCIA RENAL, Y PERMANECE MÁS TIEMPO EN EL ORGANISMO.

. EN ESTE CASO, EL GADOLINIO LIBRE SE DEPOSITA EN LOS TEJIDOS Y PRODUCE UN CUADRO DENOMINADA FIBROSIS NEFROGÉNICA SISTÉMICA QUE PROVOCA ENGROSAMIENTO CUTÁNEO, PRURITO, DOLOR Y CONTRACTURAS MUSCULARES.

. NO TIENE CURA Y EN OCASIONES ES MORTAL, AUNQUE ALGUNOS CASOS MEJORAN AL MEJORAR LA FUNCIÓN RENAL. DEBIDO AL RIESGO DE APARICIÓN DE FIBROSIS NEFROGÉNICA SISTÉMICA, cualquier reacción adversa hay que notificarla en farmacovigilancia (tarjeta amarilla)