Biomarcadores en Imágenes Oncológicas
Invitados: Ing. Andrés Guitian, Dr. Miguel Martin, Dr. Rafael Martin,
Moderador: CEO Serofca. MsC. Omar Arias
En nuestro espacio aprendiendo + tendremos la oportunidad de conversar con los Drs. Miguel Martin, Rafael Martin y con el Ing. Andrés Guitian sobre los Biomarcadores en Imágenes oncológicas.
El invitado Ing. Andrés Guitian comienza el conversatorio abriendo una presentación en la cual en la primera lámina describe los objetivos de la exposición:
Las imágenes por ultrasonido, rayos x, nos proporcionan información morfológica la mamografía la tomografía y RMN información morfológica y funcional y el PET información morfológica y metabólica.
En la siguiente figura se muestra las diferentes secuencias de pulsos que se pueden utilizar en RMN para obtener diferentes imágenes
El invitado expresa que los Biomarcadores son variables derivadas de la IMR capaces de ser cuantificadas, que traducen procesos bioquímicos, metabólicos o microestructurales que permiten clasificación y estratificación de los hallazgos, diagnóstico precoz, dibujar contornos y planeación de la radioterapia y evaluar respuestas terapéuticas.
Los biomarcadores en RM pueden ser cuantificables dependiendo de la técnica, por ejemplo en difusión un biomarcador es el coeficiente de difusión aparente (ADC), el cual mide el movimiento de las moléculas de agua, en la siguiente figura se indican las diferentes técnicas y sus biomarcadores.
En la difusión en condiciones normales el movimiento de las moléculas del agua es un movimiento libre y aleatorio y produce una intensidad de señal baja, cuando ocurren eventos isquémicos el agua pasa del espacio extracelular al intracelular por falla de la bomba de sodio y potasio y queda atrapada, hay una barrera física y las células se hinchan, los espacios intersticiales se hacen más pequeños y es lo que produce una alta intensidad de señal. La viscosidad y la celularidad afectan la difusión. La difusión depende del tamaño y forma de las moléculas, la temperatura y la viscosidad.
En la siguiente figura podemos ver valores de referencia de ADC de las sustancias gris y blanca
En la siguiente figura podemos ver como varían los valores de ADC en tejidos normales y tumorales y al aplicarle un tratamiento hasta alcanzar el equilibrio de nuevo.
En la siguiente figura tenemos las principales indicaciones para la perfusión de MRI
En cuanto a la permeabilidad podemos ver unas curvas de volumen de sangre en función de la permeabilidad
En cuanto a la cinética, la velocidad de captación del contraste es un biomarcador que puede ayudar en las caracterización de las lesiones, ya que la captación del contraste en las lesiones malignas suele ser más rápida que en las lesiones benignas.
La espectroscopia es un estudio metabólico dependiendo del tiempo de eco TE, pueden identificar diferentes elementos enlazados al hidrógeno y se identifican como picos en partes por millón en el eje x.
Los metabolitos en la espectroscopia como el N-acetil aspartato se ubica en 2.02 ppm, es un marcador neuronal presentes en las neuronas, axones y dendritas saludables. En la siguiente figura se indican los diferentes metabolitos, su ubicación en ppm y la interpretación
A continuación se muestran unos perfiles metabólicos de tumores cerebrales usando espectroscopia por RMN
En la siguiente figura vemos las diferentes patologías en función de la relación de la espectroscopia, la relación entre pico, la relación del volumen, la perfusión y la relación de los efectos de permeabilidad.
A continuación el invitado muestra algunos estudios de casos, por ejemplo presenta un caso donde el paciente fue diagnosticado con un evento isquémico agudo, se le realiza un estudio multiparametrico neuro.
Presenta imágenes en donde se observa el aumento en las intensidades tanto en T2 como en Flair y no se observa captación del medio de contraste, el paciente un año después va a otro centro a hacerse el estudio y se observa que las imágenes están exactamente iguales, se realizaron imágenes con axial difusión, con ADC, imagen en exponencial ADC, estudios de perfusión con la cual se concluye que no se trata de un evento isquémico, por otro lado la espectroscopia indica que la relación de picos de Mi/Cr es alto 1.11, también realizan espectroscopia multivoxel donde encuentras zonas que confirma en aumento de la relación Mi/Cr , se practicó una biopsia y dio como resultado un glioma de grado 2, cuando fue informado inicialmente como un evento isquémico.
A continuación el Ing Andrés Guitian presenta información sobre los estudios multíparametricos en Mama, muestra los valores estándar para el biomarcador de difusión ADC para varias patologías
Presenta un caso de cáncer de Mama donde se hizo el estudio paramétrico, muestra que luego del tratamiento de 13 semanas de quimioterapia la lesión fue prácticamente eliminada.
Finalmente el invitado hace referencia a la mamografía con contraste la cual fue aprobada desde el 2011 por FDA mostrando que tiene mayor sensibilidad que la mamografía o el ultrasonido en la detección de tumores malignos
Para terminar el invitado expresa: “nosotros tenemos una información en el cuerpo que es muy importante y tenemos unos equipos que cada vez son mas sofisticados, si bien están sacando aplicaciones que ya rayan en la ciencia ficción prácticamente la espectroscopía y la perfusión son técnicas que datan de la resonancia y hay otras técnicas más que han salido recientemente, entonces nosotros tenemos información que debemos procesarla, si tenemos alguna aplicación de inteligencia artificial vamos a hacer la vida más fácil, va a tener una red neuronal que va a tomar decisión, pero lo importante es que nosotros tengamos un reporte estructurado, el reporte tiene que venir con lo que el médico radiólogo esté informando producto de lo que está viendo en las imágenes, los cambios de intensidad, los números de la difusión, de espectroscopía, porque estos números cambian mucho más rápido que los cambios morfológicos y esto es importante para hacer el diagnóstico, las terapias, para hacer la planificación de la simulación y tomar decisión al hacer la terapia para luego hacerle un seguimiento, entonces es importante apuntar hacia la medicina de precisión, este es el concepto más importante que hay ahorita, está por encima de la digitalización, la inteligencia artificial que es medicina de precisión. Lo que sí se está demostrando es que cada vez más el hecho de tener herramientas que me permitan cuantificar las cosas me da muchísima mayor precisión lo que va justamente enfocado en esa medicina personalizada ya de hoy que tanto necesitamos, como mensaje final, Galileo decía que el entendimiento del universo era matemático.”
Como conclusión el invitado muestra la siguiente lámina donde presenta a los Biomarcadores como el futuro de hoy.
Los Drs Miguel y Rafael Martin hacen unos comentarios sobre el tema y felicitan al invitado por su excelente exposición.
Para observar el conversatorio ingrese al siguiente enlace:
