Resonancia Magnética Intraoperatoria (Remain) ¿Una Nueva Era en la Neurocirugia?

Título

Resonancia Magnética Intraoperatoria (Remain) ¿Una Nueva Era en la Neurocirugia?

Autor

Roberto R. Herrera
Angel J. Viruega

Fecha

Diciembre 2005

Lugar de Realización

Clínica Adventista de Belgrano, Buenos Aires & Instituto del Diagnóstico de Pergamino, Pergamino, Pcia. de Buenos Aires, Argentina

Texto

Untitled DocumentRev. Argent. Neuroc. 2005; 19: 243

Resonancia Magnética Intraoperatoria (Remain) ¿Una Nueva Era en la Neurocirugia?

Roberto R. Herrera, Angel J. Viruega

Clínica Adventista de Belgrano, Buenos Aires & Instituto del Diagnóstico de Pergamino, Pergamino, Pcia. de Buenos Aires, Argentina

RESUMEN
Objetivo: describir los fundamentos y detalles técnicos de la construction de un quirófano con resonancia magnética intraoperatoria.
Descripción: se construyó un quirófano blindado, donde se incluyeron un resonador de 0,23 Testa con apertura lateral y un equipamiento quirúrgico compatible. En el diseño se contempló el espacio apropiado, disponible para el trabajo de los cirujanos.
Conclusion: la utilización de resonancia intraoperatoria en neurocirugía es técnicamente posible, representando un adelanto de relevancia.

Palabras clave: gliomas - imágenes por resonancia magnética - resonancia magnética intraoperatoria - tumores cerebrates.

ABSTRACT
Objective: to describe the construction principles and technical details of an operating room with intraoperative magnetic resonance imaging.
Description: we constructed a shielded operating room that included a 0,23 Tesla magnetic resonance imaging device with its compatible surgical equipment. An appropriate space was designed to allow the surgeons work.
Conclusion: intraoperative magnetic resonance was technically possible, representing a relevant advance.

Key words: brain tumors - gliomas - intraoperative magnetic resonance - magnetic resonance imaging

Correspondencia: Estomba 1710. Ciudad de Buenos Aires. E-mail: robher@bbtll.com.ar
Recibido: diciembre 2004; aceptado: julio 2005.

INTRODUCCION
M.G. Yasargil, decia en 1993 en su obra Microneurosurgery: "Personalmente yo estoy convencido de que en un futuro cercano, en las modernas salas de operaciones computarizadas, la morfologia y la anatomia dinámica y funcional en tres dimensiones, podran ser examinadas y chequeadas segun las necesidades de una situación dada, de acuerdo a los deseos del cirujano".
Más recientemente, referia Peter Black: "hay un creciente reconocimiento que la Neurocirugia con imágenes intraoperatorias es un importante avance, especialmente para la cirugia de los tumores cerebrales"1.
Aun en los trabajos en los cuales se evalúan tratamientos multimodales de cirugia con quimioterapia y/ o radioterapia, la mayor citorreducción tumoral es siempre un factor favorable, no sólo en el tiempo sino en la calidad de sobrevida de los pacientes2.
La longitud en la sobrevida de los pacientes se correlaciona con la extensión de la resección tumoral. Muchos tumores, sin embargo, son dificiles de distinguir intraoperatoriamente del tejido cerebral normal, motivo por el cual frecuentemente se realizan resecciones incompletas3.
Las extirpaciones quirúrgicas convencionales, en muchos casos, no son completas aun empleando instrumentos y técnicas de neuronavegación.
Cuando creemos haber extirpado completamente un glioma cerebral, en realidad los estudios de imágenes postoperatorias nos demuestran que hemos dejado una parte de el. Resultados de los grupos de trabajo de Brigham and Women's Hospital4,5,6 y del Long Beach Memorial Medical Center7 indican que cuando el cirujano piensa que ha realizado una resección grosera total, en el 30% de los casos a veces y otras en más del 80% de los casos quedan restos de tumor aún utilizando tecnologia de neuronavegación conventional.
En la Universidad de Leipzig, Alemania, Schneider JP et al3, evaluaron la cantidad de tejido tumoral residual (en gliomas supratentoriales de bajo grado), mediante imágenes por resonancia magnetica (IRM) intraoperatoria, al momento de la operación en que el neurocirujano habría terminado el procedimiento bajo condiciones quirúrgicas convencionales. En algunos casos el porcentaje de tumor resecado sólo habia sido del 26% en ese momento de la intervention. En los controles finales, luego de continuar las intervenciones, guiándose con IRM intraoperatoria, el promedio, en el porcentaje final de resección, fue del 96% del volumen tumoral.

DESCRIPCION

El resonador magnético

El equipo de resonancia magnetica que utilizamos fue un sistema de apertura lateral, de 0,23 Tesla (Philips Medical Systems) igual a los utilizados por W. G. Bradley en el Long Beach Medical Center en California7, por G. Barnett en la Cleveland Clinic Foundation y por J. Koivukangas en Oulu University Hospital en Finlandia. Se trata de un sistema resistivo que produce un campo magnetico con ej es de 2,1 x 2,3 metros. Se utiliza una bobina craneana circular de 21 cm de diámetro y 5 cm de ancho (Fig 1).
Un equipo semejante de 0,2T de configuracion abierta (Magnetom OPEN; Siemens Medical Systems, Erlangen, Germany) fue utilizado por grupos en Los Angeles (UCLA)9, Heidelberg10,11 Erlangen y otros.
La principal ventaja de estos sistemas de apertura lateral, es que permiten un amplio acceso al paciente, que el cirujano puede operar dentro o por fuera de la zona de 5 Gauss con instrumental convencional y que la camilla debe ser movilizada solo 1,5 m para la adquisición de imagenes intraoperatorias.

El quirófano

Este innovador sistema de intervenciones quirúrgicas. único en Argentina e Iberoamérica, precisamente por ser el primero, planteó muchos desafios a ingenieros, arquitectos y técnicos encargados de su instalación.
Todo equipo de resonancia magnetica funciona en una Jaula de Faraday. o sea dentro de un blindaje de radiofrecuencia, que impide que ingresen ondas de radio dentro del mismo y deterioren la calidad de las imagenes (Fig. 2). Para tal fin, se construyó un blindaje cuyo tamaño es el doble de uno normal, para poder albergar el equipo de IRM, el equipamiento quirúrgico y además permitir el espacio necesario para que los cirujanos operen cómodamente.
Se tuvo que diseñar todo el recinto de forma tal de no provocar fugas de serial en todas las aberturas. Se instaló un sistema de aire acondicionado con filtros absolutos de 100% de particulas y flujo laminar unidireccional con presión positiva interior respecto a exterior. Su instalación fue muy compleja por el hecho de que toda la estructura del blindaje debia estar aislada del edificio y por ende bubo que inventar sistemas de soportes flotantes, para asegurar las rajas con los filtros absolutos. Asimismo, se diseñó un sistema de soporte especial para las grillas de radiofrecuencia, para permitir el ingreso del aire y no de señales de radio.
Las lámparas sialíticas fueron construidas especialmente y son integramente compatibles con resonancia magnetica. También se ideó un método de fijación "flotante" de las mismas, que permite su uso, sin interferir el sistema de adquisición de imágenes.
Se colocaron filtros especiales para la alimentación eléctrica de la sala sin entrada de ruidos que alteren la serial, que permiten conectar toda la iluminación y tomas de corriente a circuitos de seguridad que aislan al paciente completamente de la electricidad. Se colocó un monitor de pantalla de plasma de 50 pulgadas, para seguir las operaciones dentro y fuera de la sala, conectado también a Internet, a la consola del resonador y a una grabadora de DVD para archivo de las imágenes, peliculas y/o intervenciones quirúrgicas.
Los gases anestésicos ingresan a la sala mediante "guias de onda" con tubuladuras plásticas que tampoco alteran la uniformidad del campo magnético.
Además de las medidas que aseguran maxima esterilidad como en cualquier quirófano, la sala fue equipada con instalaciones de gases anestésicos (nitrógeno, oxígeno, óxido nitroso) y aspiración, más el equipamiento de monitoreo anestésico y electrocardiografico compatible,
En todo momento se tuvo en cuenta el carácter aseptico de la sala, por lo cual el piso y las paredes tienen un revestimiento lavable, integral y continuo envolvente culminando con cielorrasos sin abertura superior.
Se colocaron varios accesos directos al nitrógeno para alimentar los drills y trepanos neumáticos sin necesidad de utilizar tubos dentro de la sala.
La camilla quirúrgica y el fijador craneano, fueron diseñados por Micromar (San Pablo. Brasil), en duro aluminio, bronce, titanio y cerámica (Fig. 3).
La cirugia se realiza en la misma sala del resonador, donde son establecidas tres areas de trabajo. Una es el area del magneto donde el paciente es introducido para la adquisición de imágenes intraoperatorias y donde se debe utilizar instrumental no ferromagnetico. La segunda área es donde se realiza la mayoria de los procedimientos neuroquirúrgicos (entre las lineas de 10 y 0,5 mT) y una tercera zona más alejada, por fuera de la linea de 5 Gauss (0,5 mT), donde se puede colocar el microscopio quirúrgico estándar, equipos de neuronavegación, de anestesia, monitoreo electrofisiológico, electroencefalografia y otros (Figs. 4 y 5).

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Fig. 1. Resonador magnético.

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Fig. 2. Jaula de Faraday.

DISCUSION

G. Rubino9 y V. M, Tronnier10-11 publicaron series retrospectivas demostrando la aplicación y utilidad de este sistema para el tratamiento quirúrgico de tumores supratentoriales, tumores hipofisarios por via transeptoesfenoidal, resección de lóbulo temporal en cirugia de la epilepsia y otras.
La resonancia magnética ofrece varias ventajas para evaluar el sistema nervioso central y para los tratamientos guiados por imágenes. La capacidad de obtener imágenes multiplanares, la excelente resolución de contraste para definir las estructuras anatómicas normales y patologicas y la de adquirir imagenes de volúmenes del encefalo en 3D, hacen de la resonancia magnética un instrumento de precisión cuando es aplicado a la neurocirugia. La posibilidad de efectuar secuencias rápidas y ultrarrápidas posibilita evaluar, casi en tiempo real, los movimientos fisiológicos del endocráneo, el movimiento de los instrumentos quirúrgicos y los cambios morfológicos del encéfalo inducidos por el tratamiento12, 13.
Estos son los objetivos principales para desarrollar un centro neuroquirúrgico que cuente con la posibilidad de efectuar intervenciones neuroquirúrgicas asistidas o guiadas por imágenes intraoperatorias de resonancia magnética. Una metodología y técnica innovadoras que permiten al neurocirujano salir de la sala de operaciones seguro de haber extirpado completamente un tumor cerebral o que se ha detenido a tiempo preservando el tejido encefálico sano y realizando asi intervenciones más precisas y seguras14.

CONCLUSION

La posibilidad de obtener IRM intraoperatoria en tiempo real, ha llegado para quedarse definitivamente en la neurocirugia moderna iniciando probablemente una nueva era.
Creemos que veremos en los próximos alms el perfeccionamiento y la superación vertiginosa de esta nueva herramienta del neurocirujano, que es hoy la resonancia magnética intraoperatoria. Seguramente se combinarán imágenes intraoperatorias con monitoreos neurofisiológicos, se perfeccionará la neurocirugia con el paciente despierto en pro de disminuir el riesgo de lesionar áreas funcionalmente importantes y mejorarán también los sistemas de resonancia magnética.
Pensamos que esta tecnologia y metodología, al igual que el microscopio quirúrgico en décadas pasadas y la neuronavegación en la actualidad, serán en un futuro cercano, parte del equipamiento de rutina en todo quirófano donde se realice neurocirugia.

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Fig. 3. Fijador craneano.

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Fig. 4. Area de trabajo.

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Fig. 5. Equipo completo.

Bilbiografia

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  2. Black PM. Management of malignant glioma: role of surgery in relation to multimodality therapy. J Neurovirol 1998; 4: 227-36.
  3. Schneider JP, Schulz T, DietrichJ, Lieberenz S, Trantakis C, Seifert V et al. Gross-total surgery of supratentorial low-grade gliomas under intraoperative MR guidance. Am J Neuroradiol 2001; 22: 89-98.
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  9. Rubino GJ, Farahani K, McGill D, Van De Wiele B, Villablanca JP,
    Wang-Mathieson A. Magnetic resonance imaging-guided neurosurgery in the magnetic fringe field: the next step in neuronavegation. Neurosurgery 2000: 46: 643-54.
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  13. Chenevert TL, Pipe JG. Dynamic 3D imaging at high temporal resolution via reduced k-space sampling. En SMRM Conference, Abstractsm 1993.
    14. Lipson AC, Gargollo PC, PM Black. Intraoperative magnetic resonance imaging: considerations for the operationg room of the future. J Clin Neuroscience 2001; 8: 305-10.

COMENTARIO
Creo que el bajo campo (0,23 Tesla) es el principal tema de la discusión.
"El alto campo aumenta la calidad de la imagen, tiene un muy amplio espectro de diferentes modalidades de imágenes comparados los previos intraoperatorios con bajo campo"1.
Al comparar resultados hasta el año 2001 con 330 pacientes usando 0,2 T con los efectuados con campo alto desde abril de 2002, Nimsky et al (Erlangen-Germany). Dicen que no puede competir el campo bajo debido a la calidad de las imágenes, la variedad de secuencias con franca disminución del tiempo quirúrgico2.
Recuerda que los numerosos artefactos por la bobina en el campo bajo, les traía numerosos problemas.
Utiliza técnicas como el T2-weighted half-Forurier, de rápida adquisición que le permite valorar en pocos segundos si existe resección total en ciertos tumores.
La utilización de RM funcional, difusión y espectroscopia, permite disminuir los deficit neurológicos postoperatorios debido a la resección.
La clara delimitación en la calidad de la imagen aumenta la realidad de la información utilizada para la resección3.
Schneider et al4 utilizado un campo de 0,5 T, tuvo más de 10% de artefactos.
El tiempo de resección tumoral fue de 180 a 240 minutos incluido el tiempo de imageries que de 19 a 88 minutos (promedío de 44 minutos).
Por otro lado ellos manifiestan la franca dificultad en poder diferenciar entre el refuerzo postgadolinio ultratemprano (intraquirúrgico), denominados "cambios inducidos quirúrgicamente", de un refuerzo tumoral remanente, que a veces presenta aspecto de "masa" a nivel del lecho quirúrgico, a pesar de tener la experiencia de 140 casos.
Es evidente que estos logros serían muy dificil de concretar en un sistema de bajo campo, ya que los tiempos son muy prolongados, la calidad de la imagen es inferior, con lo que la resolución es menor y la valoración de los refuerzos postgadolinio también.
Además según Knauth5, la utilización de una sola dosis de gadolinio permite menor delímitación tumoral, en un sistema de campo bajo (0,2 T), debiendo usarse al menos doble dosis para evitar errores diagnósticos intraoperatorios.

Eduardo Mondello

Bibliografia

  1. Nimsky C. Ganslandt 0, von Keller B, Fahlbusch R. Preliminary experience in glioma surgery with intraooperative high-field MRI. Acta Neurochir (Wien) (Suppl) 2003, 88: 21-9.
  2. Nimsky C, Ganslandt 0, Fahlbusch R. Functional neuronavigation and Intraoperative MRI. Adv Tech Stand Neurosurg 2004; 29: 229-63.
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  4. Schneider JP, Trantakis C, Rubach M, Schulz T, Dietrich J, Winkler D et al. Intraoperative MRI to guide the resection of primary supratentorial glioblastoma multiforme a quantitative radiological analisis. Neuroradiology 2005; 47: 489-500.
  5. Knauth M, Wirtz CR, Aras N. Sartor K. Low-field interventional MRI in Neurosurgery: finding the right dose of contrast medium. Neuroradiology 2001: 43: 254-8.

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