Creating Biomedical Technologies to Improve Health

Captación de Imágenes sin Dolor Reduce la Necesidad de Biopsias Dolorosas

Wednesday, July 13, 2005

En esta imagen de resonancia magnética de un paciente de 20 años que tiene leucemia linfocítica aguda, lo que parecen ser imágenes de hueso son en realidad señales de la médula ósea que se piensa son causadas primordialmente por los linfoblastos leucémicos. Imagen cortesía de Douglas Ballon, Weill Cornell Medical College.

En esta imagen de resonancia magnética de un paciente de 20 años que tiene leucemia linfocítica aguda, lo que parecen ser imágenes de hueso son en realidad señales de la médula ósea que se piensa son causadas primordialmente por los linfoblastos leucémicos. Imagen cortesía de Douglas Ballon, Weill Cornell Medical College.

Aunque los médicos dependen de las biopsias hechas con aguja a la médula ósea para diagnosticar y supervisar el tratamiento de la leucemia, los procedimientos tienen poco valor porque solamente analizan el área en que se inserta la aguja. La muestra que se saca puede no ser una indicación verdadera de la salud general del cuerpo.

Ahora, una combinación de técnicas avanzadas de captación de imágenes puede ofrecerle a los pacientes y médicos por igual una alternativa no invasiva a las biopsias tradicionales y un método para monitorear la reacción del paciente a los tratamientos terapéuticos. La técnica modificada de captación de imagen por resonancia magnética (MRI) puede evaluar a un paciente en menos de 20 minutos y no requiere inyectar al paciente con tintes especializados conocidos como agentes de contraste. La nueva técnica fue desarrollada por los investigadores del Weill Medical College en la Universidad de Cornell y del Memorial Sloan-Kettering Cancer Center en Nueva York.

“En abril de 1998, hicimos un MRI de un solo paciente, un hombre muy enfermo con leucemia mielógena aguda, esperando medir pequeñas las diferencias por contraste entre la médula normal y la leucémica”, dice Douglas Ballon, físico y Director del Citigroup Biomedical Imaging Center en el Weill Medical Collage. Pero para su sorpresa, la imagen que el equipo vio en el monitor fue marcada aún sin el uso de los agentes de contraste La médula enferma se destacaba, brillante contra la oscuridad del hueso a su alrededor. “Estábamos esperando medir un efecto muy tenue, y en su lugar descubrimos un método para captar imágenes de médula leucémica en áreas grandes del cuerpo en las que había muy poca señal presente de otras estructuras”, dice él. “Cuando nos dimos cuenta de que podíamos hacer esto, comenzamos a considerar imágenes del cuerpo completo".

Qué hay de nuevo

Esencialmente, las áreas brillante de los scans de médula leucémica de Ballon muestran agua dentro de las células. En la mayoría de los MRI la intensidad de la imagen refleja una combinación de agua intracelular y extracelular. Usando la técnica de captación de imágenes de Cornell, los MRI revelan la presencia de leucemia al distinguir entre el agua intracelular (agua dentro de las células) y el agua extracelular. Dentro del cuerpo, el agua extracelular está en el plasma de la sangre y otros fluidos. Ajustando el software que procesa las señales de los scans, el equipo Cornell/sloan-Kettering ha creado una herramienta que destaca las concentraciones densas de células y suprime las señales de la grasa, los músculos, el contenido de la vejiga y otros tejidos.

La nueva técnica de MRI puede ayudar a los médicos a monitorear el tratamiento de la leucemia y también de varias otras enfermedades. “Creemos que también ayudará para el linfoma, el cáncer de seno metastático, y el cáncer de la próstata”, dice Ballon. Para estos tipos de cáncer, la habilidad de evaluar la enfermedad en todo el cuerpo del paciente puede ayudar a los médicos y pacientes a decidir cuán agresiva será la terapia futura.

Hacia mejores biopsias

La leucemia es una enfermedad en la que la médula ósea produce demasiados glóbulos blancos.

Normalmente, el cuerpo produce células progenitoras en la médula ósea que se convierten en células sanguíneas maduras. Los tres tipos de células sanguíneas maduras son los glóbulos rojos, que transportan oxígeno, los glóbulos blancos, que combaten infecciones, y las plaquetas, que ayudan a prevenir el sangrado excesivo formando coágulos de sangre. En la leucemia mielógena crónica, el cuerpo dirige demasiadas células progenitoras a convertirse en granulocitos, un tipo de glóbulo blanco. Algunas de estas células progenitoras de la médula ósea nunca maduran a glóbulos blancos. Gradualmente, los granulocitos y las células inmaduras, conocidas como linfoblastos, desplazan a los glóbulos rojos y plaquetas en la médula ósea.

La investigación de Ballon es una operación colaborativa. Su experiencia en los aspectos físicos del MRI – cómo los protones del cuerpo humano reaccionen bajo el fuerte campo magnético del instrumento, y cómo interpretar las señales que producen. Él trabaja con la Dra. Ann Jakubowski, una hematóloga que trata pacientes de leucemia, y con un equipo de otros especialistas en la física médica y el cáncer de la próstata.

El equipo hasta la fecha ha estudiado unos 70 pacientes y aproximadamente una docena de voluntarios saludables. Aproximadamente la mitad de los pacientes tenían leucemia o linfoma, y la mitad tenían cáncer metastático de la próstata. Los cánceres metastáticos - aquellos que se están regando por el cuerpo – son de interés especial porque son difíciles de rastrear. Hacer biopsias de aguja en todos los lugares para buscar tumores es algo impráctico, y los tumores a menudo no se detectan bien en radiografías, tomografías computarizadas (CT scans), u otras imágenes.

Localización de tumores

“Debido a ciertas propiedades del agua dentro de las células del tumor, éstas se ven bien en estos scans, aún cuando están dentro de los huesos”, dice Ballon. Poder ver los tumores o la médula leucémica en scans del cuerpo entero no es una herramienta de detección, dice. “Los MRI son demasiado caros para detector la mayoría de los tipos de cáncer. Lo que pensamos es que se usará para monitorear el tratamiento”, dice él.

El equipo ha tomado scans antes y después de tratamiento para tanto pacientes de leucemia como de cáncer de la próstata. “Los scans que se toman uno o dos días después de la quimioterapia han mostrado diferencias marcadas”, dice Ballon. En los pacientes de leucemia, la médula en los huesos pélvicos que se veía brillante en las imágenes debido a la alta concentración de linfoblastos, cambió al color gris tenue normal. Similarmente, la apariencia de los tumores en la próstata “perdió intensidad” después de la quimioterapia. “Esta es la promesa de la técnica”, dice Ballon. “Cuando los pacientes reciben quimioterapia, esperamos poder examinarlos unos pocos días después para ver cuán efectiva fue, sin causarle incomodidad a los pacientes”.

El equipo Cornell/Sloan-Kettering usó un escáner típico de MRI que se encuentra en muchos hospitales, por lo que la nueva técnica se puede adoptar fácilmente en cualquier lugar. Mientras tanto, Ballon y sus colegas están refinando el nuevo método. “Lograremos mejor resolución (la habilidad de encontrar tumores más pequeños) pronto, y podremos captar imágenes de áreas difíciles como el pecho usando mejor equipo que ahora hay disponible con el escáner".

La investigación de la nueva técnica ha sido respaldada por el Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería y el Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre.

Referencia

Ballon D, Watts R, Dyke JP, Lis E, Morris MJ, Scher HI, Ulug AM, Jakubowski AA. Imaging therapeutic response in human bone marrow using rapid whole-body MRI. Magnetic Resonance in Medicine 52:1234-1238, 2004.