interpretación de resultados Pruebas isotópicas en cardiología J. Candell Rieraa y J. Castell Conesab a Servicio de Cardiología. Hospital Universitari Vall d’Hebron. Barcelona. Servicio de Medicina Nuclear. Hospital Universitari Vall d’Hebron. Barcelona. b ¿ Para qué sirven las pruebas isotópicas cardiológicas ? La ventriculografía isotópica en equilibrio permite cuantificar los volúmenes ventriculares y la fracción de eyección ventricular. La gated-SPECT o de perfusión miocárdica permite la valoración de la perfusión miocárdica y también obtener datos de los volúmenes ventriculares y de la función ventricular. Estudio de la función ventricular En la actualidad se dispone de 2 técnicas que pueden cuantificar los volúmenes ventriculares y la fracción de eyección (FE) ventricular: a) la ventriculografía isotópica en equilibrio, que permite construir de forma dinámica un ciclo cardíaco promedio a partir del fraccionamiento de múltiples ciclos consecutivos, y b) la tomografía por emisión de fotones simples gated (gated-SPECT) de perfusión miocárdica que, mediante la sincronización con el electrocardiograma (ECG) de un estudio de perfusión miocárdica, también permite la valoración de los volúmenes y la FE del ventrículo izquierdo. Esta última técnica se analiza en el apartado dedicado al estudio de la perfusión miocárdica. La ventriculografía isotópica en equilibrio se fundamenta en el análisis de una serie de imágenes secuenciales que permiten reconstruir un ciclo promedio representativo de la dinámica cardíaca. Para este estudio se emplea un trazador vascular (albúmina o hematíes marcados con tecnecio 99m [99mTc]) (tabla 1) que se diluya uniformemente en sangre de forma que su concentración sea constante y la radiactividad medida en cada área sea proporcional al volumen sanguíneo que contenga. La proyección que se utiliza habitualmente es la oblicua anterior izquierda, en la que mejor se diferencien espacialmente ambos ventrículos (fig. 1). Dado que la actividad detectada durante un único ciclo cardíaco sería totalmente insuficiente para formar una ima- Principales exploraciones isotópicas en cardiología Tabla 1 Radiofármaco Radionúclido Ventriculografía en equilibrio Hematíes Albúmina Perfusión miocárdica Cloruro de talio Isonitrilos Tetrofosmina Amoníaco (PET) Agua (PET) Rubidio 82 (PET) Lesión miocárdica Fosfatos Metabolismo miocárdico Ácidos grasos Ácidos grasos (PET) Desoxiglucosa (PET) Inervación simpática Metayodobenzilguanidina 99m Tc Tl Tc 99m Tc 13 N 15 O 82 Rb 201 99m 99m Tc I C 18 F 123 11 123 I PET: tomografía por emisión de positrones. Imágenes correspondientes a la telediástole (TD) y la telesístole (TS) ventriculares obtenidas mediante una ventriculografía isotópica en equilibrio (proyección oblicua anterior izquierda). Figura 1 CNT/SEC 400.000 TD VD 320.000 TD VD VI VI 240.000 160.000 TS 80.000 0,2 TS 0,4 SEC 0,6 0,8 Se observan simultáneamente el ventrículo derecho (VD) y el izquierdo (VI).A la derecha se muestra la curva de actividadtiempo correspondiente a un ciclo cardíaco promedio que permite cuantificar la actividad en telediástole y telesístole y calcular la fracción de eyección. CNT/SEC: cuentas por segundo; SEC: segundos. www.jano.es | enero 2010 interpreta.indd 21 57 08/01/2010 8:45:40 interpretación de resultados Pruebas isotópicas en cardiología J. Candell Riera y J. Castell Conesa gen con una resolución adecuada, deben sumarse en una sola imagen fracciones idénticas de múltiples ciclos cardíacos, unos 300. Esto se consigue sincronizando la detección sobre el área cardíaca con la onda R del ECG (gating). La curva de variación de la actividad del área del ventrículo en las sucesivas imágenes del ciclo cardíaco traduce las variaciones del volumen ventricular y, de esta forma, puede calcularse también la FE. Dado que al final de la detección el trazador permanece en la corriente sanguínea es posible, sin necesidad de administrar una nueva dosis, la repetición de la prueba en condiciones diferentes, como el esfuerzo u otras maniobras de provocación. Estudio de la perfusión miocárdica En la actualidad se utilizan 2 tipos de trazadores para el estudio de la perfusión miocárdica con emisores gamma convencionales de fotón simple (SPECT): el talio 201 ( 201Tl) en forma de cloruro y el 99mTc marcando los isonitrilos o la tetrofosmina (tabla I). El 201Tl, elemento metálico con un comportamiento biológico similar al del potasio, es un producto de ciclotrón con un período de semidesintegración de 73 h. La incorporación del talio al miocito, en condiciones de integridad celular, es directamente proporcional al flujo coronario y aumenta en condiciones de hiperemia y de mayor consumo de oxígeno, como sucede durante el ejercicio o con la administración de fármacos vasodilatadores como el dipiridamol o la adenosina. En condiciones normales durante el primer minuto se incorpora ya un 80% del máximo, y entre los 20 y 25 min se alcanza el pico máximo. Pero en los territorios isquémicos esta incorporación es menor y más tardía. Una vez alcanzada la máxima concentración intracelular de talio, comienza el proceso de redistribución, que se explica por el equilibrio que se establece entre los territorios que presentaban diferentes concentraciones: la del espacio intravascular que lo pierde en favor de las principales vías de eliminación (renal y biliar), y la del espacio intracelular que, a su vez, y dependiendo de su concentración previa, tiende a alcanzar la concentración de equilibrio con el espacio intravascular en condiciones de reposo. El protocolo de exploración se realiza, en general, junto con una prueba de esfuerzo o de provocación (dipiridamol, adenosina, dobutamina) cuando el paciente no pueda realizar ejercicio físico. Se inyecta la dosis de 201Tl por una vena antecubital, en el momento del máximo esfuerzo, que debe prolongarse unos 30-60 s más. La detección de las imágenes postesfuerzo debe comenzar entre 5 y 10 min después de la inyección de la dosis. Tras un período de 3-4 h se repite la detección (gammagrafías de redistribución) sin necesidad de inyectar nueva dosis del radiofármaco. 58 interpreta.indd 22 La SPECT de perfusión miocárdica con compuestos marcados con 99mTc es una técnica que ha ido desplazando al 201Tl. Dada la mayor energía de la radiación gamma del 99mTc, la atenuación secundaria a la interposición de otros órganos durante la detección (mama, diafragma) es mucho menor que con el 201Tl. El metoxiisobutilisonitrilo (MIBI) y la tetrofosmina marcados con 99m Tc son los compuestos que mejores propiedades biológicas presentan para su aplicación clínica. Se trata de compuestos lipófilos con gran afinidad miocárdica, cuya captación se realiza por difusión a través de la membrana celular e incorporación mitocondrial, siendo proporcional también al flujo coronario. No presentan prácticamente el fenómeno de redistribución, por lo que, en la práctica, es necesario efectuar 2 inyecciones separadas: una al final de la prueba de esfuerzo o de provocación y otra en reposo. Los defectos segmentarios de perfusión permiten situar la localización del defecto y, en la mayoría de casos, asignarlo a un determinado territorio coronario. Tomografía por emisión de fotones simples (SPECT) de perfusión miocárdica de esfuerzo (E) y reposo (R) en los 3 ejes ventriculares. Figura 2 A EC ELH ELV EC ELH ELV E R B E R A) Defecto importante en las regiones anterior, septal y apical de esfuerzo con reversibilidad total en reposo correspondiente a una estenosis grave de la arteria coronaria descendente anterior. B) Defecto moderado inferolateral de esfuerzo correspondiente a un infarto por oclusión de la arteria coronaria circunfleja. EC: eje corto; ELH: eje largo horizontal; ELV: eje largo vertical. enero 2010 | www.jano.es 08/01/2010 8:45:41 interpretación de resultados Pruebas isotópicas en cardiología J. Candell Riera y J. Castell Conesa Figura 3 Tomografía por emisión de fotones simples gated (gated-SPECT) de perfusión miocárdica normal. Motilidad Engrosamiento 200 200 TS TD TS Volumen (ml) TD 150 150 100 50 100 1 50 2 3 4 5 6 7 8 Imágenes En la parte superior izquierda se muestran 2 cortes tomográficos de eje corto y uno de eje largo vertical en telediástole (TD) y telesístole (TS). En la parte superior izquierda se exponen las imágenes tridimensionales de motilidad y engrosamiento del ventrículo izquierdo. En todas ellas se puede observar un desplazamiento y engrosamiento normal de todos los segmentos ventriculares. La curva de volumen durante el ciclo cardíaco permite calcular una fracción de eyección normal (58%). Esta actividad es tanto más acusada cuanto mayor es la isquemia. Su comportamiento posterior en las imágenes de redistribución con el 201Tl o de reposo en el caso de los compuestos tecneciados permitirá la valoración de estos defectos. Cuando el defecto que se observa en la SPECT de estrés es totalmente reversible en las imágenes tardías, corresponde a isquemia miocárdica y se define como patrón de reversibilidad total. El patrón de reversibilidad parcial (defecto en estrés parcialmente reversible en las imágenes de redistribución) corresponde a una isquemia más grave o a una isquemia periinfarto. El patrón de reversibilidad nula (defecto en esfuerzo que persiste idéntico en reposo) corresponde a necrosis (fig. 2). Las imágenes tomográficas obtenidas con estos compuestos son de gran calidad. Su sensibilidad y especificidad, que oscilan alrededor del 90%, son claramente superiores a las de la prueba de esfuerzo convencional. Estos valores son muy parecidos a los obtenidos mediante la administración de dipiridamol o adenosina intravenosa. Estas pruebas estarán indicadas en aquellas situaciones en las que hay discrepancia entre la sintomatología del paciente y el resultado de la ergometría convencional (pacientes asintomáticos con prueba de esfuerzo positiva y pacientes con dolor indicativo y prueba de esfuerzo negativa) o bien los enfermos con ECG anormales en condiciones basales que no permitan una correcta valoración de su respuesta al ejercicio. Por otra parte, cada vez son más frecuentes las indicaciones de la SPECT de perfusión para la valoración pronóstica y de seguimiento de la cardiopatía isquémica. En muchas ocasiones interesa practicar esta técnica antes de la coronariografía, para conocer la repercusión funcional de una lesión coronaria determinada, para detectar la lesión “culpable” o para valorar la viabilidad miocárdica. Imagen gammagráfica positiva de necrosis miocárdica aguda localizada en la región inferior del ventrículo izquierdo con extensión al ventrículo derecho (flechas), visible en las 3 proyecciones, y obtenida mediante la inyección de metildifosfonato marcado con 99mTc. Figura 4 ANT OAI LI ANT: proyección anterior; LI: proyección lateral izquierda; OAI: proyección oblicua anterior izquierda. Con la técnica denominada gated-SPECT se sincroniza la adquisición de las imágenes con el ECG y permite obtener la representación de cada uno de los cortes tomográficos y tridimensional del ventrículo izquierdo, durante todas las fases del ciclo cardíaco (fig. 3). La importancia de este procedimiento radica en que se puede evaluar la perfusión y la función del ventrículo izquierdo (contractilidad global y segmentaria y engrosamiento sistólico de la pared) en una sola exploración y, en la actualidad, ya se aplica de forma sistemática en la mayoría de gabinetes de cardiología nuclear. El estudio cuantitativo del flujo sanguíneo tisular y del estado metabólico del miocardio in vivo se realiwww.jano.es | enero 2010 interpreta.indd 23 59 08/01/2010 8:45:41 interpretación de resultados Pruebas isotópicas en cardiología J. Candell Riera y J. Castell Conesa Figura 5 Tomografía por emisión de positrones (PET) de un paciente con infarto anterior y criterios de viabilidad miocárdica (patrón mismatch). Flujo Metabolismo EC ELV ELH NH3 13 18 FDG En las imágenes de flujo con 13NH3 se observa un grave defecto de perfusión en la región anteroapical. En las imágenes de metabolismo con 18 FDG se observa una captación conservada en la misma región. EC: eje corto; ELH: eje largo horizontal; ELV: eje largo vertical. za mediante la tomografía por emisión de positrones (PET) (tabla 1). Los radiofármacos más empleados en cardiología son el carbono 11 ( 11C) marcando sustratos energéticos como los ácidos grasos y el acetato, el flúor 18 ( 18F) marcando un análogo de la glucosa ( 18F-fluorodesoxiglucosa), y como trazadores de flujo el nitrógeno 13 ( 13N) marcando el amonio, el oxígeno 15 ( 15O) marcando el agua y el rubidio 82 ( 82Rb). Su producción en instalaciones complejas (ciclotrón), vida media muy corta (de escasos minutos a 2 h como máximo) y sistemas de detección muy especializados limitan la aplicación de la PET en la práctica, por lo que su papel se reserva a la investigación y a situaciones específicas en las que otros métodos diagnósticos no son suficientes. Detección de daño miocárdico activo La gammagrafía cardíaca con fosfatos marcados con 99m Tc es la técnica utilizada para la detección de daño miocárdico reciente (tabla 1). Los mecanismos por los que los radiofosfatos quedan fijados al miocardio necrótico no están bien definidos, pero se ha observado una buena correlación entre la captación y el contenido cálcico. Así pues, en la lesión miocárdica el pirofosfato tiende a quedar fijado en las zonas que presentan una elevada concentración de precipitados 60 interpreta.indd 24 fosfocálcicos (cristales de hidroxiapatita en las mitocondrias). La obtención de las imágenes gammagráficas se realiza al cabo de unas 3 h de la inyección del radiofármaco. Es recomendable practicar la exploración entre el segundo y el quinto día después del infarto, puesto que es cuando la sensibilidad de la técnica es mayor. La interpretación de las imágenes cardíacas en el infarto se basa en el análisis de la intensidad y en la localización de la captación patológica (fig. 4) en el tórax. La amiloidosis cardíaca, las miocarditis, las miocardiopatías dilatadas y los aneurismas ventriculares pueden producir también imágenes difusamente positivas. La sensibilidad de la técnica, cuando se practica entre las 24 y las 72 h del inicio del dolor, es del 90-96% para los infartos con onda Q y claramente inferior para los infartos sin onda Q. La especificidad varía entre el 60 y el 80%. La gammagrafía cardíaca con pirofosfato o fosfonatos de 99mTc está indicada en las situaciones en las que el diagnóstico de infarto agudo de miocardio no puede establecerse con los criterios clínicos, electrocardiográficos y enzimáticos habituales. Ello ocurre, básicamente, en los infartos de más de 48 h de evolución, cuando hay algún trastorno de conducción intraventricular en el ECG, en las necrosis peroperatorias y en los infartos sin onda Q. También puede emplearse en el diagnóstico de extensión del infarto inferior al ventrículo derecho. enero 2010 | www.jano.es 08/01/2010 8:45:42 interpretación de resultados Pruebas isotópicas en cardiología J. Candell Riera y J. Castell Conesa Valoración de la viabilidad miocárdica Estudios con trazadores de inervación Puede haber un grave defecto de contractilidad (hipocinesia grave, acinesia o discinesia) en presencia de miocardio recuperable, ya sea porque éste ha sufrido una situación de isquemia prolongada (miocardio hibernado) o bien porque todavía no se ha recuperado de una isquemia intensa no suficientemente prolongada para causar una necrosis irreversible (miocardio aturdido). En el primer caso puede ser fundamental conocer la viabilidad del territorio si se plantea un tratamiento revascularizador. Los trazadores idóneos para identificar el miocardio viable disfuncionante son los que se incorporan al miocardio vivo aun en condiciones de intensa reducción del flujo (tabla 1). Se ha comprobado que los estudios PET con 18F-fluorodesoxiglucosa y 11C-acetato presentan la máxima precisión en la diferenciación de las regiones acinéticas que son viables, ya que identifican los segmentos que conservan la capacidad metabólica. El patrón característico de hibernación miocárdica (mismatch perfusión-metabolismo) se caracteriza por la presencia de baja captación de trazadores de flujo junto con una incorporación conservada de sustratos energéticos de la vía aerobia o anaerobia (fig. 5). En los estudios de perfusión miocárdica con 201Tl se ha observado que puede haber tejido miocárdico viable aunque no haya redistribución alguna a las 3 h y se ha comprobado también que hasta un 45% de los segmentos con redistribución nula se normalizan después de la revascularización. Algunos autores han practicado gammagrafías de redistribución con 201Tl entre las 12 y las 24 h, y han observado que en una proporción significativa de casos hay una mejoría más tardía de la fijación. También se ha propuesto practicar una reinyección de 201Tl en los pacientes con redistribución nula en la gammagrafía de reposo a las 3 h. Se ha observado que casi la mitad de los segmentos en apariencia irreversibles en la gammagrafía de redistribución a las 3 h mejoran o se normalizan con la reinyección, y también se ha comprobado que este método presenta una buena correlación con los estudios del metabolismo de la glucosa realizados con PET. La gammagrafía de perfusión con 201Tl y reinyección en los casos en los que no haya redistribución a las 3 h y la cuantificación de la captación en reposo del MIBI o de la tetrofosmina marcados con 99mTc junto al análisis de la contractilidad y engrosamiento sistólico (gatedSPECT) son las exploraciones isotópicas más recomendables para la valoración de la viabilidad miocárdica cuando no se dispone de PET. Los criterios de viabilidad con la gated-SPECT con compuestos tecneciados son una captación en reposo superior al 30-40% con respecto a la máxima junto con la presencia de engrosamiento sistólico y la presencia de isquemia si se practica una SPECT de estrés. La 123I-metayodobenzilguanidina (MIBG) es un análogo de la adrenalina que permite la obtención de imágenes representativas de la distribución de la inervación adrenérgica en los tejidos (tabla 1). Los estudios con MIBG se han empleado para la valoración de la inervación simpática en diversas enfermedades cardíacas. En los pacientes con infarto de miocardio se han demostrado áreas de denervación que sobrepasan ampliamente los límites del área de necrosis, de forma que se ha propuesto la presencia de áreas de miocardio viable pero denervado en pacientes con cardiopatía isquémica. Los pacientes con grandes áreas de denervación presentan una mayor probabilidad de arritmias ventriculares, frente a los pacientes sin esta característica. Se ha iniciado la realización de estudios prospectivos con MIBG junto con exploraciones de perfusión para evaluar el riesgo de arritmias ventriculares malignas mediante la identificación de pacientes con zonas de miocardio viable denervado (discordancia perfusión/inervación) que podrían ser tratados de forma específica. J Bibliografía recomendada Candell-Riera J, Castell-Conesa J, Aguadé-Bruix S. Myocardium at risk and viable myocardium. Evaluation by SPET. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers; 2001. Candell-Riera J, Castell-Conesa J, Aguadé-Bruix S. Cardiología nuclear en la práctica clínica. Madrid: Grupo Aula Médica; 2003. De Puey EG, García EV, Berman DS. Cardiac SPECT imaging. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; 2001. Iskandrian AE, Verani MS. Nuclear cardiology imaging: principles and applications. Oxford: University Press; 2003. Zaret BL, Beller GA. Clinical nuclear cardiology. State of the art and future directions. Philadelphia: Elsevier Mosby; 2005. www.jano.es | enero 2010 interpreta.indd 25 61 08/01/2010 8:45:42