Imágenes de RM con gas xenón hiperpolarizado en radioterapia con NSCLC

Las tasas de supervivencia para el cáncer de pulmón son bajas. La tasa de supervivencia de un año en el Reino Unido para los hombres es del 27 % y para las mujeres del 30 %, cayendo a menos del 10 % a los cinco años. El pronóstico del cáncer de pulmón es tan malo porque más de dos tercios de los pacientes son diagnosticados en una etapa tardía cuando el tratamiento curativo no es posible. El diagnóstico temprano y la evaluación de la tolerancia al tratamiento curativo marcarían una diferencia significativa en las tasas de supervivencia.

Histológicamente, aproximadamente el 80 % del cáncer de pulmón es cáncer de pulmón de células no pequeñas (CPCNP). El principal tratamiento curativo del NSCLC es la cirugía. La radioterapia radical y la quimiorradioterapia son otros tratamientos potencialmente curativos. Estos son adecuados para pacientes que presentan tumores localizados que son quirúrgicamente irresecables debido a la afectación de estructuras locales críticas o enfermedad médicamente inoperable debido a la edad avanzada o comorbilidades. La radioterapia tiene como objetivo administrar una alta dosis tumoricida al tumor sin dañar el tejido pulmonar normal circundante. Una dosis alta de radioterapia mejora el control local pero conlleva el riesgo de inducir efectos tóxicos en el tejido pulmonar normal. Si la toxicidad pulmonar inducida por la radiación pudiera predecirse y monitorearse mejor, la radioterapia radical podría adaptarse al individuo, lo que también podría tener el beneficio de evitar o reducir la dosis de radiación al tejido pulmonar funcional.

En la actualidad, la evaluación de pacientes para radioterapia implica mediciones de la función pulmonar para proporcionar un indicador clínico de si el paciente toleraría o no el tratamiento y mantendría un funcionamiento pulmonar suficiente después del tratamiento para continuar con las actividades de la vida diaria sin un deterioro significativo. El estándar de oro actual para la evaluación de la función pulmonar es la espirometría y la transferencia de gases. La espirometría y la transferencia de gases miden la función pulmonar global, pero no proporcionan información sobre las diferentes regiones del pulmón o sobre el "marco" de soporte del pulmón, el parénquima. Los cambios en la función pulmonar medidos por la espirometría o la transferencia de gases no se correlacionan coherentemente con los síntomas. severidad o reflejar una disminución en la salud del paciente. Esta relación débil probablemente se deba a que el pulmón es un órgano regional complejo donde las alteraciones localizadas de una variedad de factores que incluyen el flujo de gas (ventilación), el flujo sanguíneo (perfusión) y la transferencia de gas se combinan para afectar la función respiratoria.

Para abordar estos problemas, nuestro objetivo es utilizar imágenes de resonancia magnética (IRM) y tomografía computarizada (TC) con gas xenón hiperpolarizado (Xe129) para describir anomalías pulmonares regionales y estructurales detalladas en pacientes con NSCLC. Los investigadores correlacionarán esta técnica con la espirometría inicial y las puntuaciones de disnea para determinar si la tolerancia respiratoria a la radioterapia se predice mejor mediante la resonancia magnética Xe129 hiperpolarizada. Los investigadores compararán la resonancia magnética Xe129 hiperpolarizada con imágenes estándar (exploraciones de medicina nuclear). Los investigadores también evaluarán los cambios en las imágenes de RM Xe129 hiperpolarizadas antes, durante y después de la radioterapia para determinar si proporciona una mejor evaluación de la lesión pulmonar inducida por la radiación. La resonancia magnética tiene la ventaja de estar libre de radiación ionizante, lo que la hace segura y práctica para enfermedades como el cáncer de pulmón, donde son necesarias exploraciones de seguimiento repetidas. La RM tiene una mayor velocidad de adquisición de imágenes en comparación con la TC y la gammagrafía pulmonar y ofrece el potencial de evaluación dinámica de los pulmones durante la respiración. En la resonancia magnética convencional, la señal se origina principalmente a partir de los protones en las moléculas de agua de los tejidos. Por lo tanto, la RM convencional tiene un uso limitado en enfermedades respiratorias porque el pulmón tiene una densidad de protones muy baja y, en cambio, está compuesto en gran parte por espacios de aire que no generan la señal de RM. Los gases nobles hiperpolarizados pueden resolver este problema. El xenón (Xe129) es un gas noble no reactivo o inerte. Tiene un espín nuclear de ½ que permite su uso en imágenes de RM para generar una señal. Xe129 está hiperpolarizado, es decir que el espín nuclear dentro de los átomos está aumentado. La hiperpolarización aumenta la señal de RM, lo que permite que el gas Xe129 aparezca en la exploración de RM. En las partes del pulmón que tienen un buen flujo de aire, el gas Xe129 hiperpolarizado aparecerá más y se verá más rápidamente. Además, Xe129 se disuelve fácilmente en sangre donde emite diferentes características de señal de RM. Esta propiedad puede aprovecharse para cuantificar regionalmente tanto la ventilación como la perfusión dentro del pulmón, proporcionando una evaluación integral de la función pulmonar. La necesidad de mejores imágenes funcionales para identificar la enfermedad pulmonar preexistente y predecir la tolerancia respiratoria de los pacientes con NSCLC para el tratamiento con radioterapia es clara. La RM hiperpolarizada Xe129 tiene el potencial de informar la idoneidad individual para los programas de radioterapia mejor que las investigaciones utilizadas actualmente. Además, se requiere una imagen funcional mejorada para monitorear la respuesta al tratamiento y permitir que los regímenes de tratamiento se adapten al individuo. Las imágenes de RM Xe129 hiperpolarizadas ofrecen el potencial de mejorar la detección de lesiones pulmonares inducidas por radiación, algo invaluable para el tratamiento de pacientes con lesiones inducidas por radiación. También puede proporcionar información que permitiría planificar la RT de tal manera que se reduzca el riesgo de que los pacientes desarrollen toxicidad pulmonar inducida por radiación (RILT).

La necesidad de mejores imágenes funcionales para identificar la enfermedad pulmonar preexistente y predecir la tolerancia respiratoria de los pacientes con NSCLC para el tratamiento con radioterapia es clara. La RM hiperpolarizada Xe129 tiene el potencial de informar la idoneidad individual para los programas de radioterapia mejor que las investigaciones utilizadas actualmente. Además, se requiere una imagen funcional mejorada para monitorear la respuesta al tratamiento y permitir que los regímenes de tratamiento se adapten al individuo. Las imágenes de RM Xe129 hiperpolarizadas ofrecen el potencial de mejorar la detección de lesiones pulmonares inducidas por radiación, algo invaluable para el tratamiento de pacientes con lesiones inducidas por radiación. También puede proporcionar información que permitiría planificar la RT de tal manera que se reduzca el riesgo de que los pacientes desarrollen toxicidad pulmonar inducida por radiación (RILT).