Caracterización de biomarcadores para la evaluación de patologías cardiovasculares en la arteria aorta torácica mediante cuantificación de flujo 4D en imagen por resonancia magnética

Abstract

[ES] En los últimos años han aparecido mejoras tecnológicas sustanciales en el ámbito de la imagen por resonancia magnética (RM). Este hecho ha comportado el inicio de innovaciones importantes en el campo cardiovascular, de modo que hoy en día es posible no solo el estudio anatómico, sino el estudio funcional simultáneo del corazón y de sus vasos sanguíneos, marco en el que se ha situado el presente proyecto. Las secuencias de flujo en cuatro dimensiones (4D) adquiridas mediante RM corrigen las limitaciones de las adquisiciones en dos dimensiones (2D), como es su largo tiempo de adquisición y la negativa a un postprocesado óptimo multiplanar, presentándose como la solución real a las enfermedades cardiovasculares en el contexto de la medicina a la que nos dirigimos, más personalizada y preventiva. Mediante secuencias de cuantificación de flujo en las tres dimensiones espaciales, más la dimensión temporal (4D), se ha cuantificado y analizado patrones clínicos presentes en la arteria aorta como principal zona de aplicación para la evaluación de diferentes patologías en aplicaciones cardiacas, tales como: la tetralogía de Fallot (enfermedad cardiaca congénita), enfermedades valvulares, insuficiencias pulmonares (IP) o transposición de grandes arterias (TGA). El objetivo del presente TFG se ha centrado en el desarrollo de biomarcadores hemodinámicos predictivos y tempranos que identifiquen características cuantitativas funcionales en la arteria aorta, como primer foco de aplicación, y construyan la representación de un modelo ideal para el uso de esta técnica de imagen en la práctica clínica diaria. De esta manera, se ha demostrado el claro impacto de la herramienta de análisis Circle CVI42©, en qué grado y en qué posición concreta de la aorta torácica se halla la patología y que repercusión cardiovascular sobre el paciente puede incurrir, ayudando en la toma de decisiones sobre el tratamiento a seguir a los profesionales clínicos. Asimismo, dentro de este marco se ha trabajado por validar esta solución no invasiva en los equipos de más relevancia en el mercado (Siemens©, Philips© y GE©), para discernir entre las adquisiciones más precisas y eficaces, así como abogando su uso confiable para el diagnóstico y prevención de enfermedades cardiovasculares, reflejando la viabilidad y sensibilidad de los biomarcadores caracterizados

[CA] En els últims anys han aparegut millores tecnològiques substancials en l'àmbit de la imatge per ressonància magnètica (RM). Aquest fet ha comportat l'inici d'innovacions importants en el camp cardiovascular, de manera que avui dia és possible no només l'estudi anatòmic, sinó l'estudi funcional simultani del cor i dels seus vasos sanguinis, marc en el qual s'ha situat el present projecte. Les seqüències de flux en quatre dimensions (4D) adquirides mitjançant RM corregeixen les limitacions de les adquisicions en dues dimensions (2D), com és el seu llarg temps d'adquisició i la negativa d'un postprocessat òptim multiplanar, presentantse com la solució real a les malalties cardiovasculars en el context de la medicina a la qual ens dirigim, més personalitzada i preventiva. Mitjançant seqüències de quantificació de flux en les tres dimensions espacials, més la dimensió temporal (4D), es quantificaran i analitzaran patrons clínics presents en l'artèria aorta com a principal zona d'aplicació per a l'avaluació de diferents patologies en aplicacions cardíaques, com ara: la tetralogia de Fallot (malaltia cardíaca congènita), malalties valvulars, insuficiències pulmonars (IP) o transposició de grans artèries (TGA). L'objectiu d'aquest TFG s'ha centrat en el desenvolupament de biomarcadors hemodinàmics predictius i primerencs que identifiquen característiques quantitatives funcionals en l'artèria aorta, com a primer focus d'aplicació, i construeixen la representació d'un model ideal per a l'ús d'aquesta tècnica d'imatge en la pràctica clínica diària. D'aquesta manera, s'ha demostrat el clar impacte de l'eina d'anàlisi Circle CVI42©, en quin grau i en quina posició concreta de l'aorta toràcica es troba la patologia i que repercussió cardiovascular sobre el pacient pot incórrer, ajudant en la presa de decisions sobre el tractament a seguir als professionals clínics. Així mateix, dins d'aquest marc s'ha treballat per validar aquesta solució no invasiva en els equips de més relevància en el mercat (Siemens©, Philips© i GE©), per discernir entre les adquisicions més precises i eficaces, així com advocant seu ús fiable per al diagnòstic i prevenció de malalties cardiovasculars, reflectint la viabilitat i sensibilitat dels biomarcadors caracteritzats.

[EN] Substantial technological improvements have appeared in the field of magnetic resonance imaging (MRI) in recent years. This has insteered the onset of important innovations in the cardiovascular field, so that today it is possible not only to do anatomical study, but to do functional study simultaneously in the heart and its blood vessels, framework in which this project has been located. The four-dimensional (4D) flow sequences acquired by MRI correct the limitations of acquisitions in two dimensions (2D), such as their long acquisition time and the refusal of an optimal multiplanar post-processing, presenting themselves as the real solution to diseases cardiovascular disease in the context of the medicine we are addressing, more customized and preventive to. Through sequences of quantification of flow in the three spatial dimensions, plus the temporal dimension (4D), clinical patterns present in the aorta artery will be quantified and analyzed as the main application area for the evaluation of different pathologies in cardiac applications, such as: tetralogy of Fallot (congenital heart disease), valvular diseases, pulmonary failure (IP) or transposition of large arteries (TGA). The objective of this GFR has focused on the development of predictive and early hemodynamic biomarkers that identify functional quantitative characteristics in the aorta artery, as the first focus of application, and build the representation of an ideal model for the use of this imaging technique in daily clinical practice. In this way, the clear impact of the analysis tool Circle CVI42© has been demonstrated, to what degree and in what specific position of the thoracic aorta the pathology is found and what cardiovascular repercussion on the patient may incur, helping clinical professionals in making decisions about the treatment to follow. Likewise, within this framework, efforts have been made to validate this noninvasive solution in the most relevant equipment on the market (Siemens©, Philips© and GE©), to distinguish between the most accurate and effective acquisitions, as well as advocating its use reliable for the diagnosis and prevention of cardiovascular diseases, reflecting the viability and sensitivity of the characterized biomarkers.