Radiology and Physical Medicine

OBSERVATION AND APPLICATIONS OF MAGNETIC RESONANCE (RM) IN THE FETAL MYELINIZATION PROCESS OBSERVACIÓN Y APLICACIONES DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA (RM) EN EL PROCESO DE MIELINIZACIÓN FETAL

April 20, 2019 | Translate

Magnetic resonance imaging (MRI) is a non-invasive and safe technique (since it omits the use of electromagnetic radiation), which is increasingly used to study fetal brain development and for the early detection of certain fetal diseases.

There are many advantages of using MRI instead of ultrasound. Among them, the MRI improves the spatial resolution, allows the observation of both cerebral hemispheres at the same time and the direct development of the cerebral cortex and does not generate confusing shadows.

One of the applications of MRI is the monitoring and detection of possible congenital anomalies in the myelination of the fetus. Myelination is a good indicator of the degree of cerebral maturation.

Firstly, regarding the normal myelination process, it is estimated that it begins around the fourth month of gestation and does not end until the child is two years old. The normal direction of the process in the brain is from the back to the front, from caudal to cranial and from the central zone to the peripheral zone.

Myelination appears in each zone at different times of fetal development. Thus, a myelination sequence is created in which myelin is first generated in the sensory fibers and the proximal zone of the SN. Secondly, the myelination occurs in the motor fibers and the distal zone of the SN.

In the progress of myelination, a shortening of the signal is observed both in T1 (due to an increase in cholesterol and glycolipids) and in T2 (due to an increase in water due to the increase in lipids). These shortenings are visible with a hyper signal in T1 and a hyposignal in T2.

These changes can be observed in the white matter and present the following sequence:

  • At 20 weeks: posterior part of the brainstem
  • At 27 weeks: vermis, middle cerebellar peduncles and central basal ganglia
  • At 33 weeks: posterior limb of the internal capsule
  • End of gestation: radiated crown of the thalamus

 

Agenesis of the corpus callosum

The corpus callosum is a structure that connects the two cerebral hemispheres. It may present agenesis of the corpus callosum (ACC), a congenital defect in which the corpus callosum is partially or totally absent.

Prenatal diagnosis is difficult due to the limitations of ultrasound so the clinical suspicion of agenesis of the corpus callosum is obtained by indirect sonographic signs. An MRI will be performed to check if the apparent agenesis of the corpus callosum is isolated or there are associated anomalies.

The prognosis depends on the degree and severity of the malformations that accompany this anomaly, such as cortical alterations, heterotopia, Dandy-Walker malformation, schizencephaly and encephalocele.

ACC induces specific anatomical effects such as the formation of Pbrost fibers on the lateral ventricles. The nerves cannot cross the midline because the callosal commisure does not form and are oriented according to the ventral-dorsal axis.

Other consequences are the radial arrangement of medial sulci and convolutions of the cerebral hemispheres, inverted cingulum convolutions and characteristic anomalies of the lateral ventricles.

“(A) Sagital SSFSE T2; (B) Axial SSFSE T2; (C) Axial SSFESE T2. EG 27, 2s agenesis of genu and 2/3 anterior parts of corpus callosum (white arrow). Anterior-inferior fusion of both frontal lobes (arrow’s head) and absence of frontal horns (arrow). Dysplastic multicystic left kidney (curved arrow). (D) Coronal SSFSE T2; (E) Axial SSFSE T2; (F) Axial SSFSE T2 21, 4s. Semilobar holoprosencephaly with thalamic (curved arrow) and frontal lobes (arrow’s head) fusion. Formation of the temporal and occipital horns (white arrow). Rudimentary falx cerebri (arrow)” 2.

 

References:

  1. es [Internet]. H.I.U. Niño Jesús. Madrid: Miguel A. López Pino; 2015 [updated 28 Feb 2018; cited 20 Dic 2018]. Available from: https://seram.es/images/site/02-rm_en_la_valoraci%C3%B3n_de_la_maduraci%C3%B3n_de_la_mielina.pdf

 

  1. Recio Rodríguez M., Martínez de Vega Fernández V., Martínez Ten P., Pérez Pedregosa J., Martín Fernández-Mayoralas D., Jiménez de la Peña M. RM fetal en las anomalías del SNC. Aspectos de interés para el obstetra. R.A.R. [Internet]. 2010 [cited 20 Dic 2018]; 74 (4): 385-396 Available from: http://isradiology.org/gorad/docs/2011/rar_6_espl.pdfç

 

  1. Images taken from M. Recio et al, 2010.

 

  1. Gonçalvez-Ferreira T., Sousa-Guarda C., Oliveira-Monteiro J.P., Carmo-Fonseca M.J., Filipe-Saraiva P., Goulão-Constâncio A. Agenesia del cuerpo calloso. Neurol [Internet]. 2003 [cited 22 Dic 2018]; 36 (8): 701-706. Available from: http://www.sld.cu/galerias/pdf/sitios/rehabilitacion-logo/agenesia_cuerpo_calloso.pdf

 

 

Andrea Sánchez Alonso

Marta Presentación Rodríguez Rodríguez

Eva Zhang Huang

La resonancia magnética (RM) es una técnica no invasiva y segura, cada vez más utilizada para estudiar el desarrollo cerebral fetal y para detección precoz de ciertas patologías fetales.

Las ventajas de la utilización de RM frente a la ecografía son abundantes. Entre ellas, destacan que la RM mejora la resolución espacial, permite la observación de ambos hemisferios cerebrales al mismo tiempo y el desarrollo directo de la corteza cerebral y no genera sombras que induzcan confusión.

Una de las aplicaciones de la RM es el seguimiento y detección de posibles anomalías congénitas en la mielinización del feto. La mielinización es un buen indicador del grado de maduración cerebral.

En primer lugar, en cuanto al proceso de mielinización normal, se estima que comienza en torno al cuarto mes de gestación y no finaliza hasta los dos años de edad. La dirección normal del proceso en el encéfalo es posteroanterior, caudo-craneal y de la zona central a la zona periférica.

La mielinización aparece en cada zona en diferentes momentos del desarrollo fetal. Así, se crea una secuencia de mielinización en la cual primero se genera mielina en las fibras sensitivas y la zona proximal del SN. En segundo lugar, se produce la mielinización de las fibras motoras y la zona distal del SN.

En el progreso de la mielinización se observa un acortamiento de la señal tanto en T1 (por aumento de colesterol y glicolípidos) como en T2 (por aumento de agua debido al aumento de lípidos). Estos acortamientos son visibles con una hiperseñal en T1 y una hiposeñal en T2.

Estos cambios se observan en la sustancia blanca y presentan la siguiente secuencia en las diferentes estructuras encefálicas:

  • A las 20 semanas: parte posterior del tronco del encéfalo
  • A las 27 semanas: vermis, pedúnculos cerebelosos medios y ganglios basales centrales.
  • A las 33 semanas: brazos posteriores de las cápsulas internas
  • Final de la gestación: corona radiada del tálamo

 

Agenesia del cuerpo calloso

El cuerpo calloso es una estructura que conecta los dos hemisferios cerebrales. Puede presentar un defecto congénito llamado agenesia de cuerpo calloso (ACC), en la cual el cuerpo calloso está parcial o totalmente ausente.

El diagnóstico prenatal es difícil debido a las limitaciones de la ecografía y la sospecha de agenesia de cuerpo calloso se obtiene por signos ecográficos indirectos. Se realizará una RM para comprobar si la aparente ACC es aislada o hay anomalías asociadas.

El pronóstico depende del grado y de la gravedad de las malformaciones que acompañan a dicha anomalía, como alteraciones corticales, heterotopias, malformación Dandy-Walker, esquisencefalias y encefaloceles.

La ACC induce secuelas anatómicas específicas como la formación de las fibras Pbrost en la cara medial de los ventrículos laterales. Debido a que no se forma la comisura callosa, las fibras nerviosas que no pueden cruzar la línea media se orientan según el plano ventrodorsal.

Otras consecuencias: disposición radial de los surcos y circunvoluciones mediales de los hemisferios cerebrales, circunvoluciones invertidas del cíngulo, y anomalías características de los ventrículos laterales.

“(A) Sagital SSFSE T2; (B) Axial SSFSE T2; (C) Axial SSFSE T2. EG 27,2s Agenesia de la rodilla y de los 2/3 anteriores del cuerpo calloso (flecha blanca). Fusión anteroinferior de ambos lóbulos frontales (cabeza flecha) y ausencia de astas frontales (flecha quebrada). Riñón izquierdo displásico multiquístico (flecha curva). (D) Coronal SSFSE T2; (E) Axial SSFSE T2; (F) Axial SSFSE T2. 21,4s. Holoprosencefalia semilobar con fusión de tálamos (flecha curva) y lóbulos frontales (cabeza flecha). Formación de astas temporales y occipitales (flecha blanca). Hoz rudimentaria (flecha quebrada)”2.

 

Bibliografía:

  1. es [Internet]. H.I.U. Niño Jesús. Madrid: Miguel A. López Pino; 2015 [actualizado 28 Feb 2018; citado 20 Dic 2018]. Disponible en: https://seram.es/images/site/02-rm_en_la_valoraci%C3%B3n_de_la_maduraci%C3%B3n_de_la_mielina.pdf

 

  1. Recio Rodríguez M., Martínez de Vega Fernández V., Martínez Ten P., Pérez Pedregosa J., Martín Fernández-Mayoralas D., Jiménez de la Peña M. RM fetal en las anomalías del SNC. Aspectos de interés para el obstetra. R.A.R. [Internet]. 2010 [citado 20 Dic 2018]; 74 (4): 385-396 Disponible en: http://isradiology.org/gorad/docs/2011/rar_6_espl.pdf

 

  1. Imágenes tomadas de M. Recio et al, 2010.

 

  1. Gonçalvez-Ferreira T., Sousa-Guarda C., Oliveira-Monteiro J.P., Carmo-Fonseca M.J., Filipe-Saraiva P., Goulão-Constâncio A. Agenesia del cuerpo calloso. Rev. Neurol [Internet]. 2003 [citado 22 Dic 2018]; 36 (8): 701-706. Disponible en: http://www.sld.cu/galerias/pdf/sitios/rehabilitacion-logo/agenesia_cuerpo_calloso.pdf

 

Andrea Sánchez Alonso

Marta Presentación Rodríguez Rodríguez

Eva Zhang Huang

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