Caracterización de nuevos biomarcadores en imagen por resonancia magnética de mama sin contraste

Abstract

[ES] La resonancia magnética de mama se suele realizar para el diagnóstico de tumores, hacer un seguimiento de la evolución después del tratamiento o conocer mejor el tamaño y la posición del tumor, entre otros usos, ya que se obtienen mejores resultados a la hora de detectar lesiones que con otras pruebas de imagen, como la mamografía o la ecografía. Generalmente, esta adquisición de imagen por resonancia magnética se realiza mediante el uso de un agente de contraste intravenoso, con el fin de valorar la morfología y la cinética de captación del tumor. Está demostrado que en las lesiones malignas se obtiene una buena sensibilidad, pero con poca especificidad, por lo que algunas lesiones benignas pueden confundirse con malignas. Por otro lado, la administración de este medio de contraste puede provocar reacciones alérgicas o efectos adversos en personas con problemas renales. Una alternativa interesante a la hora de intentar solucionar este problema es el hacer uso de la secuencia de difusión, la cual aporta información acerca del movimiento browniano aleatorio de las moléculas de agua libre en el espacio intersticial y a través de la membrana celular. Varios estudios demuestran que existe un coeficiente de difusión aparente (CDA) menor en los tumores malignos en comparación con los benignos. Sin embargo, este movimiento puede verse afectado por la estructura del tejido y la microcirculación de la sangre, lo que dificulta el cálculo de un CDA exacto. Por lo tanto, se empleará una técnica de imagen conocida como IVIM (intravoxel incoherent motion) para la estimación de otros parámetros, utilizando secuencias de difusión simuladas con valores múltiples de b (factor que define la fuerza y la duración de los gradientes usados para generar las imágenes). A través de un estudio comparativo entre las imágenes obtenidas haciendo uso del agente de contraste y las imágenes de difusión, en el que se incluye el post-procesado de imagen mamaria, se analizará si la técnica IVIM es capaz de proporcionar ventajas a las actuales secuencias dinámicas con contraste. Para ello, se cuenta con un elevado número de adquisiciones de imagen mamaria y se hará uso de la plataforma Olea Sphere con la cual se realizará el post-procesado de estas imágenes para la determinación del cálculo de ADC y la simulación con varios valores de b, entre otros procesados. El objetivo de este trabajo será pues analizar lesiones de mama mediante secuencias de difusión, utilizando herramientas de simulación de valores b y comparar los resultados con secuencias dinámicas con contraste con la finalidad de definir si con la no aplicación de contraste se consiguen resultados equivalentes y fiables, así como una mejor especificidad respecto a las secuencias con contraste.

[EN] Magnetic resonance imaging of breast is usually performed to diagnose tumors, monitor the evolution after its treatment or to improve the measure of size and position of the tumor, among other uses. With this technique the results obtained are better when detecting lesions in comparison to other imaging tests, such as mammography or ultrasound. Generally, this magnetic resonance imaging is performed using an intravenous contrast agent, in order to assess the morphology and kinetics of tumor uptake. It has been shown that the technique offers good sensitivity is obtained in malignant lesions, but with little specificity, reason why some benign lesions can be confused with malignant ones. On the other hand, the administration of this contrast medium can cause allergic reactions or adverse effects in people with kidney problems. An interesting alternative when trying to solve this problem is to make use of the diffusion sequence, which provides information about the random Brownian movement of free water molecules in interstitial space and through the cell membrane. Several studies show that there is a lower apparent diffusion coefficient (ADC) in malignant tumors compared to benign ones. However, this movement can be affected by tissue structure and blood microcirculation, making it difficult to calculate an exact ADC. Therefore, in this project, an imaging technique known as IVIM (intravoxel incoherent motion) will be used to estimate other parameters, using simulated diffusion sequences with multiple values of b (a factor that defines the strength and duration of the gradients used to generate the images). Through a comparative study between the images obtained using the contrast agent and the diffusion images, which includes breast image post-processing, it will be analyzed whether the IVIM technique can provide advantages to current dynamic contrast sequences. To achieve this, a high number of breast image acquisitions and the Olea Sphere platform will be used, with post-processing of these images carried out to determine the ADC calculation and the simulation with various values of b, among other processings. The purpose of this work will be to analyze breast lesions through diffusion sequences, using b-value simulation tools by comparing the results with dynamic sequences with contrast to define whether equivalent and reliable results are obtained without the use of contrast agents, as well as a better specificity in comparison to sequences with contrast.