Resumen de Estudio ecográfico longitudinal de la degeneración de la estructura muscular en pacientes con esclerosis lateral amiotrófica
- español
Objetivos.
1. Evaluar la capacidad de nuevos marcadores ecográficos musculares basados en el análisis morfotextural como herramienta de discriminación entre sujetos sanos y afectados por esclerosis lateral amiotrófica (ELA).
2. Analizar la capacidad de monitorización en la ELA de nuevos marcadores ecográficos musculares fundamentados en el análisis morfotextural.
Material y métodos.
Tras aprobación por el Comité de Ética de la Universidad Católica San Antonio de Murcia y el consentimiento de todos los participantes se llevó a cabo un estudio longitudinal prospectivo durante 20 semanas. Este estudio fue registrado en ClinicalTrials.gov (NCT02507713).
Los participantes del estudio se distribuyeron en dos grupos: una muestra de 26 pacientes con ELA y otra muestra control de 26 sujetos sanos. Los pacientes, diagnosticados según los criterios del Escorial por un neurólogo experimentado, fueron reclutados a través de la Asociación Valenciana de ELA (ADELA) entre septiembre de 2013 y abril 2014. Para la muestra control se consideraron como factor de exclusión la existencia de patología neuromuscular y poseer antecedentes familiares de ELA.
Además de las variables demográficas (sexo, edad, altura, peso, índice de masa corporal) también se registraron variables clínicas como el tiempo de evolución desde el diagnóstico, la fuerza muscular (a través de la escala MRC), la escala ALSFRS-r y la presencia de fasciculaciones musculares.
Respecto a las exploraciones ecográficas se realizaron exploraciones transversales bilaterales de los grupos musculares bíceps braquial / braquial, flexores de muñeca, cuádriceps femoral y tibial anterior. El equipo empleado para el estudio fue el LOGIQe BT12 (General Electric Healthcare, Beijing, China) dispuesto de la sonda lineal (12L-RS; 5-13 MHz).
Una vez obtenidas y clasificadas las imágenes, estas fueron analizadas a través del software Image J (v.1.48 [2015], National Institutes of Health Bethesda, USA) a partir del que se obtuvieron los parámetros ecográficos de ecointensidad (EI), ecovariación (EV) y los derivados de las matrices de concurrencia del nivel de gris (GLCM).
Resultados.
Los pacientes seleccionados mostraron un tiempo de evolución desde el diagnóstico de 16,3 (9,89; [13,5-19,1]) meses. Los pacientes iniciaron el estudio con una puntuación en la escala ALSFRS-r de 26,2 (11,67; [22,9-29,4]) puntos y en la escala MRC de 58,5 (24,75; [51,7-65,4]) puntos sobre 100.
Las variables grosor muscular (GM), EI y EV demostraron una gran capacidad discriminatoria, observándose en los músculos de la muestra de pacientes con ELA un menor GM, una mayor EI y una menor EV (menor granularidad, más homogéneos). Por otro lado, las variables obtenidas a partir de la GLCM presentaron diferentes comportamientos en función de los grupos musculares estudiados, pero en combinación con la EV discriminaron de forma más precisa que las variables ecográficas de GM y EI.
Tras un periodo de seguimiento de 20 semanas, frente a resultados esperados como es la pérdida de fuerza muscular, el descenso de puntuación en la escala ALSFRS-r, la disminución del GM y el incremento de la EI se observó, tanto en la EV como en los parámetros derivados de las GLCM una tendencia al aumento de la heterogeneidad.
Conclusiones.
Junto con los parámetros ecográficos habitualmente estudiados los nuevos marcadores de EV y derivados de las GLCM han demostrado una gran capacidad discriminatoria entre sujetos sanos y enfermos de ELA.
La ecografía muscular cuantitativa podría ser más sensible que las variables clínicas para monitorizar a los pacientes con ELA. La progresión de los músculos afectados por ELA llevaría consigo además de una pérdida de GM, un aumento de la EI y un incremento de la heterogeneidad. Los cambios en la textura del músculo varían en función del grupo muscular y la fase de afectación por lo que podrían estar correlacionándose con los diferentes estados de denervación muscular.
- English
Objectives.
1. To assess the capacity of new muscle ultrasound markers based on morphotextural analysis as a tool of discrimination between patients with amyotrophic lateral sclerosis (ALS) and healthy control groups.
2. To analyze the ability of new muscle ultrasound markers based on a morphotextural analysis to monitor ALS patients Methods.
This study was approved by the Ethics Committee of the Universidad Católica de Murcia (Spain) and registered at ClinicalTrials.gov (NCT02507713). All participants provided written informed consent.
Patients were recruited from the ALS Association (ADELA) of Valencia (Spain) between September 2013 and April 2014. Twenty-six patients diagnosed with ALS according to the revised El Escorial Criteria by an experienced neurologist were included. The same cohort was used previously to assess changes in muscle thickness (MTh), echointensity (EI), echovariation (EV) and textural parameters obtained from gray level co-ocurrence matrix (GLMC) between ALS patients and 26 healthy controls. For this longitudinal study, each patient was evaluated twice more with an interval of 10 weeks ± 7 days.
Demographical and clinical characteristics (sex, age, weight, height, body mass index, time from diagnosis) were recorded. Muscle strength was measured using the Medical Research Council (MRC) global score with a maximum value of 100 and segmented by upper (max. 50) and lower limbs (max. 30) and neck muscles (max. 20). The ALSFRS-r rating scale was assessed by the same investigator on the same day as the muscle ultrasound was performed.
Muscle ultrasound was performed in four muscle groups of each side by the same experienced examiner, with a phased array real-time scanner LOGIQe BT12 (General Electric Healthcare, Beijing, China) with a linear array transducer (12L-RS; 5-13 MHz).
We applied a standardized protocol with bilateral transverse ultrasound images of the biceps/brachialis, forearm flexors, quadriceps femoris and tibialis anterior groups were obtained and measured. Three images were taken of every muscle in order to minimize error in measurement parameters.
Once the images were obtained, classified and analyzed with the Image J software (v.1.48 [2015], National Institutes of Health Bethesda, MD, USA), EI, EV ultrasound parameters and GLCM textural features were obtained.
Results.
The patients showed a time of evolution since diagnosis of 16.3 (9.89, [13.5-19.1]) months. Patients started the study with a score of 26.2 (11.67; [22.9-29.4]) points for ALSFRS-r scale and 58.5 (24.75; [7-65.4]) points for MRC (max. 100 points).
The MTh, EI and EV ultrasound parameters showed a high discriminatory capacity: with a lower MTh , a higher EI and a lower EV (less granularity, more homogeneous) in ALS patients. Regarding the variables obtained from the GLCM textural parameters presented different behaviors depending on the muscle groups studied, but in combination with the EV, they discriminated more accurately than the usual ultrasound parameters of MTh and EI.
After a follow-up period of 20 weeks, a loss of muscle strength, a decrease on the ALSFRS-r score and MTh and an increase in the EI were observed. A tendency to increase the muscle heterogeneity was observed for the EV and GLCM textural parameters.
Conclusions.
In addition to the ultrasound parameters usually studied, EV and GLCM textural parameters have shown a high discriminatory capacity between ALS patients and healthy control groups.
Quantitative muscle ultrasound may be more sensitive than clinical parameters to monitoring ALS patients. In the progression of ALS, a loss of MTh and an increase of muscle EI and heterogeneity were observed. The changes in the muscle texture vary depending on the muscle group and the phase of involvement so they may be correlated with the different states of muscle denervation.
