Dr. Ángel Gayete Cara Vicepresidente Sociedad Española de Radiología Médica Presidente Sociedad Española de Imagen Cardiotorácica Barcelona, España

Transcripción

1 Dr. Ángel Gayete Cara Vicepresidente Sociedad Española de Radiología Médica Presidente Sociedad Española de Imagen Cardiotorácica Barcelona, España EPOC: De la radiografía a la cuantificación La enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) es una enfermedad grave definida en la versión 2016 de la Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD) como una enfermedad común prevenible y tratable, caracterizada por una limitación persistente al flujo aéreo usualmente progresiva y asociada a una respuesta inflamatoria crónica exagerada de las vías aéreas y el pulmón a partículas o gases nocivos. Las exacerbaciones y las comorbilidades contribuyen a la severidad global en pacientes individuales. Anatomopatológicamente se caracteriza por inflamación crónica de todo el árbol bronquial, desde los bronquios centrales hasta la pequeña vía aérea, donde se produce la obstrucción al flujo aéreo, destrucción del parénquima pulmonar (enfisema) y cambios estructurales en los vasos pulmonares. Esta combinación de alteraciones, en una u otra proporción, conduce en la práctica a la existencia de diferentes fenotipos de la enfermedad, que clásicamente se han dividido en EPOC tipo bronquitis crónica o tipo enfisema. Aunque desconocidos los datos reales, la prevalencia de la enfermedad es muy alta, estimando la OMS que en 2020 será la tercera causa de muerte en el mundo. Sin embargo, en un estudio español se consideró que solo se diagnostica un 22% de los pacientes, aunque más del 20% de los pacientes diagnosticados de EPOC lo están erróneamente. Aunque el tabaco se considera la principal causa de EPOC, se estima que solo el 25% de los fumadores van a desarrollar la enfermedad. Por otra parte, la EPOC es un factor de riesgo de cáncer de pulmón, independiente del tabaco. Ninguno de los dos fenotipos principales (bronquitis crónica y enfisema) se definen por los hallazgos radiológicos, ya que la bronquitis crónica se define en términos clínicos (tos y expectoración más de 3 meses al año durante más de 2 años consecutivos, sin otra causa conocida) y el enfisema en términos anatomopatológicos (agrandamiento permanente de los espacios aéreos distales a los bronquiolos terminales, con destrucción de la pared alveolar, sin fibrosis manifiesta).

2 La GOLD considera que la radiografía de tórax no es útil para establecer el diagnóstico, aunque es valiosa para valorar diagnósticos alternativos y comorbilidades respiratorias, esqueléticas o cardíacas. Por otra parte, la tomografía computarizada (TC) no se recomienda de rutina, aunque puede ayudar cuando existen dudas diagnósticas y cuando se considera la posibilidad de indicar una cirugía de reducción de volumen pulmonar. En cuanto al enfisema, la radiografía de tórax (Rx) únicamente puede identificar un signo directo, las bullas, ya que el resto son signos indirectos, vasculares (ausencia de vasos o reducción de su calibre con afilamiento periférico) e hiperinsuflación. Esta ya se ha intentado cuantificar en Rx, y existen valores numéricos en relación a diferentes parámetros del aumento del eje craneocaudal (altura pulmonar, aplanamiento o inversión diafragmática, disminución de la excursión diafragmática) y del anteroposterior (aumento del espacio retroesternal). También causada por la hiperinsuflación es la traqueomalacia, cuantificada mediante el índice traqueal. La bronquitis crónica se puede identificar en Rx por la existencia de un patrón bronquial, consistente en un aumento de la trama pulmonar con engrosamiento de las paredes bronquiales. Estos hallazgos tienen una baja sensibilidad y especificidad, pudiendo observarse en individuos sanos no fumadores, asma, bronquiectasias y bronquitis aguda. Recientemente (octubre 2015) la Sociedad Fleischner ha publicado una Declaración para definir los subtipos de EPOC caracterizables por TC, con la intención de poder identificar visual y cuantitativamente subgrupos de pacientes susceptibles de beneficiarse de abordajes personalizados de su tratamiento. La valoración visual se considera útil para describir patrones de alteración de la estructura pulmonar y la cuantificación para identificar y valorar la evolución del enfisema, los cambios en la pared de la vía aérea y el atrapamiento aéreo. Todo ello es relevante porque se ha observado que existen sujetos con cambios morfológicos de enfisema y de enfermedad de la vía aérea sin que aún hayan manifestado criterios espirométricos de EPOC; el engrosamiento de la pared bronquial y la cuantificación del enfisema son predictores independientes de exacerbaciones y de obstrucción al flujo aéreo en pruebas de función respiratoria; el enfisema detectado en cuantificación se asocia a aumento de mortalidad por cualquier causa en pacientes con EPOC; la cuantificación del atrapamiento aéreo es un importante predictor de severidad de la obstrucción al flujo aéreo y correlaciona débilmente con el enfisema en anatomía patológica, lo que sugiere que se debe más a obstrucción de la pequeña vía aérea que al enfisema; y la cuantificación de áreas de baja atenuación, atrapamiento aéreo espiratorio y grosor de la pared de la vía aérea ayudan a definir fenotipos específicos de EPOC con rasgos fisiológicos y clínicos diferenciales. La Sociedad Fleischner categoriza el enfisema en centrilobulillar, panlobular y paraseptal. El centrilobulillar se subdivide en mínimo, leve, moderado, confluente y

3 destructivo avanzado; el término de panlobular se reserva para los casos con déficit de α1-antitripsina, y el paraseptal se divide en leve y severo. En cuanto a la enfermedad de la vía aérea, asociada o no a enfisema, distingue entre la enfermedad bronquial, con engrosamiento de paredes de bronquios segmentarios y subsegmentarios, y enfermedad de la pequeña vía aérea, con opacidades micronodulares centrilobulillares periféricas, que si es obstructiva se asocia a atrapamiento aéreo en espiración o a FEV1/FVC <0,7 en ausencia de enfisema. Para la cuantificación de la patología pulmonar se dispone de software que segmenta el pulmón, separándolo de la pared torácica el mediastino y los grandes vasos. A partir de esta segmentación se pueden obtener datos de todo el pulmón o de los diferentes lóbulos. Para la valoración del componente parenquimatoso pulmonar se puede obtener el volumen, la densidad media, considerándose que la del pulmón normal es de aproximadamente -850 UH, o el porcentaje de pulmón por debajo de un determinado umbral; si bien se ha observado que la mejor correlación con la anatomía patológica se obtiene con umbrales de -960 o -970 UH, para un mayor equilibrio entre sensibilidad y especificidad se suele utilizar el umbral de -950 UH. Una alternativa a la valoración mediante un umbral, basada en el histograma de frecuencias de la atenuación pulmonar, es considerar la atenuación en un determinado percentil del histograma, considerándose como más útil el valor en el percentil 15; este es un parámetro más sólido en evaluaciones longitudinales, siendo menos sensible a cambios en el volumen pulmonar. Existen criterios para la valoración visual semicuantitativa del componente bronquial. Para valorar la dilatación se consideraba la relación entre el diámetro bronquial externo y el diámetro de la arteria acompañante, estableciéndose las categorías 0 (no dilatación), 1 (dilatación leve relación <2), 2 (dilatación moderada relación 2-3) y 3 (dilatación grave relación >3). Para la evaluación del engrosamiento de la pared bronquial se utilizaba la relación entre el grosor de la pared bronquial y el diámetro de la arteria acompañante, con las categorías 0 (no engrosamiento), 1 (engrosamiento leve <50%), 2 (engrosamiento moderado %) y 3 (engrosamiento grave >100%). Actualmente existen software que segmentan automáticamente la vía aérea, ofreciendo cortes ortogonales a la luz del bronquio que permiten cuantificar de forma automática y fiable; ello ha permitido la aparición de otros parámetros, algunos de los cuales valoran medidas absolutas, como el diámetro, el perímetro y el área de la luz bronquial, el grosor y el área de la pared bronquial y el área bronquial total; otros valoran medidas relativas, como el porcentaje del área de la pared bronquial en relación al área global de la sección del bronquio y un parámetro que ha adquirido especial relevancia por ser una cifra global representativa única para un paciente, más reproducible y presentar mejor correlación con la función respiratoria, que es la raíz cuadrada del área de un bronquio teórico de 10mm de perímetro de su luz, calculada a partir de la regresión lineal de los datos de todos los bronquios evaluados. Otro parámetro en la evaluación de la vía aérea es la colapsabilidad, que es la relación entre el área luminal espiratoria y el área luminal inspiratoria. Aunque los cambios morfológicos

4 que condicionan la obstrucción al flujo aéreo son los que acontecen a nivel bronquiolar, no cuantificable mediante TC, diferentes estudios han demostrado que la cuantificación en bronquios centrales se correlaciona con la severidad de la obstrucción bronquial y del atrapamiento aéreo en individuos fumadores con independencia del grado de enfisema cuantificado en la misma TC; esto parece sugerir que la valoración del engrosamiento de las paredes de las vías aéreas mayores puede sustituir al de la pequeña vía aérea, probablemente porque el mismo proceso fisiopatológico que produce obstrucción de las vías aéreas periféricas se produce en las mayores. Esto fue inicialmente demostrado mediante mediciones en el bronquio segmentario apical del lóbulo superior derecho, usualmente representado ortogonalmente en los cortes axiales de TC; posteriormente se ha demostrado con una mejor correlación con la función pulmonar en otros bronquios más periféricos, considerándose adecuadas las mediciones en bronquios de quinta y sexta generación (a partir de sub-subsegmentario). Para la cuantificación del atrapamiento aéreo se han sugerido diferentes parámetros, como la relación entre los volúmenes pulmonares inspiratorio y espiratorio, la relación entre la atenuación pulmonar inspiratoria y espiratoria y el porcentaje de pulmón por debajo de un umbral de densidad de -856 UH en cortes espiratorios. El parámetro que actualmente parece más fiable es el obtenido en estudios con corregistro de adquisiciones en ins- y espiración, considerando el cambio entre ambas adquisiciones del porcentaje de volumen pulmonar con valores de atenuación entre -856 y -950 UH; de este modo se permitiría diferenciar y cuantificar el pulmón normal (>-950 UH en inspiración y >-856 UH en espiración), del enfisematoso (< -950 UH en inspiración y >-856 UH en espiración) y del atrapamiento aéreo por obstrucción funcional de la pequeña vía aérea (> -950 UH en inspiración y <-856 HU en espiración). Del mismo modo que existen software que permiten la segmentación automática de los pulmones y de las vías aéreas, están apareciendo otros que ofrecen la segmentación de la vascularización pulmonar; esto es de interés por cuanto permitiría la valoración en un estudio TC de los tres compartimentos anatómicos que se afectan en los pulmones de los pacientes con EPOC, el árbol bronquial (cuantificación de vía aérea y de atrapamiento aéreo), el parénquima pulmonar (cuantificación de volumen y densidad pulmonar y de enfisema) y la vascularización pulmonar. La valoración más grosera que se puede hacer actualmente del compromiso vascular secundario a la EPOC es la de los cambios morfológicos que se producen cuando se instauran la hipertensión pulmonar (calibre de la arteria pulmonar principal 29mm y/o mayor al de la aorta ascendente) y el cor pulmonale (dilatación del ventrículo derecho y desplazamiento del septo interventricular). También se han presentado trabajos sobre cuantificación de parámetros morfológicos del diafragma con reconstrucciones 3D de TC de tórax y su correlación con el índice de enfisema y pruebas de función pulmonar en pacientes con EPOC.

5 En el ámbito de la investigación se han desarrollado técnicas de imagen que permiten valoración funcional regional relativa a la ventilación y perfusión pulmonar. En TC existen técnicas que permiten valorar la perfusión pulmonar, especialmente con la TC de doble energía, y mediante la utilización de Xenon en TC multidetector con sincronización respiratoria se han obtenido mapas de ventilación pulmonar; con la TC de doble energía y utilizando Xenon mezclado con oxígeno se pueden obtener sin necesidad de sincronización. El Xenon es radiodenso, ya que tiene un número atómico (54) similar al yodo (53). Con resonancia magnética, mediante la administración de contraste de gadolinio en secuencias ultrarrápidas también existe la posibilidad de valorar la perfusión regional del lecho vascular pulmonar. Con la utilización de gases nobles hiperpolarizados, como el He3 y el Xe129, se pueden obtener mapas de ventilación pulmonar tras una única apnea inspiratoria (estática) o durante la r espiración continuada (dinámica), aportando también información sobre el atrapamiento aéreo. La hiperpolarización es un proceso por el cual los átomos son llevados a un nivel de energía más alto por la introducción de luz láser en el ancho de banda adecuado; estos gases no están comercializados y su utilización clínica no autorizada. También se requiere que el equipo de RM disponga un hardware especial que permita obtener imágenes en las respectivas frecuencias de Larmor. Mediante estas técnicas también se pueden obtener imágenes de difusión con He3; usando varios pulsos de radiofrecuencia a intervalos de tiempo predeterminados se puede obtener información de la distancia recorrida por los átomos, por lo que las imágenes de ADC (coeficiente de difusión aparente) son la representación directa del tamaño del espacio aéreo distal, ofreciendo información regional, a diferencia de las pruebas de función respiratoria, con mejor correlación con la anatomía patológica que el índice de enfisema medido mediante TC. Utilizando el efecto paramagnético del oxígeno y la pérdida de polarización del He3 que provoca, con la consiguiente caída de su señal, se han utilizado para obtener mapas de ventilación / perfusión. Por último, otra técnica de valoración por la imagen de la vía aérea es la tomografía de coherencia óptica (TOC), aunque esta de ámbito neumológico y mediante abordaje broncoscópico. Esta técnica utiliza luz de baja coherencia próxima al infrarrojo, que permite un análisis bronquiolar in vivo con visualización de estructuras hasta a 3mm de profundidad con una resolución de 3 a 16 μm. Además de información morfométrica permite valorar aspectos funcionales; el Doppler por TOC aporta información cuantitativa del flujo de los vasos sanguíneos y la microvascularización, y una combinación de espectroscopía Raman in vivo y espectroscopía de fluorescencia permite determinar aspectos fisiológicos y de composición bioquímica. Se ha observado que la medición del área de la pared bronquial correlaciona mucho mejor con el FEV1 cuando se mide con TOC que cuando se utiliza TC.