Desmitificando la imagen ponderada en difusión: técnica y potenciales aplicaciones clínicas en la valoración de tejidos blandos.

Artículo seleccionado: Ahlawat S, Fayad LM. Diffusion weighted imaging demystified: the technique and potential clinical applications for soft tissue imaging. Skeletal Radiol (2018) 47: 313.

DOI: https://doi.org/10.1007/s00256-017-2822-3

Sociedad: International Skeletal Society.

Palabras claves:  imagen potenciada en difusión, mapeo ADC, masas de tejidos blandos, quiste,neoplasias malignas, recurrencia.

Abreviaturas y acrónimos utilizados: DWI (imagen potenciada en difusión), RM (resonancia magnética), TC (tomografía computarizada), CIV (contraste intravenoso), ADC (coeficiente de difusión aparente), EE (eco de espín),  SSFP (secuencias de precesión libre en estado estacionario), EPI (imagen eco planar), TVNP (tumores de la vaina de los nervios periféricos).

Línea editorial del número: Skeletal Radiology en su edición mensual, presenta un total de dieciséis publicaciones, la mayoría de ellas originales. Las más llamativas, sobre el uso de RM de cuerpo entero en la detección temprana de metástasis del liposarcoma mixoide, un artículo muy interesante sobre la disparidad de género en el ámbito académico de la radiología musculoesquelética y otro que compara los parámetros cualitativos y cuantitativos mediante TC y RM en la monitorización de la afectación longitudinal de la columna vertebral en pacientes con mieloma múltiple. También muy interesantes, los reportes de casos y la sección de “pruébate a ti mismo”, en donde se expone un caso clínico con imágenes asociadas.

Motivo para la selección: la DWI es imprescindible en la valoración de la patología en RM. Su aplicación en el diagnóstico de entidades que afectan a las partes blandas no es del todo bien conocida. Reconocer la técnica y las posibles aplicaciones clínicas resulta fundamental para el radiólogo.

Resumen: La DWI es una técnica de RM, rápida y sin CIV, que proporciona una idea del movimiento browniano intracelular, transcelular y extracelular de las moléculas de agua en un tejido de interés. Los tejidos con más celularidad disminuyen el movimiento browniano, condicionando restricción de la difusión, mientras que los tejidos con menos celularidad tienden a facilitarla. El ADC es un valor numérico que expresa la relación entre la perfusión y la difusión, expresa el grado de  movimiento en un tejido y se ha utilizado como un marcador de celularidad en la valoración de imágenes de tejidos blandos.

Técnicas DWI disponibles: Se han empleado varias técnicas para la obtención de imágenes por difusión, entre las que se incluyen secuencias EE, EPI y SSFP.  La secuencia EE ofrece la ventaja de reducir artefactos por pulsación vascular, particularmente importante en las extremidades, pero su tiempo de adquisición es largo, lo que condiciona la aparición de artefactos por movimiento.  Las secuencias relativamente más rápidas como la EPI, son las más comúnmente aplicadas en el área de músculo esquelético, con la salvedad de que son más susceptibles a artefactos por cambio químico.  Las técnicas de SSFP también se han utilizado con adecuada calidad de imagen y tiempos de adquisición relativamente cortos. Las principales desventajas de ésta técnica son las dificultades en la valoración cuantitativa de la DWI, la contaminación por efectos T2 y otros efectos de relajación confusos.  Aunque hay numerosas formas de realizar la DWI, se emplea con mayor frecuencia la  EPI con disparo único.

Selección de valores B: La adquisición de imágenes en DWI requiere el empleo de varios valores b. El valor b (expresado en s/mm2)  es un parámetro de adquisición de imagen. Debido a que los valores de ADC corresponden a la pendiente de disminución exponencial en la  intensidad de señal entre DWI con diferentes valores ADC, los mapas, deben ser realizados utilizando al menos dos valores de b. A menor valor, la contribución realizada por la perfusión es mayor, lo cual afecta el valor de ADC, por lo mismo, en muchos protocolos se excluye el valor de cero, escogiendo un valor  mínimo de 50 s/mm2. . No existe un consenso sobre cuántos niveles de b deben ser realizados en el estudio de la patología músculo esquelética, no obstante la mayoría de protocolos recientes, incluyen tres valores, 50, 400, 800 s/mm2.

Generación de los niveles de b: Los valores de ADC, típicamente expresados en 10−3 mm2/s, cuantifican la pérdida progresiva de señal en un tejido de interés visible en secuencias DWI, determinado mediante valores crecientes de b. El mapa de ADC es generado automáticamente píxel por píxel o vóxel por vóxel, empleando un modelo monoexponencial. La región de interés puede ser dibujada por el radiólogo en el tejido para obtener un valor cuantitativo.

Interpretación: A diferencia de lo que ocurre con los tejidos óseos, la DWI con mapeo ADC, es una técnica utilizada principalmente en  la valoración cuantitativa. Existen investigaciones escasas en el uso de parámetros cualitativos de DWI y son usualmente realizadas en conjunción con la evaluación cuantitativa. La valoración cualitativa se realiza mediante calificación visual de la pérdida de señal en un tejido interés, utilizando diferentes valores de b.   Las masas que permanecen hiperintensas respecto al músculo con niveles b altos, son probablemente de naturaleza maligna. Ocasionalmente y  similar a la imagen ósea, el uso de DWI empleando valores bajos de b, puede utilizarse para aumentar la visibilidad de una lesión como un ganglio o nervios periféricos. En cuanto a la variabilidad interobservador, varios estudios han demostrado una adecuada concordancia respecto a la evaluación de imágenes mediante DWI, así como en las medidas de los mapas ADC.

No existe consenso respecto al tamaño del ROI necesario para los mapas de ADC. Debe asegurarse un protocolo simple y reproducible para todas las aplicaciones clínicas, el método definido por el observador, en el cual se selecciona un ROI que abarque al menos la zona  con intensidad de señal más baja (con base en la evaluación cualitativa del ADC) parece ser el método más práctico, reproducible y eficiente. La colocación del ROI debe ser cuidadosa, por lo que se recomienda el uso de secuencias anatómicas que permitan demostrar los márgenes de la tumoración, evitando focos de mineralización, hemorragia y grasa macroscópica, entidades que conducirán a niveles erróneamente bajos en los valores de ADC.

Aplicaciones clínicas: Como regla general y al igual que en otras partes del cuerpo, los tumores malignos muestran mayor restricción del movimiento del agua libre. Estos, tienen además un incremento en la fracción de perfusión en comparación con las lesiones de origen benigno. Sin embargo, existe una superposición significativa en los valores de ADC de tumores benignos como malignos, ya que el ADC no sólo está influenciado por la celularidad sino por otros factores como la matriz extracelular.

Estudios previos han sugerido que el espacio extracelular se correlaciona con la verdadera difusión tumoral, con lo que lesiones con un mayor componente extracelular son de probable origen benigno. No obstante no todos los tumores benignos tienen grandes espacios extracelulares, por ejemplo, los tumores desmoides (en el mapeo de ADC presentan valores bajos). Adicionalmente, no todas las lesiones malignas son más celulares, por ejemplo los sarcomas con composición mixoide.

Así pues, establecer un punto de corte óptimo para los niveles de ADC que permita diferenciar la naturaleza benigna o maligna de una tumoración es difícil. Estudios previos han encontrado que utilizando un punto de corte de ≤ 0.8 × 10-3mm2 /s, la sensibilidad y especificidad para caracterizar las  lesiones malignas es cercana al 75%. En conclusión, niveles inferiores a 1 × 10-3mm2/s tienden a estar presentes en tumoraciones malignas. Este hallazgo en conjunto con las características en secuencias basales con mejor aproximación anatómica, tienden a aumentar la precisión diagnóstica.

¿Quístico o sólido?: Un umbral mínimo de ADC de 1.3 × 10-3 mm2/s presentan una alta especificidad y sensibilidad aceptable (100% y 70%) para la distinción entre tumoraciones con alto contenido líquido y quistes. Así mismo un valor medio de ADC de 2.5 × 10-3mm2/s arrojó una sensibilidad del 80%, especificidad del 100% en la diferenciación de estas dos entidades, lo cual puede ser particularmente útil en pacientes en los que esté contraindicado utilizar CIV y se pretenda realizar un diagnóstico diferencial, por ejemplo con una lesión mixoide.  

Tumoraciones mixoides: Independientemente de la malignidad o no de estos tumores, los valores de ADC tienden a ser los más altos de los tumores sólidos de partes blandas. Existe evidencia sobre el importante solapamiento en la determinación del ADC entre las tumoraciones malignas y benignas de estirpe mixoide.

Procesos infecciosos: En pacientes que no toleran el material de CIV el mapeo DWI/ADC proporciona un método adicional de caracterización de infecciones de tejidos blandos. Valores medios de ADC en torno a 0.8 × 10-3 mm2 sugieren abscesos, en comparación con afectación flemonosa cuyos valores de ADC  se encuentran alrededor de 2.2 × 10-3 mm2, mientras que las áreas de edema presentan cifras de 3.1 × 10-3 mm2.

Respuesta al tratamiento: Pacientes con necrosis tumoral mayor o igual al 95% presentan menores tasas de recurrencia local  y mayor supervivencia global a los 5 y 10 años. La valoración de la respuesta es típicamente realizada después de la resección quirúrgica, no obstante, idealmente debería hacerse antes de la intervención, de manera que si hay sospecha de ausencia de respuesta al tratamiento, las terapias locales o sistémicas puedan reconducirse. Actualmente se evalúa en secuencias anatómicas rutinarias de RM en función del tamaño y la captación del medio de contraste. Sin embargo, algunos sarcomas de tejidos blandos pueden presentar cambios postratamiento a través de  fenómenos escleróticos o tejido de granulación, dichas entidades pueden realzar, con lo que el mapeo DWI/ADC cobra particular importancia en la diferenciación con el fallo terapéutico.

Se ha demostrado una relación inversamente proporcional entre la reducción del  tamaño tumoral y la necrosis postratamiento. Según estudios recientes, la valoración mulltiparamétrica con RM que caracterice la viabilidad de más del 5% del tumor con niveles bajos de ADC sugiere respuesta deficiente y viceversa. Estos hallazgos son particularmente importantes en la evaluación de sarcomas que presentaron una respuesta inflamatoria o fibrótica, más que transformación necrótica, ya que el tejido cicatricial captó tras la administración de CIV, pero presentaron niveles de ADC relativamente más altos, hallazgos concordantes con respuesta histológica. Un valor mínimo de ADC > 2.0 × 10−3 mm2/s (sensibilidad, 100%; especificidad, 61%) o un valor medio de ADC >  2.2× 10−3 mm2/s (sensibilidad, 50%; especificidad, 78%) son puntos de corte útiles para valorar buena respuesta al tratamiento.

TVNP: Aunque en las secuencias basales de RM existen criterios de diferenciación entre los TVNP benignos y malignos, los hallazgos pueden superponerse. Un valor mínimo de ADC ≤ 1.0 × 10-3mm2/s y un diámetro promedio > 4,2 cm, fueron puntos de corte útiles para el diagnóstico de malignidad con 100 % de sensibilidad y VPN. Por lo tanto, el ADC se consideró como un biomarcador útil en la valoración de tumores de nervios periféricos.

Valoración personal: Se trata de un artículo de revisión bastante completo, aunque un poco extenso. Responde preguntas sobre la técnica y las aplicaciones de la DWI en la valoración de la patología de partes blandas, aporta una serie de tablas con datos extraídos de la literatura que permiten encontrar valores rango y protocolos utilizados en otras instituciones que pueden servir como referencia en la práctica cotidiana, presenta además, imágenes ilustrativas que hacen la lectura más amena.  Me hubiese gustado que incluyeran algún apartado sobre los posibles “pitfalls” de la técnica y las herramientas de adquisición de imagen y postprocesado empleadas para evitarlos.

Carolina Vargas Jiménez

Hospital Clínico de Salamanca, R3

dianacarolinavj@gmail.com 

@carovj87

Residente Radiodiagnóstico Hospital Clínico Universitario de Salamanca Coordinadora informática CB SERAM

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Publicado en Skeletal Radiology

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