Papel de la tractografía por resonancia magnética de difusión en la cirugía endoscópica endonasal de la base del cráneo

Summary

Presentamos un protocolo para integrar la tractografía por resonancia magnética de difusión en el trabajo del paciente hasta la cirugía endonasal endoscópica para un tumor de la base del cráneo. Se describen los métodos para adoptar estos estudios de neuroimagen en las fases pre e intraoperatoria.

Abstract

La cirugía endoscópica endonasal ha ganado un papel destacado en el tratamiento de tumores complejos de la base del cráneo. Permite la resección de un gran grupo de lesiones benignas y malignas a través de una vía anatómica extracraneal natural, representada por las cavidades nasales, evitando la retracción cerebral y la manipulación neurovascular. Esto se refleja en la pronta recuperación clínica de los pacientes y el bajo riesgo de secuelas neurológicas permanentes, lo que representa la principal advertencia de la cirugía convencional de la base del cráneo. Esta cirugía debe adaptarse a cada caso concreto, considerando sus características y relación con las estructuras neuronales circundantes, en su mayoría basadas en neuroimámenes preoperatorios. Las técnicas avanzadas de resonancia magnética, como la tractografía, rara vez se han adoptado en la cirugía de la base del cráneo debido a problemas técnicos: procesos largos y complicados para generar reconstrucciones confiables para su inclusión en el sistema de neuronavegación.

Este trabajo tiene como objetivo presentar el protocolo implementado en la institución y destaca la colaboración sinérgica y el trabajo en equipo entre los neurocirujanos y el equipo de neuroimagen (neurólogos, neurorradiólogos, neuropsicólogos, físicos y bioingenieros) con el objetivo final de seleccionar el tratamiento óptimo para cada paciente, mejorar los resultados quirúrgicos y perseguir el avance de la medicina personalizada en este campo.

Introduction

La posibilidad de acercarse a la base del cráneo de la línea media y las regiones paramedianas a través de una vía anterior, adoptando las fosas nasales como cavidades naturales, tiene una larga historia, que se remonta a más de un siglo¹. Sin embargo, en los últimos 20 años, las tecnologías de visualización y operación han mejorado lo suficiente como para ampliar su posibilidad de incluir el tratamiento de los tumores más complejos como meningiomas, cordomas, condrosarcomas y craneofaringiomas¹ debido a la (1) introducción del endoscopio, que proporciona una vista panorámica y detallada 2D / 3D de estas regiones al cirujano, (2) el desarrollo de sistemas de neuronavegación intraoperatoria, y (3) la implementación de instrumentos quirúrgicos dedicados. Como lo demostraron minuciosamente Kassam et al. y lo confirmaron múltiples revisiones y metanálisis, las ventajas de este enfoque quirúrgico están representadas principalmente por sus posibilidades de resecar tumores de la base del cráneo desafiantes, evitando cualquier retracción cerebral directa o manipulación nerviosa, reduciendo así el riesgo de complicaciones quirúrgicas y secuelas neurológicas y visuales a largo plazo^{2,3,4, 5,6,7,8,9,10,11,12}.

Para múltiples tumores de base de cráneo y diencefálicos hipofisarios, el objetivo quirúrgico ideal ha cambiado en los últimos años de la extirpación tumoral más extensa posible a la extirpación más segura con preservación de las funciones neurológicas para preservar la calidad de vida del paciente³. Esta limitación podría compensarse con tratamientos adyuvantes innovadores y eficaces, como la radioterapia (adoptando partículas masivas como iones de protones o carbono cuando proceda) y, para neoplasias seleccionadas, mediante quimioterapia como inhibidores de la vía BRAF/MEK para los craneofaringiomas^13,14,15.

Sin embargo, para perseguir estos objetivos, es crucial una cuidadosa evaluación preoperatoria, para adaptar la estrategia quirúrgica a la característica específica de cada caso². En la mayoría de los centros, el protocolo preoperatorio de RM se suele realizar solo con secuencias estructurales estándar, que proporcionan la caracterización morfológica de la lesión. Sin embargo, con estas técnicas no siempre es posible evaluar de forma fiable la relación anatómica del tumor con las estructuras adyacentes³. Además, cada paciente puede presentar diferentes perfiles de reorganización funcional inducidos por patología detectables solo con tractografía por resonancia magnética de difusión y resonancia magnética funcional (fMRI), que pueden utilizarse para proporcionar orientación tanto en la planificación de la cirugía como en los pasos intraoperatorios^16,17.

Actualmente, la resonancia magnética funcional es la modalidad de neuroimagen más utilizada para mapear la actividad funcional cerebral y la conectividad, como guía para la planificación quirúrgica^18,19 y para mejorar el resultado de los pacientes^20. La resonancia magnética funcional basada en tareas es la modalidad de elección para identificar regiones cerebrales “elocuentes” que están funcionalmente involucradas en el desempeño de tareas específicas (por ejemplo, golpeteos con los dedos, fluidez fonémica), pero no es aplicable para el estudio de tumores de la base del cráneo.

La tractografía por resonancia magnética de difusión permite la reconstrucción in vivo y no invasiva de las conexiones cerebrales de la materia blanca, así como de los nervios craneales, investigando la estructura hodológica del cerebro²¹. Se han desarrollado diferentes algoritmos de tractografía para reconstruir las vías axonales mediante la vinculación de perfiles de difusividad de moléculas de agua, evaluados dentro de cada vóxel cerebral. La tractografía determinista sigue la dirección de la difusividad dominante, mientras que la tractografía probabilística evalúa la distribución de conectividad de las posibles vías. Adicionalmente, se pueden aplicar diferentes modelos para evaluar la difusividad dentro de cada vóxel, y es posible definir dos categorías principales: modelos de fibra única, como el modelo de tensor de difusión, donde se evalúa una orientación de fibra única, y modelos de fibra múltiple, como la deconvolución esférica, donde se reconstruyen varias orientaciones de fibra cruzada^22,23. A pesar del debate metodológico sobre la tractografía por resonancia magnética de difusión, actualmente se ha establecido su utilidad en el flujo de trabajo neuroquirúrgico. Es posible evaluar la dislocación del tracto de la materia blanca y la distancia al tumor, preservando las conexiones específicas de la materia blanca. Además, se pueden aplicar mapas de imágenes de tensor de difusión (DTI), especialmente la anisotropía fraccional (FA) y la difusividad media (DM), para evaluar las alteraciones microestructurales de la materia blanca relacionadas con la posible infiltración tumoral y para la monitorización longitudinal del tracto. Todas estas características hacen de la tractografía por resonancia magnética por difusión una potente herramienta tanto para la planificación prequirúrgica como para la toma de decisiones intraoperatorias a través de sistemas de neuronavegación²⁴.

Sin embargo, la aplicación de las técnicas de tractografía a la cirugía de la base del cráneo se ha visto limitada por la necesidad de conocimientos técnicos especializados y el trabajo lento para optimizar la adquisición de la secuencia de resonancia magnética de difusión, el protocolo de análisis y la incorporación de resultados de la tractografía en los sistemas de neuronavegación²⁵. Finalmente, otras limitaciones se deben a las dificultades técnicas para extender estos análisis desde las estructuras intraparenquimatosas hasta las extraparenquimatosas de la materia blanca, como los nervios craneales. De hecho, solo estudios recientes presentaron resultados preliminares que intentaron integrar la resonancia magnética avanzada y la cirugía de la base del cráneo^26,27,28.

El presente trabajo presenta un protocolo para el manejo multidisciplinario de tumores hipofisario-diencefálicos y de la base del cráneo mediante tractografía por resonancia magnética de difusión. La implementación de este protocolo en la institución fue el resultado de la colaboración entre neurocirujanos, neuroendocrinólogos y el equipo de neuroimagen (incluyendo experiencia clínica y bioinformática) para ofrecer un enfoque multiaxial integrado efectivo a estos pacientes.

En el centro, hemos integrado protocolos multidisciplinarios para el manejo de pacientes con tumores de la base del cráneo, para proporcionar la descripción más informativa posible, y para adaptar y personalizar el plan quirúrgico. Demostramos que este protocolo puede ser adoptado tanto en el ámbito clínico como en el de investigación para cualquier paciente con tumor de base craneal para guiar la estrategia de tratamiento y mejorar el conocimiento sobre las modificaciones cerebrales inducidas por estas lesiones.

Protocol

El protocolo sigue los estándares éticos del Comité Local de Investigación y con la declaración de Helsinki de 1964 y sus enmiendas posteriores o estándares éticos comparables. 1. Selección de los pacientes Adoptar los siguientes criterios de inclusión: pacientes mayores de 18 años, plenamente colaboradores, que presenten un tumor de la base del cráneo, o región hipofisario-diencefálica. Excluir a los pacientes con contraindicación para la resonancia magnétic…

Representative Results

Mujer de 55 años que presentaba déficits visuales progresivos. Su historial médico no era notable. En la evaluación oftalmológica, se reveló una reducción bilateral de la agudeza visual (6/10 en el ojo derecho y 8/10 en el ojo izquierdo), y el campo visual computarizado mostró hemianopia bitemporal completa. No se evidenciaron más déficits en el examen neurológico, pero el paciente informó astenia persistente y un aumento de la sensación de hambre y sed en los 2-3 meses anter…

Discussion

La aplicación del protocolo presentado resultó en un tratamiento seguro y efectivo de uno de los tumores intracraneales más desafiantes, como un craneofaringioma que invade el^3er ventrículo, posiblemente abriendo un nuevo horizonte para una lesión que fue definida por H. Cushing hace aproximadamente un siglo como la neoplasia intracraneal más desconcertante¹. La combinación de una planificación preoperatoria precisa, la integración de técnicas avanzadas de resonancia magnétic…

Materials

BRAF V600E-specific clone VE1	Ventana
Dural Substitute	Biodesign, Cook Medical
Endoscope	Karl Storz, 4mm in diameter, 18 cm in length, Hopkins II – Karl Storz Endoscopy
Immunohistochemical staining instrument	Ventana Benchmark, Ventana Medical Systems
MRI	3T Magnetom Skyra, Siemens Health Care
Neuronavigator	Stealth Station S8 Surgical Navigation System, MEDTRONIC