Evaluación de la rigidez hepática y renal mediante elastografía cuantitativa con técnica ARFI en modelos experimentales de rata

Abstract

Las enfermedades hepáticas y renal cronicas constituyen una potencial causa de morbimortalidad en países desarrollados. Su fisiopatolología se basa, entre otros factores, en el desarrollo de una fibrosis parenquimatosa progresiva y en muchas ocasiones irreversible, que conlleva a la malfunción de estos órganos. En la actualidad, el método “gold standard” para una correcta valoración de la afectación continúa siendo la biopsia, pese a sus limitaciones de muestreo y posibles complicaciones, algunas de ellas potencialmente mortales. En los últimos años, han ido surgiendo métodos diagnósticos no invasivos para poder cuantificar el grado de afectación hepática y renal, a través de cambios en la elasticidad del parénquima. Los métodos elastográficos basados en la ecografía, entre ellos la técnica ARFI (Acoustic Radiation Force Impulse), han demostrado resultados prometedores para erigirse como un importante método diagnóstico no invasivo para el diagnóstico y graduación de la enfermedad hepática y renal crónica, pero aún continúan presentando limitaciones y puntos de controversia. Con el propósito de esclarecer estos puntos, hemos evaluado la rigidez del parénquima hepático y renal mediante técnica ARFI en dos modelos animales experimentales de rata con inducción de diferentes grados de hepatopatía y nefropatía, y hemos llevado a cabo un estudio de correlación con los valores analíticos e histológicos. Los estudios se realizaron tanto de forma in vivo como ex vivo para determinar posibles factores que artefacten las mediciones, establecer posibles correlaciones entre los distintos tipos de mediciones y para tratar de optimizar la adquisición de valores mediante técnica ARFI. Los resultados obtenidos revelaron un aumento de las velocidades de corte obtenidas con ARFI en los estudios in vivo con respecto a los ex vivo, tanto en parénquima hepático como renal, hecho que sugiere que diversos factores pueden alterar las mediciones. Además, hemos detectado unos valores de correlación elevados entre las mediciones adquiridas con ARFI y el grado de fibrosis, más evidentes en parénquima hepático, y, sobre todo, en las exploraciones ex vivo. Estos resultados podrían indicar una posible sobreestimación de las medidas en el método in vivo. Una correcta planificación y optimización en la adquisición de medidas con ARFI podría limitar estas fuentes de artefacto, para obtener resultados más fiables, precisos y reproducibles. Por otra parte, hemos apreciado alteraciones en las mediciones con ARFI en animales con grados histológicos de hepatopatía y nefropatía incipientes que presentaban parámetros analíticos normales. Estos hallazgos ponen de manifiesto la potencial capacidad de la técnica sonoelastográfica ARFI de detectar patología de forma precoz. Chronic liver and kidney diseases are a potential cause of morbidity and mortality in developed countries. Its pathophysiology is based, among other factors, on the development of a progressive and often irreversible parenchymal fibrosis, which leads to the malfunction of these organs. Currently, biopsy is still the “gold standard” method to evaluate these affections, despite its sampling limitations and possible complications, some of them potentially fatal. Recently, non-invasive diagnostic methods have been emerging to quantify the degree of hepatic and renal damage by measuring the changes in parenchymal elasticity. Elastographic methods based on ultrasound, including the ARFI (Acoustic Radiation Force Impulse) technique, have shown promising results as a non-invasive diagnostic method for the diagnosis and grading of chronic liver and kidney disease. However, the techniques have several limitations. In order to clarify these points, we have evaluated the hepatic and renal parenchymal elasticity using the ARFI technique in two experimental rat animal models (with induction of different degrees of liver disease and nephropathy). Moreover, we have carried out a correlation study with the analytical and histological values. The studies were carried out both in vivo and ex vivo to: 1) determine possible measurement artifact factors, 2) establish possible correlations between the different types of measurements and 3) try to optimize the acquisition of values using the ARFI technique. Both in hepatic and renal parenchyma, the results showed an increase in the ARFI values in the in vivo studies compared to the ex vivo ones, which suggests that several factors can alter the measurements. In addition, we detected a high correlation values between the measurements acquired with ARFI and the degree of fibrosis, more evident in liver parenchyma, and, especially, in ex vivo scans. These results could indicate a possible overestimation of the measures in the in vivo method. Proper planning and optimization in the acquisition of ARFI measurements could limit these f artifact sources, to obtain a more reliable, accurate and reproducible results. On the other hand, we have observed ARFI measurements alterations in animals with low histological degrees of hepatopathy and nephropathy and normal analytical parameters. These findings highlight the potential ability of the ARFI sonoelastographic technique to detect pathology early.