Los investigadores presentan evidencia para el uso de técnicas avanzadas de resonancia magnética como biomarcadores de monitoreo de cáncer cerebral

Investigadores de la Escuela de Ingeniería Biomédica y Ciencias de la Imagen y la iniciativa Glioma MR Imaging 2.0 (GliMR) han publicado una declaración de posición de dos partes que resume la evidencia del uso de técnicas avanzadas de resonancia magnética como biomarcadores de monitoreo de cáncer cerebral en la clínica, destacando el banco más reciente desarrollos de cabecera. También discuten temas emergentes e indican las lagunas, fortalezas y limitaciones de la evidencia. La declaración es el resultado de un esfuerzo conjunto de investigadores de ocho países europeos y Estados Unidos.

Publicado en Fronteras en Oncología, la primera publicación contiene imágenes relacionadas con el flujo sanguíneo del cáncer de cerebro, así como con la estructura a escala microscópica. La segunda publicación contiene técnicas de imagen relacionadas con la composición química de los tejidos, así como el procesamiento de múltiples imágenes resultantes de diferentes técnicas.

El líder de la declaración de posición, el Dr. Thomas Booth, profesor titular de neuroimagen en la Facultad de ingeniería biomédica y ciencias de la imagen y neurorradiólogo consultor de diagnóstico e intervención en King’s College Hospital, dijo que los investigadores buscaban hacer una declaración de posición con respecto a la resonancia magnética avanzada imágenes en el cáncer cerebral que tengan el rigor suficiente para ser la referencia «ir a» que siga siendo relevante para la próxima década.

«En nuestra declaración de posición, resumimos la preparación actual destacando cómo las técnicas individuales están listas o no en términos de desarrollo técnico y también si están listas o no para la clínica».

El Dr. Booth dijo que la resonancia magnética estándar generalmente se usa para monitorear el cáncer cerebral en la clínica. Sin embargo, las imágenes no son específicas, lo que significa que las mismas apariencias de resonancia magnética podrían mostrar la presencia de un tumor en crecimiento o que el tumor ha sido tratado de manera efectiva.

«La resonancia magnética estándar no es adecuada para su propósito. No podemos saber si alguien está respondiendo al tratamiento o no. Eso ha motivado la proliferación de investigaciones sobre resonancia magnética avanzada».

En la primera publicación, los investigadores muestran que se ha logrado un progreso considerable en el desarrollo de biomarcadores de monitoreo del flujo sanguíneo y la estructura.

Muchas técnicas aún están en pañales, como las técnicas avanzadas de imágenes de microestructuras, mientras que otras han generado un mayor cuerpo de evidencia para la aplicación clínica, como la resonancia magnética ponderada por susceptibilidad dinámica, una técnica de imágenes del flujo sanguíneo.

El análisis también destacó la necesidad de protocolos de adquisición óptimos y modo de análisis de procesamiento. Además, se destacó que es necesario establecer el parámetro de mayor valor diagnóstico y los puntos de corte óptimos.

En la segunda publicación, los investigadores resumen las técnicas avanzadas de resonancia magnética que evalúan la composición química del tejido tumoral y muestran que estas técnicas son muy prometedoras en la evaluación de la respuesta al tratamiento.

El análisis de preparación clínica de los investigadores destaca que la mayoría de los biomarcadores de monitoreo requieren pautas de consenso internacional estandarizadas, con más facilitación con respecto a la implementación de técnicas, así como pasos para permitir informes sin problemas en la clínica.

Se requirieron dos publicaciones de declaraciones de posición integrales para reunir la experiencia de investigadores líderes establecidos, así como prometedores, en toda Europa y América del Norte. Dado que las imágenes por resonancia magnética funcionan tan bien en el cerebro (en comparación con muchas otras partes del cuerpo), estas técnicas de imágenes avanzadas generalmente se perfeccionan primero en el cerebro, lo que significa que hay muchas técnicas de imágenes avanzadas de última generación para describir .

Algunas de las técnicas emergentes incluyen secuencias de perfusión de ecos múltiples que hacen que sean necesarias menos correcciones después de la obtención de imágenes. Los mapas de IRM ponderados por susceptibilidad dinámica de la carga tumoral fraccional pueden trasladarse a la clínica y brindar una interpretación más matizada de cómo responden los tumores al tratamiento. Las mediciones del flujo sanguíneo, como la resonancia magnética mejorada con contraste dinámico o el etiquetado de espín arterial, se benefician de intensidades de campo de resonancia magnética más altas a través de una mayor relación señal-ruido. Además, el marcaje de espín arterial permite medir el flujo sanguíneo sin una inyección de agente de contraste, lo que tiene un gran potencial para uso clínico.

Los métodos longitudinales para determinar la respuesta al tratamiento, es decir, comparar digitalmente una imagen nueva con una imagen antigua, se están consolidando en las técnicas simples de formación de imágenes de microestructuras. Las técnicas de imagen de microestructuras más avanzadas tienen como objetivo incorporar simultáneamente el flujo en los vasos sanguíneos o reflejar los compartimentos reales del tejido, como el espacio extraaxonal o extracelular, el espacio intracelular o intraaxonal y el líquido, como el edema o el líquido cefalorraquídeo.

Las técnicas espectroscópicas con una intensidad de campo ultraalta ahora están mejor equipadas para medir metabolitos como la glicina y la glutamina. Los núcleos que no sean protones también se muestran prometedores en espectroscopia o imágenes, como el fósforo, el deuterio, el carbono y el sodio. Los protones lábiles en las proteínas endógenas pueden dirigirse selectivamente con imágenes de transferencia de saturación de intercambio químico que se encuentran en un estado de rápido desarrollo.

Las técnicas multimodales en las que diferentes biomarcadores de resonancia magnética avanzada se combinan entre sí o con radionúclidos también son prometedoras para determinar la respuesta al tratamiento. Otras formas de utilizar los datos de resonancia magnética una vez que se han adquirido se relacionan con las técnicas de aprendizaje automático de aumento, el aprendizaje por transferencia y las técnicas para «aprender con pocos ejemplos». Además, el aprendizaje federado, también conocido como llevar el código a los datos, en lugar de los datos al código, puede ser una forma más práctica de ayudar con el problema de tener una incidencia relativamente baja de glioma y tener pocos conjuntos de datos útiles.

El Dr. Booth dijo que los próximos pasos para la investigación serán que los médicos, ingenieros y físicos con experiencia en este campo se reúnan a través de la iniciativa Glioma MR Imaging 2.0 de la Cooperación Europea en Ciencia y Tecnología (COST), una red paneuropea y multidisciplinaria para informar mejor y mejorar el desarrollo y la aplicación de imágenes de RM avanzadas.