3. Elastografia - Asociación Colombiana de Radiología

3. Elastografia - Asociación Colombiana de Radiología

ELASTOGRAFÍA:
UN NUEVO MÉTODO DIAGNÓSTICO
Guido Parra*
Maythe Fajardo* *
Felipe Vergara* **
Israel Díaz-Yunez* ***
Eduardo de Nubila* ****
PALABRAS CLAVE
Elastografía,
resonancia magnética,
ultrasonido.
KEY WORDS
Elastography,
magnetic resonance,
ultrasound.
RESUMEN
La elastografía es un nuevo método diagnóstico de proyección de imagen por
ultrasonido o resonancia magnética utilizada para determinar tejidos blandos anormales
a través de los parámetros de elasticidad durante la compresión de aquéllos, así, se
pueden diferenciar los cánceres o tejidos patológicos de los tejidos sanos circundantes;
además, es útil para supervisar el tratamiento del tumor o determinar placas
arterioescleróticas, entre otros.
Se ha encontrado beneficioso en diferentes campos de la medicina, como
cardiología, ginecología, urología, endocrinología y, en tiempos no muy lejanos, en otros
campos.
ABSTRACT
Elastography is a new diagnostic imaging procedure based on ultrasound or
Magnetic Resonance that allows the measurement of the elasticoviscous parameters
of abnormal tissue under compression. It can be used, to diagnose pathological lesions
and cancer improving the differentiation with the surrounding normal tissue. It is
most useful during the treatment of tumour lesions and to determine atherosclerotic
plaques among other things.
*
Médico el Centro de Diagnóstico
Ultrasonográfico e Imágenes (Cediul) y
del Instituto de Reproducción Humana
(Procrear).
**
Residente de tercer año de Ginecología
y Obstetricia de la Universidad Libre
(Barranquilla, Colombia).
***
Médico del Centro de Diagnóstico
Ultrasonográfico e Imágenes (Cediul) y
del Instituto de Reproducción Humana
(Procrear).
****
Médico del Centro de Diagnóstico
Ultrasonográfico e Imágenes (Cediul).
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Médico del Centro de Diagnóstico
Ultrasonográfico e Imágenes (Cediul).
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This procedure has been found to a useful technique in different disciplines in
medicine such as Cardiology, Gynecology, Urology, Endocrinology and furthermore
others in the future.
1982
Introducción
La elastografía es una nueva técnica de diagnóstico de proyección de imagen por ultrasonido o resonancia magnética, que es útil para
determinar parámetros de elasticidad del tejido
blando durante la compresión de éste.
Desde hace unos cuantos años se viene estudiando esta nueva tecnología para detectar
tumores, principalmente mamarios, con la intención de ser más precisos y menos invasivos en
el diagnóstico. Además, se ha podido incluir su
utilidad en otros campos, como la cardiología;
así, ha sido posible encontrar los riesgos de
infartos del miocardio, entre otros, por medio del
estudio de las placas arterioescleróticas.
En estos dos campos, principalmente, es donde se inicia el nuevo ingenio de la ciencia, el cual
parece promisorio para la humanidad.
El objetivo de esta revisión es dar a conocer
el concepto, el método diagnóstico como tal, sus
artículos originales
principios, su utilidad y su aplicación en los diferentes campos
médicos de esta nueva técnica.
Principios físicos
Este método utiliza una combinación de ondas sonoras (intensidad, frecuencia, etc.) con imágenes de resonancia magnética (RMI, por sus siglas en inglés), principalmente, para evaluar
las propiedades de los tejidos blandos (1); al igual que la ultrasonografía, estudia las características elásticas de éstos por la
tendencia del tejido de los tumores malignos a ser más rígidos
que el tejido circundante (2) (Figura 1).
Un tumor es normalmente de cinco a diez veces más rígido
que el tejido normal, por consiguiente, cuando se aplica una
compresión mecánica, la tensión en el tumor es menor que en el
tejido circundante. Esta característica produce imágenes notablemente claras que permiten diferenciar un tejido sano de un
tejido enfermo (3) (Figura 2).
Figura 1. Imágenes elastográficas sobres las cuales se evidencia una imagen
dura no visible en el modo B (ecografía tradicional)
Utilidad y principios de aplicación
Se ha encontrado bastante útil en la detección y diagnóstico del cáncer, principalmente en mama, también tiroides y próstata, igualmente, para supervisar terapias ablativas de tumores
en el hígado, los riñones y otros órganos (Tabla 1).
Además de los beneficios antes mencionados, se ha convertido en una promesa sustancial como herramienta para detectar la enfermedad coronaria cardiaca (placas arterioescleróticas),
dada la capacidad del corazón, que, con su acción contráctil,
proporciona la compresión necesaria para que el elastógrafo
capte las ondas y permita la clasificación de las placas (5,6).
Una de sus aplicaciones más recientes y que ha demostrado gran futuro es el mejoramiento del diagnóstico de varios
desórdenes uterinos (miomas, incompetencia cervical, etc.), de
los cuales hablaremos más adelante.
Los materiales utilizados en esta técnica tienen propiedades de elasticidad que, aplicadas al ultrasonido y a la resonancia magnética, pueden conseguir una calibración en tejidos
blandos humanos y así determinar el funcionamiento de los
sistemas de la proyección de imagen del elastógrafo (2). Estas
propiedades se pueden estudiar en diferentes órganos, músculo esquelético y/o grasa, así como en tejidos blandos anormales (fibroadenomas cancerosos).
Cuando la técnica emplea el equipo estándar de RMI con
algunas modificaciones y una placa de metal que vibra colocada en la piel, el elastógrafo de la resonancia magnética (MRE,
por sus siglas en inglés) trabaja al medir la longitud de onda de
las vibraciones enviadas a través de los tejidos blandos. La
pulsación del campo magnético en el explorador de la RMI en
consonancia con las vibraciones mecánicas congela el patrón
de ondas y permite que la longitud de onda sea medida (4).
Figura 2. Imágenes elastográficas sobre las cuales se evidencia una imagen dura no
visible en el modo B (ecografía tradicional) refiriéndose a carcinoma mamario
Tabla 1. Utilidad de la elastografía
Sistema
Cardiovascular
Genitourinario
Órgano
Corazón
Carótida
Aorta
Cervix
Cuerpo uterino
Endometrio
Ovario
Otros
Tiroides
Próstata
Mama
Hígado
Riñones
Cerebro
Páncreas
Esófago y estómago
Aplicación
Infarto
Ateromas
Aneurismas
Incompetencia cervical
Miomas
Adenomiosis
Hiperplasia
Tumor estromal
Tumores (cáncer)
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1983
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Revista Colombiana de Radiología Vol. 17 No. 3, 1982-1985, septiembre de 2006
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Suprarrenales
Discutiremos un poco sobre cómo funciona este nuevo
método diagnóstico en los diferentes campos, partiendo de
que se han utilizado diferentes técnicas (resonancia magnética
o ecografía) según el órgano estudiado.
• Es una herramienta rápida y económica frente al uso de
procedimientos de diagnóstico más complejos y costosos, como angiografía, medicina nuclear, RNM o TAC.
• Reduce al mínimo los artefactos del movimiento debido
a la traducción del corazón.
La elastografía cardiaca es un proceso de la proyección
de imagen que genera cuadros de la tensión en el corazón (6).
Los tejidos del miocardio mueren sin una suficiente fuente
de sangre, lo cual, la mayoría de las veces, se debe a la enfermedad coronaria. Las regiones del corazón infartadas o mal
perfundidas se amplían y contraen rígidamente. También, un
flujo reducido de sangre hacia el miocardio baja la capacidad
de bombeo cardiaco lo que produce un funcionamiento anormal del corazón y permite hacer más perceptible su patología al
elastógrafo. En contraste con el ultrasonido convencional, las
imágenes de la elastografía muestran la tensión dentro del músculo cardiaco y no sólo su movimiento.
Para producir un elastograma cardiaco, se emplea un sofware
para procesar los marcos sucesivos de los datos crudos del ultrasonido (eco), de forma que se calculen los cambios en el detalle fino (dislocaciones del tejido blando) de las señales del eco
relacionadas con la relajación y contracción del miocardio.
Las imágenes de la tensión se generan de estas dislocaciones locales del tejido blando y pueden representarse con diferentes colores que muestran los cambios en la tensión de la
pared muscular, en las imágenes elastográficas. Las porciones
en rojo representan los músculos y las cavidades cuando se
contraen, las azules ilustran la relajación de éstas y las porciones en negro indican los sitios donde no hay tensión en el
miocardio (zonas infartadas) (6). Todo esto logrado por el
elastógrafo cardiaco, al considerar estas porciones infartadas
del corazón sin entrar en la piel, representa una ventaja importante, al no ser un método invasivo.
Las tensiones representadas en una imagen elastográfica
pueden revelar la contracción normal asociada a la función
apropiada del corazón y la reducción en la contracción asociada a la disfunción de éste. El sistema recoge un arsenal de dos
dimensiones de la tensión de puntos de referencia del tejido
fino del corazón, cada uno de los cuales tiene una magnitud
asociada y muestra valor positivo o negativo. El arsenal de los
datos se utiliza para crear una imagen del color del corazón en
el cual el brillo indica la magnitud de la tensión en cualquier
punto particular en el tejido fino, y la tonalidad representa la
muestra positiva o negativa de la tensión, es decir, si el tejido
fino está contraído o relajado (5).
Las ventajas son las siguientes:
• Podemos valorar la función del corazón que distingue
claramente entre la contracción y la relajación.
• Es útil para caracterizar áreas de hipoquinesia, aquinesia
e infarto.
• Es más cuantitativo y menos operador-dependiente que
las técnicas actuales del ecocardiograma.
Próstata
La elasticidad disminuida de la próstata normal en relación
con el tejido blando neoplásico se ha demostrado in vitro,
ahora se evaluó la viabilidad del elastógrafo en tiempo real para
la detección del cáncer de próstata in vivo en un estudio realizado por Ives y Walkman (2003) en 40 pacientes donde estaba
indicada la biopsia; así, se llegó a la conclusión de que sí es
viable la detección del cáncer de próstata con la elastografía en
tiempo real, pero que aún se necesita una técnica más reproductiva de la compresión, ya que se utilizó compresión manual
de la próstata con la punta del transductor transrectal para
generar los elastogramas (7).
Los resultados fueron comparativos con la escala de grises, el color Doppler y el elastógrafo. Los resultados del Doppler
y la elastografía fueron muy similares a los resultados de las
biopsias.
Ginecología
Investigadores de la Clínica Mayo (USA) descubrieron que
los tumores mamarios podían ser detectados por esta nueva
técnica aunada a la resonancia magnética (MRE), al comunicar
ondas sonoras e imágenes de resonancia magnética para evaluar las propiedades mecánicas de los tejidos (1,8). Si se toma
en cuenta lo dicho anteriormente, según lo cual los tumores
malignos tienden a ser más rígidos que los tejidos normales o
de la mayoría de los tumores benignos, se explica porqué el
cáncer de mama generalmente es detectado a través del
autoexamen con base en un nódulo uniformemente duro.
La resonancia magnética convencional es muy sensible para
detectar el cáncer de mama, pero existen muchos falsos positivos; lo que se quiere con esta nueva técnica es mejorar la precisión en el diagnóstico (especificidad), y reducir, en consecuencia,
el número de biopsias mamarias con resultados negativos.
Considerando que el cáncer de mama es uno de los más
comunes entre las mujeres en todo el mundo, para procurar que
su detección en las fases iniciales disminuya la mortalidad y en
conocimiento de las limitaciones de la mamografía, se quiere
que este nuevo método sea lo más beneficioso posible para
ellas, sin las molestias y apatías que generan los métodos actuales (mamografía).
Últimamente, un grupo de investigadores de la UW-Madison
desarrolló un método y un dispositivo elastográficos para producir las imágenes de diagnóstico del cérvix, cuerpo uterino y
piso pélvico. Se incluyen varias maneras de alcanzar la compresión controlada del tejido blando que se necesita para la proyección de imagen, como usar el mismo transductor transvaginal
del ecógrafo para comprimir el cuerpo uterino y el cérvix, o
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Cardiología
1984
Elastografía: un nuevo método diagnóstico. Parra G, Fajardo M, Vergara F, Díaz-Yunez I, De Nubila E.
artículos originales
inflar un globo dentro de estos órganos para comprimirlos y
producir los cambios necesarios para que el elastógrafo pueda
interpretarlos (9).
Este método promete mejorar los diagnósticos de varios
desórdenes uterinos y cervicales y proporcionar una medida
más directa de incompetencia cervical, utilizada para calcular el
factor de riesgo que desencadena partos pretérmino, esto,
debido a que las características de la rigidez del cérvix se relacionan más de cerca con la capacidad cervical que las medidas
actuales (cervicometría), al aprovechar los conocimientos que
tenemos acerca de la composición cervical de metaloproteínas
(en el cérvix, del 15%, y en el miometrio, del 85%), al igual que la
concentración de hidroxiprolina que nos refleja la concentración y elasticidad del colágeno (10).
Además, potencialmente, la elastografía puede distinguir
fibromas uterinos de los focos de adenomiosis, debido a las
diferencias en rigidez entre estos tipos de tejido (9).
Algunas ventajas son:
• Es una alternativa simple, económica frente a la proyección de MRI para el diagnóstico de desórdenes uterinos,
cervicales y pélvicos.
• Presenta mayor precisión que el ultrasonido convencional para distinguir entre los fibromas y la adenomiosis
en el útero.
• Podría proporcionar una medida más confiable que la
cervicometría sobre la incompetencia cervical y el riesgo
de partos pretérmino.
• Puede ser utilizado para distinguir ente el cáncer
endometrial de desórdenes benignos, como la hiperplasia.
Futuro cercano
En el 2004, un grupo de ingenieros describió un nuevo acercamiento que permite la reducción de los artefactos del ruido
en elastografía, sin una reducción significativa en el contraste
o en la resolución espacial. La técnica utiliza la composición
angular-cargado de las tensiones estimadas de las señales del
eco exploradas en diversos ángulos de insonificación. Los resultados de esta técnica demuestran el mejoramiento en la resolución del detalle del contraste, obtenida al usar la
composición espacial-angular (11).
Aunque el elastógrafo cardiaco utiliza ultrasonido, los
elastogramas no están en tiempo real. Sin embargo, la generación de imágenes elastográficas en tiempo real no serían difíciles de lograr, pues se supone que se podrán obtener imágenes
tridimensionales (3D), mucho mejores que las bidimensionales
actuales, y proyectarlas en tiempo real (4D).
En los próximos años estaremos asistiendo a este gran desarrollo.
ca, de los pacientes sobre quienes se sospeche el riesgo de
padecer o que padezcan patologías tan frecuentes y delicadas como los cánceres de mama, tiroides y próstata y el infarto del miocardio, causas principales de mortalidad en todo el
mundo, entre otras patologías.
Referencias
1. McKnight Al, Kugel JL, Ehman RL, et al. Mr Elastography of
breast cancer preliminary results. Am J of Roentgenology
2003;178(6):1411-7.
2. Madsen EL, Frank GR, Varghese T. Tissue-mimicking oil-in
gelatin dispersions for use in heterogeneous elastography
phantoms. Ult Imag 2003;25(1):17-38.
3. Proyección de imagen médica [en línea]. URL disponible en
http://en.wikipedia. Org/wiki/Elastography.
4. Revisión Phillips Research Technologies-MR elastography;
2005.
5. Varghese T, Breburda S, Zagzebski James, Rahko P. Ultrasonic
imaging of Myocardial strain using cardiac elastography. Ult
Imag 2003;25(1):1-16.
6. Varghese T, Zagzebski JA, Frank G. Elastographic imaging using
a handheld compressor. Ult Imag 2002;24(1):25-35.
7. Konig K, Scheipers U, Pesavento A. Initial experiences with
real-time elastography guided biopsies of the prostate. J Urol
2005;174(1):115-7.
8. Moon WK, Chang RE, Chen CJ, et al. Solid breast masses:
classification with computer-aided analysis of continuous us
imaging obtained with probe compression. Radiol
2005;236(2):458-64.
9. Varghese T, Kliewer MA, Zagzebski. Elastographic Imaging of
the Cervix and Uterine wall. Wisconsin: Wisconsin Alumni
Research Foundation (Warf); 2005.10. Petersen LK, et al.
European Journal Obstetrics and Gynecology Reproductive
Biology 1996;67(1):41-5.
11. Techavipoo U, Chen Q, Varghese T, Zagzebski JA. Noise
reproduction using spatial-angular compounding for
elastography. Trans ultrason Ferroelectr Freg control
2004;51(5):510-20.
Correspondencia
Guido Parra Anaya
Departamento Científico,
Centro de Diagnóstico de Ultrasonido
e Imágenes Diagnósticas (CEDIUL)
Calle 71 No. 41-54
Barranquilla, Colombia
[email protected]
Recibido para evaluación: 25 de abril de 2006
Aceptado para publicación: 11 de mayo de 2006
Conclusiones
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1985
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Revista Colombiana de Radiología Vol. 17 No. 3, 1982-1985, septiembre de 2006
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El objetivo que se intenta alcanzar con este procedimiento
sencillo y promisorio es la detección precoz, ser más específico y certero y evitar la agresión, tanto física como psicológi-