Diagnostica per immagini e radioterapia

Prima lezione del 06 ottobre

Esame

10 domande a risposta multipla; servono 6 domande corrette per superare l’esame; una sola risposta corretta; tempo 20 minuti.

Strutture ossee del neurocranio

Le strutture ossee del neurocranio sono 8 unite da suture fibrose:

• L’osso frontale
• L’osso temporale
• L’osso parietale
• L’osso occipitale
• L’osso etmoidale
• L’osso sfenoidale

Mentre le ossa del massiccio facciale sono 6. È importante ricordare le suture come:

• La satura sagittale tra le ossa frontali
• La sutura metopica che si connette al naso e alle ossa nasali
• Le suture coronariche che sono ai lati con l’osso parietale
• Le suture lambdoidee (strutture importanti presenti nella fase di crescita dell’età pediatrica e importanti per la distinzione delle localizzazioni delle lesioni nell’adulto)
• La fontanella anteriore che connette la sutura sagittale con le suture coronali, detta anche Bregma
• Lo pterion tra la sutura coronale, la sutura sfeno-frontale e la sutura squamosa, oltreché sfeno-squamosa. È considerato un punto molto importante perché è di minor resistenza; è un punto dove, nelle lesioni temporali, entra il neurochirurgo per fare gli interventi. Al di sotto vi è la presenza dell’arteria meningea media, per il resto invece è un punto di facile accessibilità.

Meningi

Al di sotto dell’involucro osseo vi sono le meningi che si distinguono in:

• Pia Madre → riveste la corteccia
• Subaracnoide → è lo spazio tra l’osso e la corteccia e la Pia madre, dove ci sono i segni venosi
• Dura madre → è adesa invece all’osso

Le lesioni che si trovano al di fuori dell’encefalo si definiscono extra-assiali, in quanto fanno parte delle strutture attorno all’encefalo, ad esempio le meningi. Le lesioni proprie dell’encefalo si definiscono intra-assiali.

Lobi cerebrali

Scendendo verso la profondità, dall’osso verso le meningi, raggiungiamo i lobi cerebrali con la parte della corteccia e la parte della sostanza bianca. I lobi sono cinque:

• Frontale
• Parietale
• Temporale
• Occipitale
• Insula

Il lobo frontale, parietale e occipitale sono definite strutture sovra-tentoriali. Il tentorio divide le strutture sovra-tentoriali da quelle sotto-tentoriali (il tronco e il cervelletto).

I confini di alcuni di questi lobi sono facilmente discernibili, altri meno, l’insula, ad esempio, si trova al di sotto, per cui bisogna alzare una parte del lobo frontale. Il confine, più noto tra il frontale e il parietale è il solco centrale o scissura di Rolando. Davanti alla scissura rolandica si trova il giro precentrale che è la corteccia motoria, dietro vi è invece il giro post-centrale che è la corteccia somato-sensitiva. Per distinguere il lobo centrale dallobo parietale e temporale è importante osservare la scissura Silviana o scissuralaterale. La distinzione fra parietale-temporale e parietale-occipitale sul versante laterale non è definita da una scissura specifica (zona di confine grigia), ma è meglio definita sul profilo mesiale. Tra i due emisferi troviamo la scissura interemisferica.

Superficie mesiale

Sulla superficie mesiale ritroviamo delle scissure che ci permettono di distinguere il lobo parietale dal lobo occipitale come la scissura parieto-occipitale; sul profilo mesiale vi è anche la cosiddetta scissura calcarina che fa parte del lobo occipitale, dividendolo in superiore e inferiore. Quello che rimane senza una scissura di definizione è il passaggio tra il lobo parietale e il lobo temporale.

Ogni lobo ha una serie di giri e solchi e vi è un’ampia variabilità personale nella girificazione singola. Questa girificazione aumenta durante lo sviluppo in età fetale perché il nostro cervello durante i primi mesi di gestazione è liscio. Con le tecniche avanzate è possibile valutare in sede post-natale e definire quantitativamente un indice di girificazione tramite delle sequenze apposite. In rosso si nota la scissura di Rolando che ha un segno caratteristico dell’omega; proprio dove c’è l’omega c’è una rappresentazione somatotopica.

Solchi e giri

I solchi possono essere superiore, medio, inferiore per il frontale, così anche per il temporale, parietale ecc. È importante soffermarsi sulla parte inferiore frontale in cui ci sono due rami:

• Un ramo anteriore orizzontale
• Un ramo ascendente

Questi rami si dividono in 3 porzioni:

• Una parte anteriore che è la cosiddetta pars orbitalis (fa parte dell’orbita)
• Una parte in mezzo che si chiama parte triangolare perché ha la forma di un triangolo rovesciato
• Una parte opercolare (l’opercolo è la base del giro della Corteccia Motoria)

Giro del cingolo

Sul profilo mesiale invece è importante ricordare il giro del cingolo che avvolge il corpo calloso e ha un ruolo determinante nella personalità e nelle scelte decisionali; ad esempio, nei soggetti che hanno dipendenze c’è un’attivazione alterata del giro cingolato in connessione con determinate aree della corteccia frontale. Sempre rimanendo sul profilo mesiale un’altra struttura importante è il cuneo che fa parte del lobo occipitale. Dal cuneo si dipana una parte di encefalo profonda (procedendo verso il basso) che è la parte temporo-occipitale; nella parte mesiale (profonda) della temporo-occipitale si sviluppano le strutture della memoria.

Immagine coronale

Questa invece è un’immagine coronale. A sinistra andando dall’alto verso il basso troviamo: le strutture frontali, temporali con in mezzo la scissura Silviana; le strutture temporali nella parte che va verso il basso si connettono con i giri temporo-occipitali e poi si avvolgono mesialmente (si rigirano) e creano le strutture temporo-mesiali. Le strutture temporo-mesiali sono l’amigdala, l’ippocampo, il giro parippocampale e queste strutture sono deputate prevalentemente alla memoria. Il temporale si riavvolge medialmente su sé stesso e forma le strutture temporo-mesiali. Esistono porzioni dell’Ippocampo il cui danno da sintomi differenti; ad esempio, se si ha un’amnesia transitoria spesso il danno avviene nel tratto CA1 o in CA4 e siamo in grado con la risonanza e con sequenze dedicate di vedere esattamente dove si localizza il danno in modo preciso.

Immagini radiologiche

In rosso c’è l’insula rappresentata con delle immagini radiologiche; a destra vediamo un’immagine sagittale e a sinistra un’immagine assiale. Nell’immagine sagittale siamo nella parte esterna in cui vediamo lateralmente tutto l’encefalo. L’insula ha numerosi ruoli ed è una struttura molto piccola con poca corteccia (rispetto al temporale o il frontale). Andando verso il basso, dalla parte corticale approdiamo alla sostanza bianca, fatta da fasci di assoni che costituiscono la corona raggiata.

Corpo calloso

I fasci che crossano da una parte dell’emisfero all’altro si dicono commissure. La commisura più importante e grande dell’encefalo è il corpo calloso. Oltre al corpo calloso vi è un altro fascetto di sostanza bianca chiamata commissura anteriore più piccola. Se vediamo il corpo calloso in sagittale distinguiamo una parte anteriore, una centrale, una posteriore; nell’immagine assiale invece è visibile solo quella anteriore e posteriore. Il corpo calloso è costituito da:

• Il rostro davanti
• La parte anteriore è chiamata ginocchio
• Il corpo
• L’istmo sempre un po' più assottigliato
• La parte posteriore splenio

È molto importante conoscere il corpo calloso perché nella patologia pediatrica una morfologia alterata ci può far capire se un bambino ha un problema genetico o un danno lesionale. Siamo in grado di studiare i fasci di sostanza bianca con una tecnica avanzata: Imaging del Tensore di Diffusione (DTI), che capta tutti i fasci di fibre che sono nell’encefalo: tutti quelli di direzione antero-posteriore li colora di verde, mentre quelli in direzione cefalo-caudale li colora di blu, e quelli in direzione latero-laterale di rosso. Si avrà così un’immagine qualitativamente buona ed è un modo per capire se le fibre di sostanza bianca hanno dei danni. In rosso, dunque, si avrà il corpo calloso, in blu questa struttura che passa nella capsula interna (il Fascio Motorio) e in verde i fascicoli Fronto-Parietali, Fronto-Occipitali. Quest’immagine può avere anche delle ricostruzioni 3D.

Nuclei della base

Sotto alla sostanza bianca troviamo i nuclei della base delle strutture della sostanza grigia, ovvero:

• Il caudato con testa, corpo e coda
• Il putamen
• Il globo pallido (medialmente/in profondità al putamen)

I nuclei della base sono implicati nei danni motori come il tremore. Il caudato ed il putamen formano un neostriato, mentre il putamen (in verde) e il globo pallido (cerchiato in rosso) formano un nucleo lenticolare. Anche il talamo è un nucleo di sostanza grigia ma non viene considerato un nucleo della base perché la sua funzione di relais è prevalentemente sensitivo-motorio. Il caudato avvolge il putamen; tra il putamen e il caudato ci sono dei fasci di sostanza grigia che danno proprio delle striature (per questo si chiama neostriato). Tra il putamen e la testa del caudato c’è il braccio anteriore della capsula interna, poi questo braccio si inginocchia e va indietro e fa il braccio posteriore. (la sequenza è: braccio anteriore-ginocchio-braccio posteriore). Il più importante è il braccio posteriore, in cui passa il fascio motorio.

Altri nuclei grigi

Altri nuclei grigi sono:

• Il nucleo rosso nel mesencefalo (struttura del tronco)
• La sostanza nigra nel mesencefalo
• Il nucleo dentato nella profondità degli emisferi cerebellari

Dai nuclei grigi della base passiamo alle strutture della linea mediana: l’ipofisi (in rosso) con una parte grigia e una bianca (distinta in adenoipofisi e neuroipofisi), visibile anche il peduncolo (in giallo), la cisterna (in verde), il chiasma (in blu struttura al di sopra della ghiandola ipofisaria).

Strutture pediatriche

È sempre molto importante riuscire ad inquadrare il paziente anche pediatrico, perché il tipo di indagine diagnostica che viene eseguito si differenzia a seconda del quesito diagnostico, per quanto riguarda la ghiandola ipofisaria, ad esempio, vi è nell’adulto una ghiandola con un pezzo grigio e un pezzo nero, ad un anno la ghiandola risulta essere molto più piccola, mentre in un bambino appena nato la ghiandola è tutta bianca per il tipo di ormoni secreti. Esistono poi delle semeiotiche dei neuro-radiologi per capire cos’è fisiologico e cosa non lo è in base all’età del paziente.

Strutture sottotentoriali

Appartiene alla regione sottotentoriale il tronco, il quale si divide in:

• Mesencefalo in rosso con l’incisura mesencefalica che lo divide dal ponte
• Ponte in blu con una bozza che lo rende distinguibile
• Bulbo in verde con l’incisura bulbo-pontina

In sagittale è possibile notare il verme in giallo del cervelletto, mentre ai lati si affiancheranno gli emisferi cerebellari. Facendo un’immagine di risonanza sulla linea mediana quello che vediamo è il verme e la tonsilla cerebellare appena lateralmente. Ciò che è importante vedere in radiologia è se una struttura c’è o se è assente:

• Agenesia, vediamo come il verme non si è mai sviluppato, e anche il Tronco ha un aspetto dismorfico perché il mesencefalo non ha una forma normale, il Ponte è molto piccolo e tozzo, il Bulbo molto allungato
• Ipoplasia, vediamo strutture che sono più piccole rispetto al normale
• Atrofia, vediamo strutture atrofiche ovvero che perdono sostanza nel tempo

Peduncoli cerebellari

I peduncoli cerebellari connettono il tronco agli emisferi cerebellari e ciascun peduncolo connetterà rispettivamente il mesencefalo, il ponte ed il bulbo al tronco:

• I peduncoli cerebellari superiori connetteranno il cervelletto al mesencefalo del tronco, sono i più piccoli e sottili
• I peduncoli cerebellari medi connettono il cervelletto al ponte, sono i più grandi
• I peduncoli cerebellari inferiori connetteranno il cervelletto al bulbo

Si è partiti da una teoria localizzante con Franz Joseph Gall, il quale dava un ruolo a ciascuna area dell’encefalo. Si passa poi a Wernicke e a Broca, i quali hanno dimostrato in loco i danni focali in determinate aree e i sintomi associati. Gli studi elettrofisiologici seguiti nel tempo hanno solo confermato questa teoria localizzazionista secondo cui ad ogni area corrisponde una funzione. Mentre gli studi di connettività funzionale degli ultimi anni hanno mostrato che molte aree sono interconnesse per svolgere una sola funzione (l’olismo). Il più grande esempio di funzione-localizzazione è la somatotopia di Penfield: nella corteccia Rolandica abbiamo l’arto inferiore rappresentato nella profondità/all’interno e man mano che andiamo verso l’esterno abbiamo il braccio, la mano (dentro l’omega), e poi una parte laterale dedicata tutta al viso ed in particolare alla bocca, la quale ha una quantità di neuroni dedicati enorme.

Lobo frontale

Il lobo frontale ha un ruolo sulla:

• Personalità
• Ragionamento e l’aspetto decisionale
• Emozioni
• Parte della memoria (la maggior parte avviene nel Temporale)

Nel lobo frontale c’è il solco Rolandico con la corteccia motoria primaria al davanti, l’area di Broca (in cui troviamo la pars orbitalis, la parte triangolare e opercolare) che si occupa della produzione del linguaggio. Al di sotto troviamo il lobo Olfattorio e la Corteccia orbito-frontale. La scissura Rolandica ha una forma di omega o dell’epsilon quando non è completamente formata; è normale dunque trovare un’asimmetria a livello Rolandico, che non hanno necessariamente la stessa forma.

Studi di attivazione funzionale

Studi di attivazione funzionale: un paziente entra in risonanza, gli viene chiesto di tenere tutto il corpo fermo (la mano, il polso immobile) ma di aprire e chiudere a pugno le dita. Mentre lui svolge questo movimento viene eseguita una sequenza apposita per la risonanza funzionale, facendolo fermare e ripartire con il movimento delle dita più volte; captiamo in questo modo un segnale diverso a livello dell’encefalo riuscendo a notare cosa succede quando la mano si muove e a quando è ferma: si è visto che quando si muove la mano si attivano dei neuroni nella zona dell’omega.

Vi sono una serie di aree supplementari e di supporto all’area motoria primaria come: le aree paracentrali, il solco frontale superiore, l’area premotoria. Ad una funzione non afferisce una sola area specifica singola. Altre funzioni della Corteccia Frontale sono:

• Programmazione: quando fare un movimento
• Apprendimento: imparare una sequenza motoria attraverso anche i neuroni a specchio
• Pianificazione: pianificazione del movimento coordinato con il cervelletto

Al sistema Motorio infatti bisogna integrare anche:

• I nuclei della base
• Il cervelletto

Cervelletto

Il cervelletto si divide in:

• Spino-cervelletto: deputata soprattutto alla coordinazione e alle afferenze somato-sensoriali
• Cerebro-cervelletto: è la parte più recente ontologicamente
• Vestibolo-cervelletto: la parte vestibolare è la più antica che è deputata prevalentemente all’equilibrio

Il cervelletto è sempre stato considerato un relais motorio di coordinazione, ma negli ultimi anni si sta associando il cervelletto a problemi cognitivi ed emozionali; il tutto è partito con i primi studi su dei bambini pediatrici operati su tumori cerebellari che mostravano mutismo, da lì si sono ampliati studi sia nei disordini psichiatrici che nell’autismo. Nell’autismo si è visto che il volume cerebellare è differente rispetto ai soggetti normali. Da qui la conclusione secondo cui il cervelletto ha un ruolo importante nella parte metacognitiva, in tutti i processi cognitivi superiori.

Lobo parietale

Il lobo parietale ha un ruolo:

• Nell’integrazione sensitiva
• Nella coscienza spaziale del corpo e della propriocezione in relazione agli altri

Il lobo parietale ha una corteccia somato-sensitiva accessoria dietro la corteccia somato-sensitiva primaria e troviamo anche l’area gustativa primaria. Questo è uno studio funzionale in cui abbiamo l’attivazione dell’area sensitiva parietale primaria, dopo aver stimolato il paziente con una stimolazione elettrica si sono attivati i neuroni deputati. Nella prima immagine abbiamo stimolato il nervo mediale, nella seconda il nervo tibiale.

Lobo occipitale

Il lobo occipitale ha una funzione sensitiva primaria che integra e interpreta gli stimoli visivi. Vi è una corteccia visiva primaria e attorno una corteccia visiva associativa. La corteccia calcarina, l’area visiva primaria e attorno la corteccia visiva secondaria. La via ottica non è fatta solo dalla corteccia visiva ma anche dalle orbite con il globo oculare, la retina, il nervo ottico, il chiasma, la zona retro-chiasmatica con i tratti ottici, arriviamo al corpo genicolato laterale che è un relais, poi la radiazione ottica e l’area visiva primaria. Il nervo ottico lo vediamo molto bene in risonanza. Il chiasma è sempre evidente, ha una forma a “X”. I corpi genicolati laterali invece non si vedono bene, mentre vediamo bene i tratti ottici. Vediamo bene la via visiva nera in un’immagina tutta bianca. In realtà in tutti noi, se facessimo la risonanza, non saremmo in grado di vederla perché abbiamo la sostanza bianca mielinizzata, dunque, ha lo stesso colore della via visiva mielinizzata. Qui siamo in grado di vederla.