What are the characteristics of an abscess on diffusion-weighted imaging (DWI) sequences and apparent diffusion coefficient (ADC) maps?

Características de un Absceso en Secuencias de Difusión y Mapa ADC

Los abscesos muestran hiperintensidad central marcada en las imágenes de difusión (DWI) con valores bajos correspondientes en el mapa de coeficiente de difusión aparente (ADC), reflejando restricción de la difusión del agua debido al contenido purulento viscoso con alta celularidad.

Hallazgos Característicos en Secuencias de Difusión

Apariencia en DWI

• El centro del absceso aparece marcadamente hiperintenso (brillante) en las imágenes de difusión, distinguiéndose claramente del parénquima cerebral circundante 1
• Esta hiperintensidad central es consistente en prácticamente todos los abscesos piógenos, observándose en 38 de 39 casos reportados en la literatura 2
• La intensidad de señal alta en DWI persiste incluso cuando otras secuencias convencionales pueden ser ambiguas 3, 2

Valores en el Mapa ADC

• Los abscesos piógenos demuestran valores de ADC significativamente reducidos en su centro, típicamente alrededor de 0.52-0.65 × 10⁻³ mm²/s 4, 3
• El ratio ADC (ADCR) del absceso comparado con tejido cerebral normal es aproximadamente 0.63, indicando restricción marcada de la difusión 3
• Esta restricción de difusión corresponde directamente a la presencia de material purulento con alta viscosidad y densidad celular 4, 2

Mecanismo Fisiopatológico

• La restricción de difusión se debe al contenido purulento viscoso con alta concentración de células inflamatorias, bacterias, detritos celulares y proteínas 2
• El movimiento browniano del agua está significativamente limitado en este medio viscoso, resultando en valores bajos de ADC 3
• Esta característica física diferencia los abscesos de otras lesiones quísticas o necróticas 3, 2

Utilidad Diagnóstica y Rendimiento

Precisión Diagnóstica

• La combinación de DWI y ADC alcanza una sensibilidad del 92% (IC 95%: 88-95%) y especificidad del 91% (IC 95%: 86-94%) para el diagnóstico de absceso cerebral 1
• El valor predictivo positivo es 88% y el valor predictivo negativo es 90% 1
• DWI es superior a la RM convencional con contraste, que tiene sensibilidad de solo 60% y especificidad de 27% 3

Diferenciación de Otras Lesiones

• Los tumores quísticos o necróticos muestran hipointensidad en DWI con valores altos de ADC (2.70 ± 0.31 × 10⁻³ mm²/s, ADCR=3.42), contrastando marcadamente con los abscesos 3
• Esta diferencia permite distinguir abscesos de neoplasias con necrosis central, que son difíciles de diferenciar en secuencias convencionales 3, 2
• El área bajo la curva ROC para DWI es 0.92 comparado con 0.44 para T1 con contraste, demostrando superioridad estadísticamente significativa (P<0.001) 3

Hallazgos Complementarios en Otras Secuencias

• En T1 con gadolinio, los abscesos típicamente muestran una lesión con realce anular periférico 1
• El centro no realzante corresponde al material purulento que aparece hiperintenso en DWI 1
• La combinación de realce anular en T1 con contraste + hiperintensidad central en DWI + valores bajos de ADC es altamente específica para absceso 1, 5

Monitoreo de Respuesta al Tratamiento

Evolución Esperada con Tratamiento Exitoso

• La señal hiperintensa en DWI disminuye y los valores de ADC aumentan progresivamente con tratamiento antibiótico efectivo o drenaje quirúrgico exitoso 4
• La normalización de la señal en DWI con elevación de ADC correlaciona con buena respuesta terapéutica 4
• Esta evolución típicamente se observa en imágenes de seguimiento a las 2-4 semanas 4

Indicadores de Falla Terapéutica

• La persistencia o reaparición de hiperintensidad en DWI con valores bajos de ADC después del drenaje sugiere reacumulación de pus y falla del tratamiento 4
• Estos hallazgos correlacionan con elevación de proteína C reactiva y leucocitosis 4
• DWI es superior a la RM convencional para evaluar éxito o fracaso del tratamiento del absceso 4

Excepciones y Consideraciones Especiales

Abscesos por Toxoplasmosis

• Los abscesos por toxoplasmosis (particularmente en pacientes con SIDA) pueden mostrar baja intensidad de señal en DWI con valores altos de ADC (1.9 × 10⁻³ mm²/s, ADCR=2.24), comportándose diferente a los abscesos piógenos 3
• Esta excepción es importante en pacientes inmunocomprometidos 1

Extensión Ventricular

• Cuando un absceso se rompe hacia el sistema ventricular, el material purulento en los ventrículos también muestra hiperintensidad en DWI 6
• Sin embargo, puede haber variabilidad en la intensidad de señal en el mapa ADC dependiendo de la concentración regional de proteínas en el material purulento 6

Limitaciones de Sensibilidad

• La sensibilidad de DWI puede disminuir en pacientes que han recibido antibióticos por varias semanas antes de la imagen 1
• Los abscesos post-neuroquirúrgicos también pueden ser más difíciles de identificar en DWI 1

Implicaciones para Planificación Quirúrgica

• La presencia de restricción de difusión (hiperintensidad en DWI con ADC bajo) indica que la aspiración estereotáctica debe dirigirse al centro de la lesión para obtener material purulento 2
• En contraste, tumores necróticos sin restricción de difusión requieren biopsia de las paredes de la cavidad para obtener tejido diagnóstico 2
• Esta información modifica la estrategia quirúrgica y optimiza el rendimiento diagnóstico 2