Evaluación indirecta de la respuesta terapéutica mediante T1 mapping en el osteosarcoma

Artículo original: Baidya Kayal E, Sharma N, Sharma R, Bakhshi S, Kandasamy D, Mehndiratta A. T1 mapping as a surrogate marker of chemotherapy response evaluation in patients with osteosarcoma. European Journal of Radiology. 2022;148:110170.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejrad.2022.110170

Sociedad: European Journal of Radiology (@ELS_Radiology)

Palabras clave: chemotherapy, treatment outcome assessment, biomarker, magnetic resonance imaging, osteosarcoma, response assessment

Abreviaturas: QT (quimioterapia), RECIST 1.1 (Response Evaluation Criteria in Solid Tumors 1.1), RM (resonancia magnética), ROI (region of interest), SPGR (spoiled-gradient-recalled-echo), T (tesla)

Línea editorial del número:

El último número de la revista propiedad de la empresa Elsevier se estructura en base a la división en áreas específicas (intervencionismo, radioprotección, estadística) y órgano-sistema, presentando un amplio número de investigaciones experimentales que posiblemente satisfagan el interés de los profesionales. Es reseñable la revisión sobre la ecografía pulmonar en la neumonía COVID-19 por ser un campo con potencial de desarrollo, y también el editorial que destaca el papel de los radiólogos en el campo de la impresión 3D con finalidad médica.

Motivos para la selección:

La medicina de precisión tiene una importancia vital en el manejo de la patología tumoral, donde el estudio y tratamiento individualizados y un estrecho seguimiento son fundamentales. En el osteosarcoma, la técnica T1 mapping ha demostrado su capacidad para estudiar de forma indirecta las características del tejido afectado con buena correlación anatomopatológica, dando una nueva dimensión a la evaluación de la respuesta terapéutica de los pacientes con esta enfermedad.

Resumen del artículo:

El osteosarcoma es el tumor maligno más frecuente del sistema osteomuscular en el niño y el adolescente. Pese a los avances terapéuticos, su tratamiento aún consiste en una combinación entre quimioterapia neoadyuvante y cirugía. La respuesta a la quimioterapia influye de forma crucial sobre la supervivencia y la operabilidad de estos pacientes, siendo el estudio histológico la prueba de referencia para su evaluación, pero su limitación fundamental es que sólo puede realizarse sobre la pieza quirúrgica. Otros estándares de evaluación de la respuesta como RECIST 1.1 rinden peor para esta finalidad (la correlación con el análisis histológico es menor, la QT puede no inducir cambios significativos de tamaño tumoral).

El T1 mapping es una aplicación específica de la RM que hace posible la valoración indirecta de la composición de los tejidos a partir del análisis de sus tiempos de relajación T1, vóxel a vóxel, en regiones definidas. Se puede representar mediante un histograma la distribución de valores que refleja la estructura del tejido en base a los tiempos de relajación T1. 

El tiempo que necesitan los protones para que el vector de magnetización horizontal vuelva a su situación inicial tras un pulso de radiofrecuencia mediante la interacción con el entorno químico que lo rodea (tiempo T1) tiene aplicaciones potenciales como biomarcador para el análisis tisular. 

Las modificaciones en la composición de un tejido se traducen en variaciones del tiempo T1. El efecto del edema (aumento de agua) o de la necrosis tisular (liberación de macromoléculas, proteínas, sustancias paramagnéticas) son las interacciones más estudiadas y se han analizado en el osteosarcoma, leucemia y linfoma, cáncer colorrectal y en los gliomas. El tejido tumoral no tratado, con mayor espacio extracelular, tiene valores T1 superiores que el tejido normal sano. El tejido necrótico, hipocelular o deshidratado tiene valores T1 menores que el tejido sano. Es razonable que el tejido tumoral con respuesta terapéutica muestre valores T1 disminuidos, como también los tumores con gran porcentaje de necrosis (alto grado celular) o con degeneración mixoide/elevado contenido de agua.

En este estudio la investigación se ha efectuado con un sistema de 1,5 T con secuencias de eco gradiente incoherente (SPGR), en las que se elimina el componente transversal residual (T2) y destacan el componente longitudinal (T1) del vector de magnetización.

En un periodo de 3 años (2016-2019) se recogió la información de 35 pacientes afectados por osteosarcoma primario de nuevo diagnóstico, localizado o metastásico, con indicación de tratamiento neoadyuvante y datos de imagen por RM y anatomopatológicos disponibles. Todos los pacientes sufrieron osteosarcomas de tipo convencional y recibieron 3 ciclos de QT (cisplatino y doxorrubicina) antes de la cirugía.

Se obtuvieron resonancias magnéticas de todos los pacientes y se analizaron los parámetros de imagen. Un radiólogo subespecializado en radiología oncológica definió manualmente a partir de las imágenes de la secuencia de difusión las ROI de las áreas sólidas y necróticas del tumor (considerando los cortes consecutivos que mostraban la lesión), y utilizando la referencia anatómica de las secuencias T1 y T2 para la definición de los volúmenes de tejido sano (de 5 a 10 cortes consecutivos).

Se efectuó un análisis radiómico de los valores de tiempo T1 obtenidos en el tumor y en el tejido sano, con cálculo y análisis de los siguientes parámetros: media, desviación estándar, asimetría, curtosis y entropía (tanto en el estudio inicial como a lo largo del seguimiento). La distribución de los valores T1 del tejido se representó mediante histogramas indicativos de su composición. Se analizaron las variaciones relativas entre el estudio inicial y el seguimiento (expresado como Δ) de todos los parámetros cuantitativos obtenidos.

El tejido tumoral del osteosarcoma muestra valores medios T1 superiores al tejido sano, con una distribución marcadamente asimétrica de sus valores. Tras la quimioterapia se demostró una reducción de la media de los tiempos T1 y un incremento de la asimetría de los valores T1 en todos los pacientes, lo que permitió clasificar a los pacientes en respondedores (reducción de los valores T1 con desplazamiento de la distribución hacia la izquierda) y no respondedores (menor reducción relativa de los valores T1 con asimetría marcada en su distribución). La respuesta terapéutica se demostró mediante la confirmación histológica de la necrosis tumoral.

El tiempo T1 basal y el grado de variación tras la quimioterapia (ΔT1) permiten predecir la respuesta terapéutica en los pacientes afectados por osteosarcoma. El valor T1 basal actúa como predictor de respuesta terapéutica con una sensibilidad del 86% y una especificidad del 71% (calculadas en este estudio).

La asimetría de la distribución de los valores T1 medidos en el tejido tumoral indican un mayor grado de heterogeneidad o desorganización respecto al tejido sano. La necrosis tumoral conlleva tiempos T1 reducidos respecto al tejido sano, variables según el porcentaje de tejido afectado y que traducen el incremento del espacio extracelular. La falta de respuesta terapéutica se traduce en una menor variación de los valores de tiempo T1 (ΔT1), dato que puede estar en relación con la biología tumoral y su grado de quimiorresistencia.

Valoración personal:

El T1 mapping abre la puerta a la caracterización indirecta y clasificación pronóstica de tumores de forma precoz, abriendo camino donde las otras técnicas no llegan al superar la exigencia de la cirugía y la demora necesaria para evaluar los cambios morfológicos requeridas por otros sistemas de evaluación, como RECIST. En este estudio se prueba que la técnica puede ser muy útil sobre todo para el estudio de neoplasias de alta agresividad y que puedan beneficiarse de un seguimiento muy estrecho como el osteosarcoma.

Se trata de un artículo muy técnico y dirigido a especialistas en resonancia paramétrica, aunque con tiempo y bibliografía adicional sobre RM se pueden extraer las ideas clave. Me ha parecido algo confusa la exposición del análisis estadístico de los datos obtenidos, que se ha solapado en partes con la descripción de las variables radiómicas empleadas para describir el comportamiento tumoral. Las conclusiones parecen coherentes con las obtenidas en otros estudios. Considero que el diseño experimental es reseñable por su facilidad de aplicación, aunque debería revisarse la base técnica de la adquisición de imágenes ya que los autores admiten la existencia de limitaciones de reproducibilidad (no se empleó un fantoma como referencia) y de registro de los datos (solo un profesional realizó el análisis de los ROI).

Acerca de

R4 de Radiodiagnóstico en el Complejo Asistencial Universitario de Palencia.

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Publicado en European Journal of Radiology

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