Resumen

La angiogénesis y la neovascularización son procesos biológicos que tienen lugar en los tejidos y que están asociados al aumento de las demandas de oxígeno y nutrientes. En adultos normales estos procesos no suelen ocurrir. Sin embargo, en condiciones de enfermedad, como en inflamaciones o en el desarrollo de tumores, el VEGF (factor de crecimiento vascular endotelial, del inglés vascular endothelial growth factor), la proteína señalizadora causante de la angiogénesis, está fuertemente expresada. En estas circunstancias se forman rápidamente nuevos vasos y capilares. Esta nueva red vascular es caótica y no presenta una estructura normal, especialmente en el caso de tumores.
La cuantificación de la angiogénesis es esencial para evaluar el grado de agresividad de un tumor y la eficacia de los tratamientos. Es necesario desarrollar herramientas fiables y reproducibles que sean sensibles a cambios tempranos, lo cual puede permitir utilizar tratamientos más individualizados. En este sentido, el modelado farmacocinético de imágenes de perfusión por resonancia magnética (RM) és una valiosa herramienta para la evaluación de parámetros como la permeabilidad capilar, el coeficiente de extracción, el volumen intersticial y el volumen vascular. Estos modelos se han utilizado de forma extensiva para analizar los tumores de mama, hígado y cerebro; y, además, se han propuesto como biomarcadores de imagen para una evaluación exacta de la enfermedad y los tratamientos.
En esta tesis se han propuesto nuevos desarrollos y aplicaciones clínicas. Respecto a los desarrollos metodológicos, primero se ha propuesto un nuevo modelo para evaluar la vascularización arterial, basándose en el cálculo de un índice arterial que cuantifica el grado de vascularización arterial en comparación con una curva arterial de referencia. Segundo, se ha propuesto un filtro temporal para mejorar la calidad de las curvas de captación. Finalmente se han introducido unas herramientas de visualización y estadística para mejorar el análisis de los resultados.
En lo referente a las aplicaciones clínicas, los modelos farmacocinéticos se han implementado y se han aplicado a nuevos escenarios clínicos, como el tratamiento del síndorme de hiperestimulación ovárica, la evaluación de la degeneración del cartílago y el tratamiento de la artrosis. Después se han presentado aplicaciones como la evaluación de la contribución arterial en el carcinoma hepatocelular y el análisis multivariante de astrocitomas de grado-IV. Finalmente también se ha evaluado la influencia de la intensidad de campo magnético sobre los parámetros farmacocinéticos.
Los desarrollos propuestos y las aplicaciones clínicas han mostrado buenos resultados, ya que han mejorado la calidad de la información y la exactitud de los modelos farmacocinéticos, ofreciendo un mayor conocimiento para una mejor evaluación de la enfermedad y de los efectos de los tratamientos. Las nuevas aplicaciones clínicas han demostrado el potencial y la efectividad de los parámetros farmacocinéticos como biomarcadores de imagen obtenidos a partir de imágenes de perfusión por RM.