Resumen de Estudio de la integridad de sustancia blanca mediante tractografía por tensor de difusión: Simulación, diagnóstico y pronóstico
El presente volumen está estructurado siguiendo las directrices de la normativa vigente de la Universitat de Barcelona para la presentación de Tesis Doctorales.Dicha estructura corresponde a la modalidad compendio de artículos. Losestudios aquí incluidos pertenecen a una misma unidad temática y de investigación, justificada por su innovación, aplicabilidad, utilidad y carácter fundacional de tendencias y estudios futuros. Los artículos han sido publicados en revistas de difusión internacional y sometidos a revisión por pares. Por último, la adición de estudios y resultados a los artículos ya publicados responde al establecimiento de futuras líneas de desarrollo.En la introducción se exponen los principales fundamentos anatómicos, quirúrgicos y radiológicos que permiten comprender el posterior desarrollo de esta Tesis. Se explican con detalle las bases físicas de la generación de la imagen de resonancia magnética con el objetivo de ilustrar la especificidad molecular del fenómeno deresonancia magnética nuclear. Esta característica de la resonancia magnética sustenta el estudio de caracterización molecular de los tumores cerebrales desarrollado en uno de los apartados de la presente Tesis.Los métodos y resultados siguen la estructura habitual de las publicaciones científicas. Los métodos de adquisición de imagen y las distintas pruebas estadísticas son explicados exhaustivamente. Los resultados son ilustrados mediante gráficos adecuados a las pruebas estadísticas empleadas e imágenes de los estudios tractográficos realizados. En la discusión se repasan los resultados obtenidos y se contrastan con la evidencia científica disponible, se exponen las limitaciones y se esbozan las futuras líneas de desarrollo que sucederán a la presente Tesis.La composición temática de este proyecto tiene un carácter versátil y aditivo de forma que los diferentes apartados pueden engarzarse como los eslabones de una cadena de trabajo sobre la que desarrollar el estudio integral de los pacientes sometidos a procedimientos neuroquirúrgicos. La simulación preoperatoria permite planificar un procedimiento para minimizar los eventos imprevistos, y con esta intención se proyectaron los dos primeros artículos y la primera unidad temática de esta Tesis. Tras desarrollar un método de simulación que consideraba la sustancia blanca, fue preciso validarlo. Como resultado de este estudio de validación se estableció una metodología que, unida al análisis de diferentes variables clínicas y quirúrgicas, permitió estudiar las relaciones existentes entre los cambios producidos en la sustancia blanca y las secuelas clínicas y neurológicas derivadas de su afectación. Esta fase de la investigación motivó la edición del tercer artículo y el segundo apartado de la Tesis que extiende los resultados y potencial de dicha publicación. Por último, se decidió explotar la información contenida en las imágenes de DTI examinando la existencia de una correlación entre la biología molecular de los tumores cerebrales y su señal de difusión porresonancia magnética. Así, cada elemento temático se articula para ofrecer una metodología global que va desde la simulación de un procedimiento hasta el estudio de sus consecuencias y sus posibilidades diagnósticas.Las conclusiones de esta tesis son lassiguientes:I.La transgresión de la sustancia blanca producida durante procedimientos neuroquirúrgicos puede ser simulada y cuantificada mediante DTI con una fiabilidad y concordancias muy elevadas. II.El análisis cuantitativo del tensor de difusión permite establecer umbrales de riesgo para predecir la aparición de crisis comiciales y déficits postoperatorios en pacientes sometidos a procedimientos neuroquirúrgicos.III.El estudio del DTI postoperatorio inmediato del fascículo corticoespinal se correlaciona con el resultado funcional motor. El cociente FA peritumoral/sano del haz corticoespinal permite identificar a los pacientes que desarrollarán déficits motores permanentes. IV.En la resección de lesiones cerebrales próximas a áreas que codifican funciones de difícil monitorización neurofisiológica, la tractografía por DTI permite evaluar los riesgos de forma preoperatoria y proporcionar información pronóstica.V.La disminución de la difusividad axial en el fascículo enfermo postoperatorio con respecto al preoperatorio confiere un riesgo de mortalidad mayor.VI.En el análisis de regiones tumorales por resonancia magnética la FA caracteriza mejor que la MD las distintas áreasque componen las neoplasias cerebrales.VII.La fracción de anisotropía y el índice de infiltración tumoral medidos en una neoplasia cerebral y en su interfase con la sustancia blanca circundante permiten diferencia metástasis cerebrales y glioblastomas de tumores gliales de bajo grado.VIII.El análisis de regiones tumorales basado en DTI permite: establecer umbrales predictivos para estimar el grado histológico de una neoplasia cerebral; aproximar el valor de Ki67; y conocer el estado de las mutaciones de IDH, ATRX, el promotor de TERT y el estado de metilación de la MGMT en gliomas. IX.Un valor elevado de Ki67, la edad avanzada y un resultado positivo del TII en la interfase tumoral son factores de mal pronóstico vital en pacientes con neoplasias cerebrales.X.La secuencia DTI codifica información clínica, biológica y pronóstica relevante para los pacientes que sufren neoplasias cerebrales. Dicha información la convierte en un elemento útil que debe ser integrado en los futuros modelos diagnósticos y pronósticos de radiómica, big data e inteligencia artificial.
