Articulo de referencia

Tomoelastografía

Tomoelastografía del abdomen; la parte superior indica un estado saludable, la inferior, malignidad . La tomoelastografía (del griego antiguo τόμος tomos, “corte” y elastografía...

Tomoelastografía del abdomen de un voluntario sano y un paciente
Tomoelastografía del abdomen; la parte superior indica un estado saludable, la inferior, malignidad .

La tomoelastografía (del griego antiguo τόμος tomos, “corte” y elastografía – imagen de propiedades viscoelásticas) es una técnica de imagen médica que proporciona mapas cuantitativos de las propiedades mecánicas de los tejidos blandos biológicos con alta resolución espacial (llamados elastogramas). Es un avance de la elastografía [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] ya que genera mapas sin enmascaramiento de rigidez y viscosidad en todo el campo de visión que se puede capturar con una modalidad de imagen determinada. La ecografía médica y la resonancia magnética ( RM ) son las modalidades de imagen más utilizadas para la elastografía. La elastografía clásica solo mide la rigidez en una región limitada, como a una profundidad de 6  cm en el hígado o en un lóbulo hepático seleccionado, y por lo tanto no puede proporcionar una visión general de los tejidos u órganos adyacentes. La tomoelastografía, por otro lado, es un método de imagen radiológica que permite estimar parámetros mecánicos cuantitativos de todos los órganos y estructuras en el campo de visión. [ 4 ] Además, la tomoelastografía no depende de una única modalidad de imagen específica. Si bien se ha introducido y se realiza principalmente mediante elastografía por resonancia magnética ( ERM ), [ 2 ] la tomoelastografía también puede extenderse a otras técnicas de imagen.

La tomoelastografía requiere sistemas de accionamiento externos, que pueden generar eficientemente ondas de corte en todo el campo de visión, incluyendo tejidos profundos en el cuerpo. Se pueden combinar múltiples accionamientos de manera que las ondas se propaguen desde la superficie hacia el cuerpo desde diferentes direcciones para permitir la iluminación completa de regiones más grandes con ondas de corte. La tomoelastografía a menudo emplea vibraciones mecánicas en varias frecuencias de accionamiento para el análisis de ondas multifrecuencia con el fin de estabilizar las soluciones del problema inverso para reconstrucciones de viscoelasticidad . Una forma estándar de reconstrucción de viscoelasticidad multifrecuencia se basa en el análisis del gradiente de fase de ondas planas [ 5 ] mientras que otros métodos emplean soluciones de la ecuación de Helmholtz . [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] La viabilidad de la tomoelastografía se demostró por primera vez en el abdomen humano utilizando MRE multifrecuencia , donde fue posible por primera vez mostrar valores de rigidez (cuantificados como velocidad de onda de corte en m/s) en todo el corte axial de MRI . [ 5 ] Aunque los elastogramas son mapas cuantitativos, las imágenes de tomoelastografía, al igual que otras imágenes radiológicas, a menudo se presentan en escala de grises estándar, lo que proporciona un mayor contraste perceptivo a los matices sutiles que la escala de color.

Aplicaciones

Actualmente, la mayoría de las aplicaciones de la tomoelastografía se basan en la resonancia magnética (RM) , razón por la cual la tomoelastografía se suele denominar técnica avanzada de elastografía por resonancia magnética (ERM) . La tomoelastografía basada en ERM multifrecuencia se ha utilizado para el diagnóstico de enfermedades hepáticas difusas, [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] enfermedades renales como la disfunción del aloinjerto renal, [ 12 ] nefritis lúpica , [ 13 ] y nefropatía por inmunoglobulina A (IgAN). [ 14 ] Además, la tomoelastografía se ha utilizado para la obtención de imágenes de cáncer. En el hígado,  se pudieron cuantificar los parámetros viscoelásticos de lesiones de menos de 1 cm de diámetro con fines diagnósticos. [ 15 ] Se ha demostrado que el cáncer de páncreas es anormalmente rígido en comparación con el tejido circundante, lo que resulta en un gran contraste tumoral en los elastogramas. [ 16 ] [ 17 ] En la próstata, la tomoelastografía ha sido capaz de distinguir el cáncer de las lesiones benignas. [ 18 ]

Referencias

  1. Lerner RM, Huang SR, Parker KJ (1990). "Imágenes de "sonoelasticidad" derivadas de señales de ultrasonido en tejidos vibrados mecánicamente". Ultrasound Med Biol . 16 (3): 231– 9. doi : 10.1016/0301-5629(90)90002-t . PMID 1694603 . 
  2. 1 2 Muthupillai R, Ehman RL (mayo de 1996). "Elastografía por resonancia magnética". Nat Med . 2 (5): 601– 3. doi : 10.1038/nm0596-601 . PMID 8616724. S2CID 5140184 .  
  3. Ingolf Sack: Elastografía por resonancia magnética: de la mecánica fundamental de los tejidos blandos a la imagenología diagnóstica. En: Nature Reviews Physics. 5, 2023, pág. 25, doi : 10.1038/s42254-022-00543-2 .
  4. Sack I (2016). Principios y aplicaciones de la elastografía por resonancia magnética . Somerset: John Wiley & Sons, Incorporated. ISBN 978-3-527-34008-8OCLC 965775099 
  5. 1 2 Tzschätzsch H, Guo J, Dittmann F, Hirsch S, Barnhill E, Jöhrens K, Braun J, Sack I (mayo de 2016). "Tomoelastografía mediante recuperación del número de onda multifrecuencia a partir de ondas de corte propagantes armónicas en el tiempo" . Med Image Anal . 30 : 1–10 . doi : 10.1016/j.media.2016.01.001 . PMID 26845371 . 
  6. Papazoglou S, Hirsch S, Braun J, Sack I (abril de 2012). "Inversión multifrecuencia en elastografía por resonancia magnética". Phys Med Biol . 57 (8): 2329–46 . Bibcode : 2012PMB....57.2329P . doi : 10.1088/0031-9155/57/8/2329 . PMID 22460134. S2CID 25278940 .  
  7. Honarvar M, Sahebjavaher R, Sinkus R, Rohling R, Salcudean SE (diciembre de 2013). "Reconstrucción de elementos finitos basada en rizos del módulo de corte sin asumir homogeneidad local: caso armónico en el tiempo". IEEE Trans Med Imaging . 32 (12): 2189– 99. doi : 10.1109/TMI.2013.2276060 . PMID 23925367 . S2CID 5807358 .  
  8. Barnhill E, Davies PJ, Ariyurek C, Fehlner A, Braun J, Sack I (mayo de 2018). "Inversión directa multifrecuencia heterogénea (HMDI) para elastografía por resonancia magnética con aplicación a un examen cerebral clínico" ( PDF) . Med Image Anal . 46 : 180–188 . doi : 10.1016/j.media.2018.03.003 . hdl : 11693/49924 . PMID 29574398. S2CID 4964009 .  
  9. Reiter R, Tzschätzsch H, Schwahofer F, Haas M, Bayerl C, Muche M, Klatt D, Majumdar S, Uyanik M, Hamm B, Braun J, Sack I, Asbach P (marzo de 2020). "Rendimiento diagnóstico de la tomoelastografía del hígado y el bazo para la estadificación de la fibrosis hepática" . Eur Radiol . 30 (3): 1719– 1729. doi : 10.1007/s00330-019-06471-7 . PMC 7033143. PMID 31712963 .  
  10. Marticorena Garcia SR, Althoff CE, Dürr M, Halleck F, Budde K, Grittner U, Burkhardt C, Jöhrens K, Braun J, Fischer T, Hamm B, Sack I, Guo J (febrero de 2021). "Tomoelastografía para el monitoreo longitudinal de los cambios de viscoelasticidad en el hígado y en aloinjertos renales después del tratamiento antiviral de acción directa en 15 receptores de trasplante renal con infección crónica por VHC" . J Clin Med . 10 (3): 510. doi : 10.3390/jcm10030510 . PMC 7867050. PMID 33535495 .  
  11. Hudert CA, Tzschätzsch H, Rudolph B, Bläker H, Loddenkemper C, Müller HP, Henning S, Bufler P, Hamm B, Braun J, Holzhütter HG, Wiegand S, Sack I, Guo J (abril de 2019). "Tomoelastografía para la evaluación de la enfermedad del hígado graso no alcohólico pediátrico". Invest Radiol . 54 (4): 198– 203. doi : 10.1097/RLI.0000000000000529 . PMID 30444796. S2CID 53568878 .  
  12. Marticorena Garcia SR, Fischer T, Dürr M, Gültekin E, Braun J, Sack I, Guo J (septiembre de 2016). "Elastografía por resonancia magnética multifrecuencia para la evaluación de la función del aloinjerto renal". Invest Radiol . 51 (9): 591– 5. doi : 10.1097/RLI.0000000000000271 . PMID 27504796. S2CID 34327744 .  
  13. Marticorena Garcia SR, Grossmann M, Bruns A, Dürr M, Tzschätzsch H, Hamm B, Braun J, Sack I, Guo J (febrero de 2019). "La tomoelastografía combinada con la resonancia magnética T2* detecta la nefritis lúpica con función renal normal". Invest Radiol . 54 (2): 89– 97. doi : 10.1097/RLI.0000000000000511 . PMID 30222647. S2CID 52286012 .  
  14. Lang ST, Guo J, Bruns A, Dürr M, Braun J, Hamm B, Sack I, Marticorena Garcia SR (octubre de 2019). "Resonancia magnética cuantitativa multiparamétrica para la detección de nefropatía por IgA mediante tomoelastografía, DWI e imágenes BOLD". Invest Radiol . 54 (10): 669– 674. doi : 10.1097/RLI.0000000000000585 . PMID 31261295. S2CID 195772720 .  
  15. Shahryari M, Tzschätzsch H, Guo J, Marticorena Garcia SR, Böning G, Fehrenbach U, Stencel L, Asbach P, Hamm B, Käs JA, Braun J, Denecke T, Sack I (noviembre de 2019). "La tomoelastografía distingue de forma no invasiva entre lesiones hepáticas benignas y malignas" . Cancer Res . 79 (22): 5704– 5710. doi : 10.1158/0008-5472.CAN-19-2150 . PMID 31551364 . 
  16. ^ Marticorena García SR, Zhu L, Gültekin E, Schmuck R, Burkhardt C, Bahra M, Geisel D, Shahryari M, Braun J, Hamm B, Jin ZY, Sack I, Guo J (diciembre de 2020). "Tomoelastografía para medir el volumen tumoral relacionado con la rigidez del tejido en adenocarcinomas ductales pancreáticos". Invierte Radiol . 55 (12): 769– 774. doi : 10.1097/RLI.0000000000000704 . PMID 32796197 . S2CID 221133340 .  
  17. ^ Zhu L, Guo J, Jin Z, Xue H, Dai M, Zhang W, Sun Z, Xu J, Marticorena García SR, Asbach P, Hamm B, Sack I (mayo de 2021). "Distinguir el cáncer de páncreas y la pancreatitis autoinmune con tomoelastografía in vivo". Eur Radiol . 31 (5): 3366– 3374. doi : 10.1007/s00330-020-07420-5 . PMID 33125553 . S2CID 225994738 .  
  18. Li M, Guo J, Hu P, Jiang H, Chen J, Hu J, Asbach P, Sack I, Li W (mayo de 2021). "Tomoelastografía basada en elastografía por RM multifrecuencia para la detección del cáncer de próstata: comparación con la RM multiparamétrica". Radiology . 299 (2): 362– 370. doi : 10.1148/radiol.2021201852 . PMID 33687285 . S2CID 232161536 .