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Radiología. 2012;xxx(xx):xxx---xxx

www.elsevier.es/rx

ARTÍCULO ESPECIAL

Aplicaciones de la técnica de difusión por resonancia magnética en el manejo de la afección tumoral osteomuscular J.C. Vilanova a,b,c,∗ , A. Luna d , S. Baleato e , J. Barceló a,b,c y M.J. Romero f a

Unidad de Resonancia Magnética, Clínica Girona, Girona, Espa˜ na Servicio de Radiodiagnóstico, Hospital Santa Caterina, Salt, Girona, Espa˜ na c Departamento de Ciencias Médicas, Facultad de Medicina, Universidad de Girona, Girona, Espa˜ na d Servicio de Radiología, SERCOSA, Jaen, Espa˜ na e Servicio de Radiodiagnóstico, Hospital Clínico Universitario, Santiago de Compostela, La Coru˜ na, Espa˜ na f Clínica Radiológica, DADISA, Cádiz, Espa˜ na b

Recibido el 17 de febrero de 2012; aceptado el 5 de junio de 2012

PALABRAS CLAVE Resonancia magnética; Difusión; Neoplasias; Osteomusculares

KEYWORDS Magnetic resonance imaging, Diffusion imaging; Neoplasm; Musculoskeletal

∗

Resumen La resonancia magnética (RM) es la técnica de elección en el diagnóstico, estadificación y seguimiento de la afección tumoral osteomuscular. La imagen de difusión (RM-D) en RM es una nueva técnica de imagen funcional, que aporta información complementaria a las secuencias convencionales de RM. La difusión por RM ha demostrado ser una técnica útil en distintas situaciones clínicas como la caracterización de la patología que afecta a la médula ósea (metástasis óseas, fracturas benignas o enfermedad hematológica), valoración de tumores óseos y de partes blandas o la monitorización de la respuesta al tratamiento de lesiones tumorales. El objetivo de este artículo es mostrar una revisión de la técnica de difusión en RM y aplicaciones clínicas actuales en el manejo de la afección tumoral osteomuscular. © 2012 SERAM. Publicado por Elsevier España, S.L. Todos los derechos reservados.

Applications of diffusion techniques in magnetic resonance imaging of musculoskeletal tumors Abstract Magnetic resonance imaging (MRI) is the technique of choice in the diagnosis, staging, and follow-up of musculoskeletal tumors. Diffusion imaging is a new functional MRI technique that provides information that is complementary to that obtained in conventional MRI sequences. Diffusion imaging has proven useful in different clinical situations like the characterization of disease involving the bone marrow (bone metastases, benign fractures, or hematological disease), the evaluation of tumors of the bones and soft tissues, and the monitoring of the response to treatment in patients with tumors. The aim of this article is to review the diffusion technique in MRI and its current clinical applications in the management of musculoskeletal tumors. © 2012 SERAM. Published by Elsevier España, S.L. All rights reserved.

Autor para correspondencia. Correo electrónico: [email protected] (J.C. Vilanova).

0033-8338/$ – see front matter © 2012 SERAM. Publicado por Elsevier España, S.L. Todos los derechos reservados. http://dx.doi.org/10.1016/j.rx.2012.06.003

Cómo citar este artículo: Vilanova JC, et al. Aplicaciones de la técnica de difusión por resonancia magnética en el manejo de la afección tumoral osteomuscular. Radiología. 2012. http://dx.doi.org/10.1016/j.rx.2012.06.003

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J.C. Vilanova et al

Introducción La resonancia magnética (RM) es la técnica de elección en el manejo diagnóstico, estadificación y seguimiento de las neoplasias osteomusculares. La RM convencional permite una valoración cualitativa y morfológica, pero muestra limitación en el análisis específico tumoral1 . La imagen de difusión (RM-D) es una nueva técnica de imagen funcional que aporta información complementaria a las secuencias convencionales de RM. La RM-D, al permitir detectar las diferencias en el movimiento browniano de las moléculas del agua en los tejidos, tiene la capacidad de ofrecer un análisis cualitativo y cuantitativo de la celularidad e integridad de la membrana celular. Debido a esta capacidad, la difusión por RM ha demostrado ser una técnica útil en distintas situaciones clínicas como la caracterización de la patología que afecta a la médula ósea (metástasis óseas, fracturas benignas o enfermedad hematológica), valoración de tumores óseos y de partes blandas o la monitorización de la respuesta al tratamiento de las lesiones tumorales2,3 . Este artículo pretende mostrar una revisión de la técnica de difusión en RM y las aplicaciones clínicas actuales en el manejo de la patología tumoral osteomuscular.

Bases técnicas y principios de interpretación La se˜ nal de difusión proviene del movimiento molecular en 3 compartimentos: espacio extracelular, espacio intracelular y espacio intravascular. El compartimento intravascular es el que muestra mayor difusión por el flujo sanguíneo o perfusión. El grado de restricción a la difusión es inversamente proporcional a la celularidad tisular y a la integridad de las membranas3 . Tejidos tumorales celularmente densos tendrán restricción de la difusión. Actualmente se dispone de varias técnicas de RM-D. Las más usadas, debido a su eficacia, son las secuencias EPI (Echo Planar Imaging) de disparo único o múltiple. La rapidez de adquisición de esta técnica la hace menos sensible a los artefactos de movimiento, además, de permitir un amplio volumen de cobertura corporal. De todas formas, las secuencias EPI son propensas a producir artefactos de susceptibilidad especialmente en interfases entre aire y tejido blando o hueso y tejido blando.

Tabla 1

A fin de superar estas limitaciones, es necesario el uso de secuencias EPI con gradientes potentes. La técnica de adquisición de la secuencia de difusión continúa en desarrollo para poder mejorar las limitaciones descritas4 . Deben utilizarse los parámetros más óptimos en función del equipo disponible y el propio software. Así mismo el protocolo dependerá de utilizar la secuencia para una única localización anatómica o la técnica para realizar un estudio de cuerpo entero (tabla 1). La sensibilidad de la secuencia de difusión se puede variar modificando la amplitud de los gradientes, así como la duración5 . El parámetro que se usa para variar la amplitud y la duración de los gradientes se denomina valor b. La adquisición de la secuencia de difusión emplea al menos 2 valores b, en general 0 s/mm2 y otro entre 1 y 1.000 s/mm2 , obteniendo simultáneamente 2 imágenes con 2 valores b. Es decir, una RM-D con valor b 0 s/mm2 potenciada en T2 y la misma imagen con valor b > 1 s/mm2 potenciada en difusión propiamente (RM-D). En general, a mayor valor b, mayor atenuación de las moléculas del agua. Un tumor con necrosis central mostrará hiperse˜ nal con valores b altos en su aspecto celular, indicando restricción de la difusión, en cambio la parte necrótica mostrará atenuación de la se˜ nal por la difusión menos restringida. Es importante entender que la intensidad de se˜ nal es una mezcla de la difusión como tal y el tiempo de relajación T2 de los tejidos. Este efecto T2, que puede confundirse con restricción de la difusión, se llama hiperintensidad por efecto T2 (en inglés T2 shine-through). El efecto T2 se puede eliminar parcialmente aumentando el valor b y mediante el cálculo del ADC (acrónimo en ingles «Apparent Diffusion Coefficient», coeficiente de difusión aparente) (fig. 1); que detallaremos a continuación. El análisis de la secuencia de RM-D requiere una valoración cualitativa y cuantitativa. El análisis cualitativo se realiza en función de los cambios de se˜ nal en la RM-D propiamente (b > 1 s/mm2 ) y el análisis cuantitativo mediante el cálculo del ADC6 . El valor del ADC resulta de la pendiente de la línea que une el logaritmo de la intensidad de se˜ nal para los 2 valores escogidos (fig. 2). El valor del ADC contribuye a reducir la hiperintensidad por efecto T2 (fig. 1). El ordenador calcula el ADC para cada pixel de la imagen y lo muestra como un mapa paramétrico, en color o escala de

Datos de los parámetros de adquisición de zonas del cuerpo individuales y de cuerpo entero en secuencias de RM-D

Parámetros

Imágenes de zonas individuales

Imágenes de cuerpo entero

Campo de visión Matriz TR

200 cm 192-192 > 3.500 s/mm2

360-400 cm 80-128 > 6.000 s/mm2 ; tantas estaciones como sea necesario para cubrir todo el cuerpo min 5 STIR 2 6 mm/0 mm superposición 0-600

TE min PS 5 Supresión de grasa STIR Factor de imágen en paralelo 2 Grosor de corte 4 mm/0 mm separación Valor b (s/mm2 ) 0, 600 o1.000 Los parámetros de imagen se han optimizado para los sistemas de RM de 1,5 T

EPI: imagen eco planar; PS: promedio de se˜ nal; STIR: short tau inversion recovery; TE: tiempo de eco; TR: tiempo de repetición.

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A

B

RM-D (T2) b0

C

RM-D b 700

3

D

ADC

E

ADC

ROI

Figura 1 Adquisición y análisis de la RM-D. A) RM-D con valor b 0 s/mm2 , equivalente a difusión potenciada en T2. B) RM-D con valor b 700 s/mm2 , demostrando más hiperse˜ nal de la lesión que en (A) al aumentar el valor b, indicativo de mayor restricción a la difusión (flecha). Obsérvese que al aumentar el valor b se atenúa la se˜ nal del líquido cefalorraquídeo, que mostraba hiperse˜ nal con el valor b 0 debido al efecto T2, y únicamente persiste hiperse˜ nal en el tejido con verdadera restricción de la difusión (flecha). C) Mapa para el cálculo del ADC en escala de grises demostrando hipose˜ nal en relación a restricción de la difusión (flecha). D) La misma imagen en escala de colores considerando valores ADC bajos en azul (flecha) y elevados en rojo. E) superposición de la imagen del ADC con el T2 morfológico para colocar de forma precisa el ROI (área de interés) para obtener la cuantificación numérica del valor ADC (flecha).

Logaritmo de la intensidad de señal relativa

grises. De forma manual se coloca el área de interés (ROI) sobre la región a considerar, obteniendo un determinado valor. Las lesiones con verdadera restricción de la difusión aparecerán con baja se˜ nal en el mapa de ADC de escala de grises o azul en el mapa en color, considerando valores más elevados color rojo y valores bajos color azul (fig. 1)7 ;

220 200 180 160 140 120 100 80 0

100

200

300

400

500

Valores b (s/mm2)

Figura 2 Gráfico mostrando el logaritmo de las intensidades relativas de se˜ nal de un tejido (y) para distintos valores b (x), siendo la pendiente de la línea continua el valor ADC convencional con 2 valores b, 0 y 600 s/mm2 . La línea discontinua muestra la representación del cálculo con múltiples valores b (300, 450 y 600 s/mm2 ). El descenso rápido de la se˜ nal con valores b bajos (ADC rápido) es debido al efecto perfusión. Con valores b elevados el descenso de la se˜ nal es más lento (ADC lento).

aunque esta escala de color depende de lo establecido de base en el ordenador de análisis. Es importante comprender que la se˜ nal de difusión es inversa a la se˜ nal del mapa ADC. Los 2 componentes más importantes en la atenuación de la se˜ nal en la RM-D son la difusión de las moléculas de agua en el espacio extracelular y la fracción de perfusión, que es la traslación molecular que se genera en la microcirculación. De todas formas, el efecto de la perfusión solo tiene relevancia en valores b bajos, de aquí la utilización de valores b altos para minimizar la se˜ nal derivada de la perfusión. El cálculo del efecto perfusión se realiza utilizando un modelo biexponencial con distintos valores b en la misma secuencia, basado en el principio de movimiento incoherente intravoxel (IVIM). A valores b bajos (< 150 s/mm2 ) la pendiente inicial cuantifica valores ADC rápidos (ADC rápido) al reflejar la microcirculación capilar en estructuras vascularizadas (efecto perfusión), es decir difusión rápida (ADC rápido), produciéndose una pérdida de se˜ nal rápida y traduciendo una mayor pendiente. A valores b elevados, el descenso de la pendiente de la curva cuantifica valores ADC lentos (ADC lento, la difusión es más lenta), al mostrar disminución de la se˜ nal de forma más lenta y una pendiente menor (fig. 2); reflejando en este caso el movimiento de los protones intracelulares. Es decir, utilizando valores b bajos (ADC rápido) permite valorar el efecto perfusión y con valores b elevados (ADC lento) permite medir el efecto real de la difusión8 . El efecto perfusión suele ser más elevado en los tumores malignos y puede tener repercusión en el valor de ADC. De aquí la utilidad de poder utilizar el valor del efecto perfusión para

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diferenciar lesión maligna de benigna en los tumores. De todas formas, en la actualidad el análisis del efecto perfusión se realiza más en el campo de la investigación y con poca frecuencia en la práctica diaria. Para evitar errores de interpretación diagnóstica de las imágenes de difusión es necesario valorarlas conjuntamente con las imágenes de las secuencas anatómicas convencionales. La cuantificación del ADC requiere la colocación del ROI en la zona más sólida y homogénea de la tumoración. De aquí la importancia de superponer la imagen de RM en secuencias que delimiten mejor la anatomía con las de difusión (fig. 1). Debe evitarse la selección de áreas quísticas o necróticas en el análisis de la cuantificación del ADC. En todo caso el análisis de la RM-D no debe hacerse de forma independiente a la valoración global de la tumoración. Para el estudio RM-D de cuerpo entero se emplea generalmente una variante de la RM-D con supresión de la se˜ nal de fondo mediante la aplicación de la secuencia STIR o saturación química de la grasa. La adquisición se realiza en el plano axial con solapamiento de las distintas estaciones para poder obtener reconstrucciones multiplanares. En la imagen final de la RM-D después de la reconstrucción se invierte la escala de grises para obtener una imagen parecida a la PET o gammagrafía.

Tumores de partes blandas La RM-D puede ayudar en el diagnóstico diferencial entre tumores de partes blandas malignos y benignos de estirpe no mixoide, mostrando valores significativamente menores de ADC los tumores malignos que los tumores benignos. Esta diferenciación mediante la RM-D es difícil en los tumores de estirpe mixoide, probablemente debido al largo valor T2 que tiene la matriz mixoide extracelular. La RM-D ha revelado también su capacidad para distinguir entre hematomas

crónicos complicados o expansivos y tumores malignos de los tejidos blandos9 . De modo general, en la práctica clínica, no es posible discriminar entre tumores benignos y malignos de partes blandas solo mediante las cuantificaciones de ADC debido a la superposición de los valores entre ambos grupos. Además, hay que tener en cuenta que no todos los tumores malignos presentan una mayor celularidad que los tumores benignos, y también las diferencias existentes en relación con el tipo de matriz tumoral. La utilidad de disponer de la RM-D en el protocolo de RM para estudio de lesiones tumorales puede permitir diferenciar un quiste simple de un quiste de inclusión epidermoide, algo que no nos puede ofrecer ninguna otra secuencia, ni la propia administración del contraste (fig. 3). Varios artículos recientes han propuesto el uso de ADC sin el efecto de la perfusión (evitando los valores de b menores de 150 s/mm2 ) como un indicador más fiable de la difusión que la cuantificación convencional del ADC. Esta medida es llamada por algunos autores coeficiente de difusión no sensible a la perfusión (PIDC, acrónimo del inglés, perfusion-insensitive diffusion coefficient)10 . Un abordaje más sofisticado que ha demostrado ser viable en la caracterización de la anisotropía de la red capilar de los músculos y en otros órganos como el hígado y el cerebro sería utilizar el modelo biexponencial del decaimiento de se˜ nal de la difusión (abordaje IVIM). En una excelente revisión realizada por Costa et al.6 , se propuso un valor de corte de 1,1 PIDC × 10−3 s/mm2 para diferenciar los tumores de tejidos blandos malignos de los benignos. Dicha revisión suscita varias consideraciones importantes. Primero, como era de esperar, los tumores de células peque˜ nas redondas mostraron una difusión más restringida que la del resto de los tumores malignos de partes blandas, especialmente el linfoma. Segundo, los abscesos y los hematomas demostraron una difusión más restringida en su componente central que la necrosis de los tumores

Figura 3 Imágenes axiales a nivel del pie en posición de prono de quiste de inclusión epidermoide. A) T1 mostrando lesión hipointensa en el tercer espacio interdigital sobre el tejido subcutáneo, adyacente al marcador cutáneo. B) T2 mostrando leve hiperintensidad heterogénea de la lesión con pared discretamente hipointensa. C) La imagen en STIR muestra mayor hiperintensidad de la lesión quística. D) Imagen T1 con gadolinio y supresión grasa en la que la lesión muestra aspecto quístico con realce de la pared. E) RM-D con factor b = 1.000 s/mm2 mostrando hiperintensidad de la lesión. D) El mapa ADC en escala de grises muestra hipointensidad (flecha) en relación a restricción de la difusión, específico de quiste epidermoide a diferencia de un quiste simple que no mostraría restricción de la difusión.

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malignos de partes blandas. En tercer lugar, los tumores cartilaginosos óseos o de partes blandas benignos y malignos presentaron valores altos de ADC, excepto el condrosarcoma mesenquimal. Cuarto, los distintos subtipos de tumor de células gigantes, como el de la vaina del tendón o como el tipo difuso, mostraron una difusión restringida. Y por último, los tumores de tejidos blandos fibroblásticos, miofibroblásticos y fibrohistiocíticos, tanto benignos como de grado intermedio se asociaron a una menor restricción de la difusión que los tumores malignos. Todos estos datos son concordantes con la literatura anterior, aunque debido a la escasa experiencia, deberían ser validados en series más amplias. La RM-D muestra su utilidad en poder mejorar la caracterización en las lesiones pseudotumorales inflamatorias o infecciosas por su capacidad de detectar la restricción de la difusión en las colecciones abscesificadas (fig. 4)11 .

parece que la RM-D pueda utilizarse en la caracterización o estadificación de los tumores óseos, aunque puede ser considerada como secuencia complementaria en el manejo de las lesiones óseas tumorales (fig. 5). Sin embargo el potencial de la RM de cuerpo entero con difusión para estadificación de tumores óseos malignos requiere ser valorado de forma más precisa. Hoy en día se utiliza de rutina la gammagrafía ósea para valorar metástasis óseas en sarcomas óseos de alto grado como el osteosarcoma y el sarcoma de Ewing. La gammagrafía muestra menor sensibilidad que la RM o el PET (tomografía por emisión de positrones) en la identificación de metástasis óseas13 (fig. 6). La alternativa de utilizar la RM de cuerpo entero con difusión debería de considerarse en estos casos, aunque debe reconocerse la dificultad en diferenciar infiltración de la médula ósea de los cambios hiperplásicos fisiológicos de la médula roja en pacientes jóvenes.

Tumores óseos

Médula ósea

En la mayoría de casos, la combinación de radiología simple y RM es suficiente para caracterizar la lesión ósea y decidir la necesidad de biopsia. Una de las áreas de mayor investigación en la literatura es la diferenciación entre condroma y condrosarcoma de bajo grado12 . De todas formas, únicamente podría ser relevante la utilización de la RM-D cuando el manejo sea distinto entre ambas condiciones. Un estudio demostró el solapamiento de valores ADC entre condrosarcoma y tumores benignos óseos. En la actualidad, no

La evaluación de la médula ósea mediante RM-D es técnicamente factible14 . Existen diferencias en el movimiento de las moléculas de agua entre la médula ósea hematopoyética y amarilla, encontrándose una mayor difusión en la médula roja. Además, durante la vida del individuo la médula roja disminuye progresivamente y sufre un proceso de conversión. Inicialmente, al nacimiento existe una distribución difusa de la médula roja. Al a˜ no de edad, las apófisis y epífisis sufren una conversión a médula grasa. A partir

Figura 4 Artritis séptica de la sínfisis púbica con abscesos pélvicos. A) Colecciones líquidas (flechas) adyacentes a la vejiga urinaria y en contacto a la sínfisis púbica en corte axial T1. B) El corte en T2 muestra el contenido líquido levemente hiperintenso, a diferencia de la marcada hiperintensidad de la vejiga. C) La imagen en RM-D muestra la hiperintensidad de las colecciones líquidas a diferencia de la vejiga. D) El mapa ADC en escala de grises muestra la hipointensidad de las colecciones en relación a restricción de la difusión y traduciendo un proceso infeccioso dependiendo de la sínfisis púbica.

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Figura 5 Fibromixoma lipoesclerosante óseo incidental detectado como metástasis en PET de estadificación de condrosarcoma óseo. A) Estudio PET mostrando focos de actividad metabólica aumentada en el tumor primario (flecha corta) y región intertrocantérea del fémur izquierdo (flecha larga) interpretado como sugestivo de metástasis. B) La radiología simple muestra una lesión de predominio lítico y márgenes esclerosos en región intertrocantérea del fémur izquierdo. C) La imagen coronal T1 muestra que la lesión presenta una se˜ nal intermedia, parecida a la del músculo, delimitada por un borde de baja se˜ nal que corresponde a la esclerosis perilesional identificada en la radiografia. D) La imagen axial en RM-D muestra hiperintensidad de la lesión (flecha) y el mapa en color de ADC (flecha). E) El valor ADC de 2,6 × 10−3 s/mm2 en color rojo está en relación a contenido quístico, no celular. Radiologicamente muestra aspecto de lesión benigna y su localización y morfología son características de fibromixoma lipoesclerosante.

del a˜ no, y de forma centrífuga, la médula se transforma en grasa, de forma que en el adulto todo es grasa excepto las metáfisis proximales y el esqueleto axial. Además, el contenido adiposo dentro de la médula ósea aumenta con la edad y presenta una correlación negativa con los valores de ADC, por lo tanto cuanto mayor es el contenido graso menor es el valor de ADC14 . Los valores de ADC presentan una correlación negativa con la celularidad de la médula ósea, aunque paradójicamente, el ADC de la médula amarilla hipocelular es menor que el ADC de médula normal normocelular de los adultos y que la médula hipercelular de los ni˜ nos. A nivel microscópico, los adipocitos de la médula amarilla presentan una mayor restricción a la difusión del agua que las células hematopoyéticas normales. Debe tenerse especial precaución cuando se utiliza la RM-D en la valoración de la patología ósea en los ni˜ nos, ya que las áreas de hiperse˜ nal en valores b altos son comunes en la pelvis y en la columna lumbar15 . El aumento de celularidad en la médula ósea puede ser debido a una hiperplasia de la médula ósea o a una infiltración tumoral. Este hecho se manifiesta como un aumento progresivo de la intensidad de se˜ nal en las adquisiciones de RM-D con valores altos del factor b y con una disminución de los valores de ADC.

A pesar de la variabilidad que muestra la intensidad de se˜ nal de la medula ósea en el esqueleto, tanto axial como apendicular, en función de sus distintas etapas de desarrollo, la RM-D ha demostrado ser una técnica muy sensible en la detección de las lesiones de la médula ósea, especialmente las malignas, incluso antes de ser visualizadas en las secuencias morfológicas de RM (fig. 7). Además, la RM-D ha mostrado ser superior a la gammagrafía ósea en la detección de las metástasis16 . Sin embargo, hay pocos estudios realizados en la medula ósea extravertebral para poder establecer valores de ADC normales o patológicos. Estudios recientes confirman la RM-D de cuerpo entero como una alternativa más eficaz que la gammagrafía y la TAC en la detección de metástasis óseas en pacientes con cáncer de próstata17 . Precisamente un metaanálisis publicado en el 2011 demuestra que la RM-D es una técnica precisa y coste-efectiva para la detección de metástasis óseas18 . La utilidad de la RM de cuerpo entero con difusión ha sido demostrada para valorar la extensión ósea y ganglionar del linfoma14 . Esta técnica resulta práctica para el radiólogo y el clínico porque permite analizar de forma rápida la extensión y distribución de las lesiones. Además, permite valorar en una sola imagen los cambios de se˜ nal después del tratamiento. La muerte celular como consecuencia

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Figura 6 Metástasis óseas en RM de cuerpo entero con gammagrafía ósea negativa. A) Gammagrafía ósea normal en paciente con dorsalgia y antecedentes de cáncer de mama, con captación fisiológica de columna vertebral y ambas alas sacras de predominio derecho. B) Imagen sagital en T1 mostrando múltiples lesiones metástásicas en los cuerpos vertebrales hasta el sacro. C) La imagen de cuerpo entero en difusión con inversión de la escala de grises demuestra las metástasis vertebrales y del fémur izquierdo (flechas).

de un tratamiento eficaz queda reflejada en la reducción de la intensidad de se˜ nal en la secuencia de difusión. En el apartado específico de monitorización terapéutica se tratarán los cambios de se˜ nal fisiológicos en relación al tratamiento. El avance técnico de la RM ha hecho posible el desarrollo de la secuencia de la RM de cuerpo entero con difusión. Hoy en día es posible un estudio de secuencias en T1, STIR y RMD de todo el cuerpo en menos de 30 min de exploración19 . Precisamente una de las aplicaciones de la técnica es en la estadificación de la afección tumoral primaria y especialmente para detectar metástasis óseas o ganglionares; así como en la monitorización terapéutica20 . La RM se ha mostrado útil en la valoración inicial y seguimiento del mieloma múltiple, representando en la actualidad una técnica necesaria en el manejo clínico de los pacientes con mieloma múltiple21 . La técnica de RM-D de cuerpo entero tiene la capacidad de mejorar la detección de las lesiones focales del mieloma y a˜ nadir información biológica mediante la cuantificación con el ADC y correlacionar con la concentración sérica del componente M22 . La utilización de la RM-D conjuntamente con el ADC se ha mostrado con un buen nivel de reproducibilidad en la valoración de la médula ósea afectada por mieloma múltiple23 .

Columna vertebral La exploración de la columna vertebral representa un reto para la técnica de RM-D. La adquisición de imágenes de óptima calidad diagnóstica mediante RM-D, con suficiente resolución espacial y en un tiempo razonable resulta difícil. Los movimientos fisiológicos del paciente, la pulsación de la vascularización adyacente o el líquido cefalorraquídeo pueden provocar multitud de artefactos. Las secuencias de RM-D EPI sufren graves distorsiones geométricas, por lo tanto, las secuencias RM-D SSTSE (Single Shot Turbo Spin Eco) son preferibles en la columna vertebral debido a una mejor relación se˜ nal-ruido se˜ nal ruido y menor distorsión de las imágenes con los valores b altos. De todas formas, la limitación es el tiempo de adquisición y nuevos artefactos de imagen. Se han utilizado también secuencias SSFP (acrónimo inglés steady-state free-precession), pero la forma de sensibilización a la difusión no permite determinar con facilidad el factor b, limitando así la cuantificación del ADC3,24 . Distintos trabajos han demostrado que la RM-D permite distinguir las fracturas vertebrales benignas de las fracturas patológicas, realizando solo una inspección cualitativa. Las fracturas «benignas» son generalmente hipointensas y las fracturas patológicas tumorales son hiperintensas en RM-D

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J.C. Vilanova et al hallazgos de la difusión con la morfología para decidir lesión maligna o benigna. Debe tenerse en cuenta, que las metástasis osteoescleróticas aparecen como áreas hipointensas en RM-D debido a su bajo contenido en agua. Por ello, las metástasis osteoblásticas pueden presentar hipose˜ nal (fig. 9). Es necesario realizar siempre el análisis conjuntamente con las otras secuencias morfológicas T1, T2, supresión grasa o STIR (fig. 10). De igual modo, las metástasis óseas tratadas pueden tener baja se˜ nal en RM-D con altos valores de b. Los valores de ADC de las vértebras normales oscilan entre 0,2 y 0,5 × 10−3 s/mm2 . Esta variación se debe a las distintas secuencias utilizadas, a los valores de b seleccionados, y al uso, o no, de técnicas de supresión grasa. La médula ósea grasa muestra un valor muy bajo de ADC, lo que disminuye el valor de ADC de las vértebras si no se utiliza un pulso de supresión grasa. En las fracturas vertebrales, la influencia de la grasa disminuye, así las fracturas malignas muestran valores de ADC más bajos (entre 0,7 y 1 × 10−3 s/mm2 ) que las fracturas osteoporóticas (1-2 × 10−3 s/mm2 )26 . Las enfermedades inflamatorias pueden mostrar valores intermedios de ADC que hacen difícil su diferenciación con otros tipos de fractura. Existe también una superposición de los valores de ADC entre los procesos malignos que afectan a la médula ósea y la espondilitis, que muestra por lo general valores bajos de ADC25 .

Monitorización terapéutica

Figura 7 Estudio de cuerpo entero en RM para descartar metástasis vertebrales lumbares ante clínica actual de lumbalgia en paciente con antecedentes de metástasis dorsal de cáncer de mama. A) Imagen sagital en T1 mostrando cambios de transformación grasa de la médula ósea en la columna dorsal secundarios a radioterapia. A nivel lumbar no se aprecia con seguridad la posibilidad de proceso infiltrativo. B) La reconstrucción coronal en RM-D con inversión de la escala de grises demuestra la lesión dorsal y permite identificar las nuevas lesiones metastásicas a nivel lumbar (flechas).

con b elevado25 . Aunque la cuantificación ADC puede ayudar en la diferenciación de las fracturas vertebrales benignas y malignas, existe una superposición entre los valores de ambas, lo que impide considerar a los valores ADC como una herramienta definitiva para esta clasificación. Además, en el análisis del valor del ADC debe considerarse el tiempo de evolución de la lesión. Una fractura benigna mostrará un valor ADC elevado en fase aguda en relación a edema vasogénico. Pero si analizamos la fractura en fase subaguda en tiempo superior a 3-5 semanas el valor del ADC se habrá ido reduciendo y probablemente con cifra < 1 × 10−3 s/mm2 , que nos podría sugerir restricción de la difusión. Simplemente se trata de un valor normal en descenso progresivo hasta alcanzar prácticamente el valor 0 del ADC de la médula grasa normal (fig. 8). Además de tener en cuenta el factor temporal del análisis de RM-D es necesario correlacionar los

La RM-D puede llegar a ser un método útil y no invasivo en la monitorización de la respuesta al tratamiento27 . Esta aplicación diagnóstica es de gran interés clínico, especialmente en los tratamientos de neoadyuvancia prequirúrgica como la quimioterapia o la hipertermia, que son cada vez más usados en la patología del sistema musculoesquelético (fig. 11). La RM-D podría distinguir entre tumor necrótico y tejido viable, y también ayudar a diferenciar entre cambios posterapia y recidiva tumoral28 . Las alteraciones en los tejidos blandos secundarias a terapia (higromas, edema o inflamación después de la radioterapia) y los procesos inflamatorios como la osteomielitis, muestran una pérdida de se˜ nal progresiva con los valores crecientes de difusión. La pérdida de se˜ nal es considerablemente más alta en el tejido postratamiento que en el tumor viable. La RM-D también ha sido usada para evaluar a pacientes con osteosarcoma tratados con quimioterapia, dado que la necrosis celular inducida por el tratamiento y que es detectable en RM-D, ocurre antes de encontrarse cambios significativos en el tama˜ no tumoral. En una serie publicada por Oka et al.29 , los valores de ADC de los tumores con menos del 90% de necrosis después del tratamiento (grupo de baja respuesta) demostraron un incremento del 25% de la media del ADC, comparado con el grupo que respondió (tumores con necrosis de al menos 90% después del tratamiento) que mostró un incremento de la media del ADC del 95%. Los valores mínimos de ADC fueron significativamente distintos entre ambos grupos, aunque no se confirmó esta diferencia para la media de los valores de ADC. La RM-D también ha sido utilizada en la monitorización del tratamiento antiandrogénico de las metástasis óseas en el cáncer de próstata (fig. 12). La disminución de los niveles de PSA se correspondió con un aumento de la media del

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Figura 8 Valoración de evolución temporal en el análisis del ADC. A) Sagital en T2 mostrando fractura de L1 con retropulsión del muro posterior. B) Sagital en RM-D mostrando aumento de se˜ nal por edema del cuerpo vertebral de L1. C) El mapa ADC en color muestra valor 0,9 × 10−3 s/mm2 que podría indicar edema sospechoso de malignidad. D) El estudio radiológico 3 meses antes de la RM muestra la presencia de la fractura (flecha), indicativo de que se trata de un edema subagudo. El proceso evolutivo del edema de la médula ósea de la fractura benigna tenderá al valor normal del ADC cercano a 0 en las próximas semanas de realizarse el análisis con RM-D. De haberse realizado el análisis del ADC en el momento de la fractura probablemente sería > 2 × 10−3 s/mm2 .

Figura 9 Metástasis blástica. A) Sagital T1 mostrando hipose˜ nal difusa de metástasis de tumor maligno neuroendocrino del páncreas. B) Sagital en STIR mostrando extenso edema rodeando la lesión. C) Axial en RM-D sin mostrar aumento de se˜ nal debido a la ausencia de contenido en agua de las lesiones blásticas. D) Axial en el mapa ADC en escala de grises con valores bajos debido a la ausencia de agua, y sin que ello sea debido a restricción de la difusión secundario a un proceso tumoral hipercelular; que en este caso debería mostrar aumento de se˜ nal en la RM-D.

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Figura 10 Metástasis blásticas en RM de cuerpo entero. A) Sagital en T1 con múltiples metástasis blásticas en el raquis. B) Coronal en STIR identificando de forma muy ténue la hipose˜ nal vertebral. C) La RM-D en imagen coronal con inversión de escala de grises no identifica las metástasis blásticas.

ADC30 . De igual modo, la monitorización del tratamiento con técnica de RM-D en los pacientes con mieloma con afectación ósea es posible, dado que los valores de ADC en los pacientes con bajo componente-M después de responder al tratamiento son considerablemente superiores que en los pacientes con altos niveles de paraproteína (típicamente encontrados en los pacientes con recaída aguda)31,32 . En el mieloma tratado y en el linfoma puede ocurrir una necrosis masiva licuefactiva en el hueso, que produce un aumento de la intensidad de se˜ nal en las imágenes de RM-D con b alto y de los valores de ADC de la médula ósea de forma heterogénea y peristente, mostrando predominantemente una alta se˜ nal sobre los mapas de ADC intercalado con áreas de valores bajos de ADC31 . Cualquiera de estos patrones sugiere enfermedad inactiva. Este aspecto traduce el efecto de hiperintensidad por efecto T2 y de aquí la necesidad de interpretar siempre las imágenes RM-D con el mapa ADC y las secuencias convencionales para interpretar de forma eficaz la respuesta al tratamiento. De una manera parecida, los valores ADC aumentan poco después de la quimioterapia en los pacientes con sarcoma de partes blandas que responden al tratamiento, y la disminución de los valores de ADC se correlaciona con una falta de respuesta y un aumento del tama˜ no de tumor. La evaluación de la respuesta al tratamiento puede ser realizada usando un método cualitativo o cuantitativo. La evaluación cualitativa o visual de la médula ósea es fácil de realizar en

la mayoría de los casos. Este método es el más usado en la práctica clínica para el mieloma o en los pacientes con metástasis óseas evaluados con RM-D de cuerpo entero. Las limitaciones de esta evaluación son la presencia de algunos errores potenciales como el edema óseo después de la radioterapia o de la cirugía que pueden aumentar la intensidad de se˜ nal de médula ósea en RM-D o la visualización de estructuras normales de naturaleza hipercelular27 . El empleo de las medidas de ADC y la valoración simultánea de las secuencias morfológicas de RM pueden ayudar reducir al mínimo estos errores. El tratamiento eficaz de la afección tumoral en la médula ósea muestra valores ADC aumentados debido al incremento de la difusión del agua secundario a la muerte celular. La interpretación de los cambios de se˜ nal en la médula ósea después del tratamiento efectivo es complejo por su variabilidad y aspecto en general parcheado. Otro escenario potencialmente problemático es el de pacientes en los que se emplean factores estimulantes de colonias de granulocitos (usados para limitar la aparición de neutropenia secundaria a quimioterapia). Estos factores aumentan el porcentaje de médula ósea roja en el esqueleto axial, hecho que no debiera ser interpretado como enfermedad metastásica. Además, la evaluación de la respuesta al tratamiento en la médula ósea con RM-D es compleja, dado que la esclerosis ósea y el aumento de la médula amarilla pueden ocurrir al mismo tiempo, como recientemente han se˜ nalado Padhani y Koh27 . Ambos mecanismos y la

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Figura 11 Monitorización terapéutica. A) Sagital en T1 con múltiples metástasis en el raquis dorsal previamente al tratamiento con anticuerpos monoclonales (flechas). B) Imagen sagital en T1 18 meses después del tratamiento sin observarse cambios morfológicos significativos (flechas) y con buena respuesta a los marcadores analíticos. C) Imagen coronal de RM-D de cuerpo entero, que no muestra alteraciones en la difusión, indicativo de buena respuesta.

Figura 12 Monitorización terapéutica de cáncer de próstata. A) Axial en T2 mostrando lesión metastásica en acetábulo izquierdo y restricción de la difusión por aumento de se˜ nal (B). C) Axial en T2 postratamiento demuestra hipose˜ nal acentuada de la lesión metastásica con dificultad en valorar la respuesta. D) Ausencia de hiperse˜ nal en el acetábulo en la secuencia de RM-D indicativo de buena respuesta al tratamiento por esclerosis ósea.

mielofibrosis, inducen una reducción de la intensidad de la se˜ nal sobre la RM-D y una disminución del valor de ADC, lo que representaría una respuesta favorable al tratamiento y no una progresión de la enfermedad. Este hallazgo es común en las metástasis tratadas satisfactoriamente del carcinoma de mama y próstata. También pueden hallarse disminuciones del valor de ADC en la médula ósea normal debido al efecto de los fármacos citotóxicos. La médula ósea normal

también muestra una atrofia grasa secundaria a la radioterapia lo que disminuye su se˜ nal en RM-D con valores b elevados.

Conclusión La secuencia de RM-D permite su utilización prácticamente general en cualquier situación clínica por su amplia

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12 disponibilidad en los equipos actuales de RM. De todas formas su utilidad práctica, en combinación o de forma alternativa a las secuencias convencionales, no está aún bien definida en los distintos escenarios clínicos y en particular en el manejo de las neoplasias osteomusculares. La RM-D es una técnica sensible para detectar la afección en la médula ósea y con la posibilidad de poder diferenciar entre edema benigno o infiltración tumoral, con las limitaciones de no ser sensible a las lesiones escleróticas. La secuencia de RM-D se muestra potencialmente útil en demostrar la necrosis postratamiento como medida eficaz de respuesta y aceptada en ciertos centros específicos oncológicos. Especialmente útil resulta la utilización de la RM-D de cuerpo entero como técnica en la estadificación ósea en sustitución de la gammagrafía ósea. Los resultados publicados de la RM-D en la valoración de la patología tumoral primaria ósea o de partes blandas son aún escasos y con solapamiento entre etiología benigna, maligna e infecciosa. Hoy en día, la RM-D muestra un valor potencial en situaciones clínicas específicas y con la posibilidad de a˜ nadir información a las secuencias de RM convencionales. Es importante que el radiólogo considere su inclusión en los protocolos de estudio para determinadas situaciones en el manejo de la patología tumoral osteomuscular.

Autoría 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Responsable de la integridad del estudio: JCV. Concepción del estudio: JCV. Dise˜ no del estudio: JCV. Obtención de los datos: JCV. Análisis e interpretación de los datos: JCV. Tratamiento estadístico: no procede. Búsqueda bibliográfica: Todos los autores. Redacción del trabajo: JCV, AL y SB. Revisión crítica del manuscrito con aportaciones intelectualmente relevantes: Todos los autores. 10. Aprobación de la versión final: Todos los autores.

Conflicto de intereses Los autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.

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