Ya existe un criterio que permite cuantificar con inteligencia artificial (IA) el grado de progresión de la fibrosis pulmonar idiopática —una enfermedad en la que los pulmones se endurecen— y estimar su evolución.
Un equipo conjunto, integrado por los profesores Choi Ju-ae (Radiología) y Kim Ho-cheol (Neumología) del Seoul Asan Medical Center, y por el profesor Lee Ho-yeon (Radiología) del Samsung Medical Center, informó el día 3 de que, tras analizar con IA imágenes de tomografía computarizada (TC) torácica, confirmó un valor de referencia: si la puntuación de fibrosis pulmonar aumenta 4,05 puntos porcentuales o más en un año, crece el riesgo de fallecer o de recibir un trasplante de pulmón. Los resultados se publicaron el 24 de mayo en la edición en línea de la revista internacional 《American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine》.
El equipo estableció el valor de referencia con datos de pacientes del Seoul Asan Medical Center y, después, comprobó si el mismo resultado se reproducía en pacientes del Samsung Medical Center. Se trata de un estudio observacional basado en el análisis de historiales clínicos previos.
Cambios que pueden pasar desapercibidos en las pruebas de función pulmonar, visibles en la TC
La fibrosis pulmonar idiopática es una enfermedad en la que el tejido pulmonar normal se transforma en cicatriz sin una causa clara. “Idiopática” significa que se desconoce el origen. “Fibrosis” se refiere al cambio por el que un tejido antes blando se vuelve más grueso y rígido, como una cicatriz.
A medida que la enfermedad progresa, el pulmón se vuelve más rígido y resulta difícil inspirar profundamente. También disminuye la capacidad de transferir oxígeno desde el pulmón a la sangre. Como las zonas ya dañadas difícilmente vuelven a su estado original, es importante detectar pronto la velocidad de progresión.
En la actualidad, el seguimiento de la progresión se realiza principalmente con pruebas de función pulmonar. La capacidad vital forzada mide el volumen de aire que puede expulsarse con fuerza tras inspirar al máximo. La prueba de difusión pulmonar de monóxido de carbono muestra hasta qué punto el pulmón transfiere gases como el oxígeno a la sangre.
Ambas pruebas son útiles para captar cambios funcionales del conjunto del pulmón. Sin embargo, es difícil saber qué zonas concretas se han endurecido y en qué medida. Además, los valores pueden variar según el grado de colaboración del paciente o su estado respiratorio en el momento de la prueba.
La TC permite observar directamente el interior del pulmón. No obstante, comparar pequeños cambios solo a simple vista no es sencillo. La interpretación puede variar según el lector, y también resultaba difícil expresar con cifras exactas cuánto se había ampliado el área endurecida respecto a un año antes.
La puntuación de fibrosis se calcula sumando los cambios en “red” y en “panal”
El equipo utilizó un software de IA para calcular automáticamente, en las imágenes de TC, la extensión ocupada por las “opacidades reticulares” y las “opacidades en panal”.
Las opacidades reticulares son el aspecto, en la TC, de líneas finas entrelazadas como una red. Las opacidades en panal son el aspecto de múltiples pequeñas cavidades aéreas superpuestas en un pulmón con daño avanzado. El equipo sumó la proporción que ambos hallazgos ocupaban en el total del pulmón y la expresó como “puntuación de fibrosis”.
En primer lugar, el equipo analizó los datos de 524 pacientes diagnosticados de fibrosis pulmonar idiopática en el Seoul Asan Medical Center. Estos pacientes se sometieron tanto a TC como a pruebas de función pulmonar en la primera evaluación y en una revisión de seguimiento aproximadamente un año después.
A continuación, aplicó este criterio a 224 pacientes del Samsung Medical Center que cumplían las mismas condiciones. El objetivo era comprobar si el umbral identificado en un hospital también era válido para pacientes de otro centro.
Al comparar la primera TC y la imagen un año después en el total de 748 pacientes, se observó que, cuanto más aumentaba la puntuación de fibrosis, más se reflejaba el empeoramiento de la enfermedad en las pruebas de función pulmonar.
Cuando la capacidad vital forzada disminuyó un 5%, la puntuación de fibrosis aumentó una media de 2,72 puntos porcentuales. Cuando la difusión pulmonar de monóxido de carbono cayó un 10%, el incremento medio fue de 4,52 puntos porcentuales.
Si sube 4,05 puntos en un año, el riesgo de muerte o trasplante se multiplica por 2,78
El umbral que mejor discriminó el riesgo de muerte o trasplante pulmonar fue de 4,05 puntos porcentuales. Los pacientes cuya puntuación de fibrosis aumentó un año después por encima de ese valor, en comparación con la primera prueba, presentaron un mayor riesgo de fallecer o de recibir un trasplante de pulmón.
La misma tendencia se confirmó también con los datos de pacientes del Samsung Medical Center. Incluso tras considerar factores que pueden influir —como la edad, el sexo y la función pulmonar basal—, los pacientes con un aumento de 4,05 puntos porcentuales o más en la puntuación de fibrosis tuvieron un riesgo 2,78 veces mayor de fallecer o de recibir un trasplante pulmonar. Si el periodo de observación se limitaba a tres años, ese riesgo fue de 2,88 veces.
Esta cifra no significa que la probabilidad individual de muerte de un paciente aumente simplemente 2,78 veces. Indica que la velocidad relativa a la que se produjeron eventos de muerte o trasplante pulmonar durante el periodo del estudio fue así de superior.
En el artículo se describe el caso de un paciente de 75 años cuya puntuación de fibrosis subió del 11,66% al 15,77% en un año, y en el mismo periodo también disminuyeron la capacidad vital y la difusión pulmonar.
El equipo añadió la puntuación de fibrosis de la primera TC y el cambio a lo largo de un año a los métodos de evaluación existentes, que estiman la evolución en función del sexo, la edad y la función pulmonar. Con ello, mejoró la capacidad para discriminar el riesgo de muerte o trasplante pulmonar.
De este modo, el análisis con IA puede servir como un indicador complementario que cuantifica cambios en las imágenes difíciles de captar solo con pruebas de función pulmonar.
Es prematuro decidir el tratamiento solo con la puntuación de fibrosis
Con todo, es pronto para utilizar directamente el umbral de 4,05 puntos porcentuales como criterio para cambiar el tratamiento. Se trata de un estudio observacional basado en el análisis de historiales clínicos previos y, además, el número de pacientes en los que se verificó el resultado en otro hospital fue de 224. Se necesitan más investigaciones para determinar si el mismo umbral puede aplicarse aunque cambien los equipos y protocolos de TC o el programa de IA.
Este estudio, por sí solo, tampoco permite concluir que todos los pacientes deban someterse cada año a una TC, ya que repetir la prueba implica exposición a radiación.
Por tanto, no debe modificarse el tratamiento basándose únicamente en una puntuación de fibrosis. Hay que valorar conjuntamente la función pulmonar y los síntomas, la saturación de oxígeno —que indica hasta qué punto la sangre está saturada de oxígeno— y los cambios en la TC.
En la consulta, el paciente puede preguntar cuántos puntos porcentuales ha variado su puntuación de fibrosis respecto al año anterior. También es importante comprobar si ambas TC se realizaron en condiciones similares y si la función pulmonar cambió en la misma dirección.
La profesora Choi Ju-ae afirmó: “Este estudio ha propuesto un valor de referencia para un cambio clínicamente significativo en la puntuación de fibrosis, y muestra que la tecnología de análisis cuantitativo de TC puede utilizarse como indicador complementario para el seguimiento periódico y el diseño de estrategias terapéuticas en pacientes con fibrosis pulmonar idiopática”.
El profesor Kim Ho-cheol señaló: “Cuando el pulmón se daña por fibrosis pulmonar idiopática, es difícil que se recupere, por lo que el diagnóstico y el tratamiento precoces son fundamentales”, y añadió: “Este estudio es significativo porque establece un criterio para evaluar de forma objetiva el grado de progresión de la fibrosis pulmonar idiopática y confirma la posibilidad de utilizarlo como biomarcador de imagen para verificar el efecto del tratamiento en futuros ensayos clínicos”.
Un biomarcador de imagen es un indicador que cuantifica cambios observados en pruebas como la TC o la resonancia magnética (RM) para evaluar la progresión de una enfermedad o el efecto de un tratamiento.
