MRE: como optimizar os protocolos

MRE: como optimizar os protocolos Miguel Ramalho Hospital Garcia de Orta, Almada, Portugal Miguel-ramalho@netcabo.pt Nos últimos 15 anos a avaliação por imagem do intestino delgado registou avanços significativos. Tradicionalmente o estudo do intestino delgado era efectuado com recurso a técnicas baritadas. Os métodos convencionais incluíam o trânsito do intestino delgado e a enteroclise por fluoroscopia como métodos de referência. Estes estudos possibilitam a avaliação directa da camada mucosa, no entanto não fornecem uma resposta adequada na detecção de complicações extra-luminais, já que muita da informação é obtida através de sinais indirectos e não específicos e a sobreposição de ansas pode mascarar doença intestinal. A introdução da vídeo-cápsula endoscópica (VCE) mudou a forma como os métodos radiológicos são utilizados na investigação electiva das doenças do delgado (1,2). Os segmentos do intestino delgado não acessíveis por enteroscopia e/ ou íleoscopia retrógrada são agora visualizados por VCE. Apesar de não existirem dúvidas que este exame forneça um detalhe de imagem intra-luminal comparável à endoscopia convencional, existem ainda algumas limitações, relativas à sua segurança, performance (3,4). Todos estes métodos demonstram doença da mucosa, contudo, não avaliam o envolvimento das camadas parietais mais profundas e a presença de

doença extra-luminal. Isto é especialmente importante para doentes com doença de Crohn (DC), pois afecta toda a espessura da parede e ainda a gordura e o mesentério adjacente. Dada a elevada capacidade regenerativa da mucosa estas particularidades têm implicações clínicas importantes, pois a sua avaliação isolada poderia subcaracterizar a verdadeira extensão e actividade da doença. Actualmente, existe um considerável consenso na utilização da Tomografia Computadorizada (TC) ou da Ressonância Magnética (RM) no estudo do intestino delgado. As técnicas de imagem seccional apresentam várias vantagens incluindo a sua capacidade para avaliar a totalidade da espessura da parede intestinal, visualização das ansas ileais pélvicas, mesentério e a gordura peri-entérica. Outra vantagem intrínseca é a possibilidade de avaliar órgãos sólidos e fornecer uma visão global do abdómen. Tradicionalmente a TC tem sido a técnica de imagem seccional mais utilizada dada a sua eficácia comprovada na avaliação da doença intestinal e complicações extra-entéricas (5). Com o incremento da sua utilização tem também aumentado a preocupação com os possíveis riscos associados à radiação ionizante, especialmente em doentes jovens e naqueles que necessitam controlo de imagem frequente, nos quais a quantidade cumulativa de radiação ao longo dos anos não deve ser desprezível (6-9). As limitações e riscos associados com as técnicas tradicionais e avançadas de TC e a necessidade de múltiplos exames de seguimento amplificam o interesse num método alternativo não radiogeno e especialmente a RM.

Actualmente, as indicações para enterografia por RM (MRE) incluem o diagnóstico e avaliação da actividade da DC, da doença celíaca e na suspeita de neoplasia do delgado. Desenvolvimentos tecnológicos recentes têm melhorado a qualidade da RM abdominal alargando o seu papel na avaliação abdominal e nomeadamente do aparelho gastro-intestinal. Desenvolvimentos de hardware com gradientes mais rápidos, antenas com tecnologia de phased array, imagem paralela, novos designs de sequências rápidas e ultra-rápidas permitiram que a RM assumisse um papel de relevo no estudo do intestino delgado. Além da ausência de radiação ionizante, as vantagens mais importantes da RM podem ser resumidas da seguinte forma: excelente contraste de tecidos moles; maior perfil de segurança e maior sensibilidade ao contraste intravenoso comparativamente à TC; para além de que varias fontes de contraste podem ser interrogadas num único exame, reflectindo uma maior gama de propriedades físicas e químicas de tecidos normais e patológicos. Adicionalmente, a RM tem a vantagem potencial de fornecer uma informação funcional e quantitativa da parede intestinal (motilidade, perfusão) que não pode ser obtida com a TC. Considerações técnicas Protocolo Tal como noutras técnicas de imagem, a adequada distensão do intestino delgado é desejável, pois ansas mal distendidas podem simular (10) ou ocultar processos patológicos, especialmente em mãos menos experientes. A hiper-

hidratação peroral (enterografia) é um meio eficaz de alcançar a adequada distensão do intestino delgado. Uma variedade de agentes de contraste intraluminais tem sido investigada. Embora tenha sido proposta a utilização quer de agentes de contraste positivos (lúmen brilhante) quer negativos (lúmen escuro), os agentes bifásicos (à base de água) são habitualmente preferíveis uma vez que são facilmente implementados e podem fornecer excelentes características de sinal, resultando num lúmen hiperintenso e hipointenso nas sequências T2 e T1, respectivamente. Além das inevitáveis questões de segurança e de aceitação por parte do examinado, os atributos necessários de um agente de contraste oral incluem a homogeneidade do sinal intra-luminal, distribuição uniforme e baixa taxa de absorção intestinal. Com o objectivo de retardar a absorção intestinal da água, agentes osmóticos são habitualmente adicionados. Na nossa instituição utilizamos a mistura de uma solução de sorbitol a 2% e de bário a 2%, com o objectivo de gerar uma carga osmótica que reduza a absorção de água, a que se adiciona ainda goma de alfarroba, que é usada frequentemente na indústria alimentar como um agente espessante (11,12). Esta última substância tem a propriedade de reter um volume de água até 20 a 30 vezes o seu próprio volume, com a consequente melhoria da distensão do intestino delgado. Cerca 1L de contraste intra-luminal é administrado cerca de 35 a 45 minutos antes do inicio do exame. Agentes procinéticos como a metoclopromida, podem ser adicionados para promover o esvaziamento gástrico. Os efeitos adversos são raros e geralmente leves e transitórios (11). É

aconselhável a administração endovenosa de 1mg de glucagon, imediatamente antes da injecção de contraste intravenoso para minimizar os artefactos de movimento intestinal. Sempre que possível preferimos a realização da MRE com o doente em decúbito ventral, facilitando a separação das ansas intestinais e diminuindo o volume da cavidade peritoneal a ser englobado e, como tal, o número de cortes coronais a adquirir (13). Contudo, muitos doentes podem não tolerar esta posição, sendo o decúbito dorsal uma alternativa adequada na maioria dos casos. Apesar da evolução considerável registada, a RM de corpo baseia-se ainda em sequências ponderadas em T1 e T2 com ou sem supressão de gordura e no estudo dinâmico T1 pós-gadolínio. O protocolo de MRE emprega sequências de single-shot spin-echo T2 (SSETSE) no plano coronal e axial, com e sem supressão de gordura, de steady-state free-precession (TrueFisp) os planos coronal e axial e estudo dinâmico T1 (eco de gradiente - GRE) póscontraste (arterial, venoso e intersticial) com supressão de gordura nas fases arterial, venosa intestinal e tardia. Ocasionalmente, pode ser útil adicionar sequências repetidas de steady-state free-precession na mesma posição de corte com o intuito de criar uma cine-análise das ansas intestinais, proximal a uma potencial área estenótica. Para se efectuar correctamente, uma estenose deve ser identificada ou suspeitada prospectivamente e normalmente requere supervisão directa por parte do radiologista aquando da realização do exame. Este protocolo abrangente é também projectado para superar desvantagens específicas de cada uma das sequências envolvidas.

A ausência de artefactos de susceptibilidade e resistência aos artefactos de movimento peristáltico intestinal, tornam a SSETSE a sequência T2 ideal para avaliação do delgado. Estas técnicas são técnicas sequenciais, nas quais cada fatia demora cerca de 1 segundo a ser adquirida e o centro do espaço k é adquirido em cerca de 20% desse tempo. As sequências de SSETSE são susceptíveis a artefactos de fluxo e logo voids de sinal intra-luminais podem ser apreciados no interior do lúmen intestinal (fig1). Técnicas de steady-state free-precession oferecem um contraste de imagem apoiado numa ponderação T1/T2 e envolve o completo rephasing, em vez do spoiling da magnetização transversa após múltiplas excitações rápidas. Estas sequências podem ser efectuadas rapidamente e são complementares às sequências de SSETSE e são as sequências de pulso preferidas para a avaliação do mesentério (Fig2). O rácio T1/T2 fornece um contraste de imagem que e primariamente ponderado em T2, com franco hipersinal para todos os tipos de líquido, já que o tempo de repetição e o tempo de eco são tão curtos que o T1 é sensivelmente constante. Esta característica permite uma boa avaliação da parede intestinal e particularmente na definição de edema e de estratificação (14). Tal como as sequências de SSETSE, são robustas no que respeita ao movimento e também aos artefactos de fluxo intra-luminais devido ao design de gradiente simétrico e balanceado. A cine-análise é também efectuada com esta técnica, permitindo informação funcional suplementar adicional. As contrapartidas são os artefactos de desvio químico, que pode ser resolvido com o uso de saturação de gordura

(15) e a alta sensibilidade aos artefactos de susceptibilidade que podem comprometer o diagnóstico em segmentos intestinais que se encontrem na proximidade de segmentos cólicos dilatados e preenchidos por gás. As sequências de GRE ponderadas em T1 com saturação de gordura são rotineiramente utilizadas para o estudo do realce mural (Fig3). Estas sequências são efectuadas com técnicas 2D ou 3D. m sistemas recentes a sequência 3D é a mais utilizada. Sequências pré e pós-contraste nos planos coronal e axial devem ser efectuadas num mesmo plano para permitir a medição do realce do sinal (16-19). A informação proveniente das sequências adquiridas após administração de gadolínio correlacionam-se bem com a gravidade da inflamação (20-23). A saturação de gordura e a administração de gadolínio permitem obter uma excelente conspicuidade do realce acentuado da parede entre o lúmen e a gordura peri-enterica saturada, ambos com hiposinal T1. Apesar das sequencias 3D providenciarem melhor resolução espacial, existe um aumento do blurring da imagem e uma redução do rácio sinal-ruído em comparação com as sequencias 2D. Para além disso, na nossa experiência não se demonstra significativo ganho de informação na transferência do 2D convencional para o 3D. Para doentes incapazes de cooperar com as necessárias apneias a utilização de técnicas ultrarrápidas com pulsos preparatórios (magnetization prepared gradient recalled echo - MPGRE) (24) com ou sem gating ou aquisição com sequencias 3D GRE com aquisição radial do espaço k (25) poderão ser determinantes no sucesso da RM neste subgrupo de doentes.

Em conclusão, na prática clínica actual, as técnicas de imagem seccional e em particular a tomografia computorizada, têm sido utilizadas de forma crescente, aumentando a preocupação relativa aos potenciais riscos inerentes à radiação ionizante utilizada nestes exames. Torna-se desta forma necessário estabelecer um novo paradigma de imagem, no qual deve contemplar a segurança do doente como um aspecto essencial na escolha do método de imagem de diagnostico. Avanços tecnológicos recentes colocam a RM como uma opção alternativa válida no estudo do intestino delgado. O estado da arte da RM pode fornecer uma avaliação do intestino e de outras estruturas abdominais de forma pormenorizada e com elevada acuidade. As suas vantagens intrínsecas e a ausência de radiação ionizante tornam esta técnica, na maioria das situações clínicas, superior à TC no estudo do intestino delgado. Para uma correcta aplicação torna-se necessário o emprego de um protocolo de imagem adequado, reconhecendo as vantagens e desvantagens de cada uma das sequências envolvidas. De igual forma antecipa-se importante evolução na avaliação de doentes incapazes de realizar adequadas apneias respiratórias com sequencias insensíveis ao movimento e adquiridas em respiração continua.

Referências 1- Swain CP, Gong F, Mills TN. Wireless transmission of a colour television moving image from the stomach using a miniature CCD camera, light source and microwave transmitter. GUT 1996; 39:A26 2- Iddan GI, Swain CP. History and development of capsule endoscopy. Gastrointest Endoscopy Clin N Am 2004; 14:1 9 3- Mergener K, Enns R, Brandabur JJ et al. Complications and problems with capsule endoscopy: results from two referral centers. Gastrointest Endosc 2003; 57:AB170 4- Barkin J, Friedman S Wireless capsule endoscopy requiring surgical intervention: the words experience. Am J Gastroenterol 2002; 97:5298 5- Shoenut JP, Semelka RC, Magro CM, Silverman R, Yaffe CS, Micflikier AB. Comparison of magnetic resonance imaging and endoscopy in distinguishing the type and severity of inflammatory bowel disease. J Clin Gastroenterol 1994;19:31 35. 6- Semelka RC, Armao D, Júnior JE,and Huda W. Imaging Strategies to Reduce the Risk of Radiation in CT Studies, Including Selective Substitution With MRI. J. Magn. Reson. Imaging 2007;25:900 909.

7- Picano E, Vano E, Semelka R, Regulla D. Cardiovasc Ultrasound. 2007 Oct 31;5:37. 8- What are the radiation risks from CT? U.S. Food and Drug Administration, http://www.fda.gov/cdrh/ct/risks.html; 2005. 9- Executive Summary. Board on Radiation Effects Research Division on Earth and Life Studies editor Health Risks from Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation: BEIR VII Phase 2. Washington, DC: National Academy Press; 2005. 10- Gore RM, Balthazar EJ, Ghahremani GG, Miller FH. CT features of ulcerative colitis and Crohn s disease. AJR Am J Roentgenol 1996;167:3 15. 11- Ajaj W, Goehde SC, Schneemann H, et al. Oral contrast agents for small bowel MRI: comparison of different additives to optimize bowel distension Eur Radiol 2004; 14:458 464 12- Ajaj W, Goyen M, Schneemann H, et al. Oral contrast agents for small bowel distension in MRI: influence of the osmolarity for small bowel distention Eur Radiol 2005; 15: 1400 1406 13- Prassopoulos P, Papanikolaou N, Grammatikakis J, et al. MR Enteroclysis Imaging of Crohn Disease1 RadioGraphics 2001; 21:S161 S172 14- Gourtsoyiannis N, Papanikolaou N, Grammatikakis J, et al. MR enteroclysis protocol optimization: comparison between 3D FLASH with fat saturation after

intravenous gadolinium injection and true FISP sequences. Eur Radiol 2001; 11:908 13. 15- Gourtsoyiannis NC, Grammatikakis J, Papamastorakis G, et al. Imaging of small intestinal Crohn s disease: comparison between MR enteroclysis and conventional enteroclysis. Eur Radiol 2006; 16:1915 25. 16- Oto A, Kayhan A, Williams JT, Fan X, Yun L, Arkani S, Rubin DT. Active Crohn's disease in the small bowel: evaluation by diffusion weighted imaging and quantitative dynamic contrast enhanced MR imaging. 17- Giusti S, Faggioni L, Neri E, Fruzzetti E, Nardini L, Marchi S, Bartolozzi C. Dynamic MRI of the small bowel: usefulness of quantitative contrastenhancement parameters and time-signal intensity curves for differentiating between active and inactive Crohn's disease. Abdom Imaging. 2010; 35:646-53. 18- Oommen J, Oto A. Contrast-enhanced MRI of the small bowel in Crohn's disease. Abdom Imaging. 2011; 36:134-41. 19- Rimola J, Ordás I, Rodriguez S, et al. Magnetic resonance imaging for evaluation of Crohn's disease: validation of parameters of severity and quantitative index of activity. Inflamm Bowel Dis. 2011; 17:1759-68. 20- Semelka RC, Shoenut JP, Silverman R, Kroeker MA, Yaffe CS, Micflikier AB. Bowel disease: prospective comparison of CT and 1.5-T pre- and postcontrast MR imaging with T1-weighted fatsuppressed and breath-hold FLASH sequences. J Magn Reson Imaging 1991; 1:625 632. 21- Marcos HB, Semelka RC. Evaluation of Crohn s disease using halffourier RARE and gadolinium-enhanced SGE sequences: initial results. Magn Reson Imaging 2000; 18:263 268.

22- Low RN, Sebrechts CP, Politoske DA, et al. Crohn disease with endoscopic correlation: single-shot fast spin-echo and gadoliniumenhanced fat-suppressed spoiled gradient-echo MR imaging. Radiology 2002; 222:652 660. 23- Florie J, Wasser MN, Arts-Cieslik K, et al. Dynamic contrastenhanced MRI of the bowel wall for assessment of disease activity in Crohn s disease. AJR Am J Roentgenol 2006; 186: 1384 1392. 24- Herédia V, Ramalho M, de Campos RO, Lee CH, Dale B, Vaidean GD, Semelka RC. Comparison of a single shot T1-weighted in- and out-of-phase magnetization prepared gradient recalled echo with a standard two-dimensional gradient recalled echo: preliminary findings. J Magn Reson Imaging. 2011; 33:1482-90. 25- Azevedo RM, de Campos RO, Ramalho M, Herédia V, Dale BM, Semelka RC. Free-breathing 3D T1-weighted gradient-echo sequence with radial data sampling in abdominal MRI: preliminary observations. AJR Am J Roentgenol. 2011;197:650-7.

Fig1 - Imagens coronais T2 SSETSE (a) e steady state free precession (b) de um doente jovem com suspeita de doença de Crohn. A sequência SSETSE demonstra estruturas detalhadas bem como a espessura e o relevo mucoso da parede intestinal, mesmo sem recurso a agentes espasmolíticos. Essas sequências são suscetíveis a vazios de sinal devido ao movimento peristáltico, que são vistas como áreas de baixo sinal dentro do lúmen intestinal. Esta desvantagem é compensada com a sequência de steady state free precession (b) que são robustas e resistentes a estes artefactos. Fig2 - Coronal T2 SSETSE (a) e steady state free precession (b) num doente de 34 anos de idade com doença de Crohn inativa. Aparência mesentério congelados na sequência SSETSE (a) devido aos efeitos de filtragem do espaço k. As sequências de steady state free precession são ideais para a visualização das estruturas vasculares e do mesentério. Gânglios linfáticos de pequeno volume são bem demonstrado nestas imagens. Note-se também o artefacto de desvio químico que ocorre na interface da gordura mesentérica com os vasos e gânglios mesentéricos.

Fig3 - Coronal T1 pós-gadolínio com supressão de gordura (3D GRE) de uma doente de 28 anos de idade. Observa-se espessamento da parede com realce parietal envolvendo o íleon terminal consistente com doença inflamatória intestinal activa. Excelente conspicuidade entre o realce da mucosa intestinal e o hiposinal do lúmen e da gordura peri-entérica.