INTRODUCCIÓN
La
tomografía de coherencia óptica (OCT) es un nuevo
método de diagnóstico intracoronario que proporciona
imágenes de alta resolución de la arteria
coronaria
in
vivo
1. La técnica, por lo general, es
análoga a la ecografía intravascular (IVUS), pero en
lugar de las ondas de radiofrecuencia empleadas en IVUS, la OCT
utiliza luz. En ambas modalidades de imagen, la sonda se retira
automáticamente a través del segmento coronario en
estudio. A diferencia del IVUS, la OCT requiere desplazar la sangre
del vaso durante la captura de imágenes. Esto es necesario
porque los hematíes son un medio no transparente que produce
múltiples reflejos de la luz y atenúa
significativamente la señal. Con los primeros sistemas de
OCT disponibles comercialmente, la sangre se desplazaba ocluyendo
proximalmente el vaso con un balón inflado a baja
presión e inyectando distalmente suero durante la retirada
de la sonda (técnica oclusiva)2. Sin embargo,
recientemente el incremento en la velocidad de la retirada (de 1
mm/s a 3 mm/s) ha permitido el desarrollo de la técnica no
oclusiva en la que el
pullback
(retirada) de OCT se realiza mientras se desplaza la
sangre con inyección continua de contraste a través
del catéter guía sin necesidad de ocluir el
vaso3. Hasta el momento no se ha publicado qué
impacto tienen estas dos técnicas de adquisición en
las medidas del lumen obtenidas con OCT.
Los
objetivos del presente estudio son comparar las dimensiones del
lumen en IVUS, OCT e histología en arterias coronarias
humanas
ex
vivo
y comparar
in
vivo
las dimensiones del lumen obtenidas con IVUS, OCT con
oclusión y OCT sin oclusión.
MÉTODOS
Arterias coronarias humanas ex vivo
Muestras
Dentro
de las 24 h post mórtem, 10 arterias coronarias descendente
anterior (DA) fueron seccionadas a 1 cm de la bifurcación
con la circunfleja (CX) y fijadas en formaldehído al 4%.
Introductores coronarios de 6 Fr (Arrow, Reading, Pennsilvanya,
Estados Unidos) se colocaron y fijaron en los bordes proximal y
distal de las arterias.
Imagen intracoronaria
Para la
adquisición de las imágenes intracoronarias, se
sumergieron las muestras en un baño de solución
salina (SS) a temperatura ambiente y se perfundieron con SS a
presión fisiológica. Las imágenes de IVUS
fueron adquiridas utilizando el catéter
AtlantisTM 40 MHz con un
pullback
motorizado a una velocidad constante de 0,5 mm/s, y las de
OCT, utilizando el sistema disponible comercialmente y la sonda de
0,019" ImageWireTM (LightLab Imaging, Westford,
Massachusetts, Estados Unidos) con un
pullback
automático a 1 mm/s. Las mediciones del lumen para
ambas técnicas (IVUS y OCT) se realizaron con el
mismo
software
para análisis
cuantitativo (CURAD BV, Wijk bij Duurstede, Países
Bajos)4-6.
Preparación y análisis
histológico
Después de los procedimientos de imagen intracoronaria, las
muestras se seccionaron para análisis histológico. La
primera sección histológica se obtuvo en la
porción distal de la bifurcación de la DA y la CX.
Desde ese punto hacia proximal y distal se obtuvieron nuevas
secciones a intervalos de 5 mm hasta el final de la
muestra7.
Identificación de segmentos
correspondientes
Los
segmentos correspondientes en los pullbacks de IVUS y OCT se
localizaron utilizando el software (CURAD BV), que es capaz
de sincronizar imágenes adquiridas con diferentes
técnicas en una sola pantalla. Los introductores proximal y
distal se emplearon como marcas longitudinales. Las secciones
histológicas se utilizaron para identificar la
correspondiente localización en el pullback de OCT
basándose en una morfología del lumen similar.
Posteriormente, la sincronización de los pullbacks de
IVUS y OCT en el software identificó la
correspondiente imagen en IVUS8 (fig. 1). Sólo
fueron seleccionadas imágenes en las que el catéter
de IVUS pudiera moverse libremente en el lumen, para evitar el
efecto Dotter.
Fig.
1. Selección de imágenes correspondientes en
ecografía intravascular (IVUS), tomografía de
coherencia óptica (OCT) e histología ex vivo.
La primera sección histológica se obtuvo de la
porción distal de la bifurcación de la descendente
anterior (DA) y la circunfleja (CX) (*). Desde ese punto hacia
proximal y distal nuevas secciones fueron adquiridas a intervalos
de 5 mm hasta el final de la muestra (A). Las secciones
histológicas (B) se utilizaron para identificar la
localización correspondiente en el pullback de OCT
(C) basándose en una morfología similar del lumen.
Posteriormente, la sincronización de los pullbacks de
IVUS y OCT en el software de visualización (CURAD BV,
Wijk bij Duurstede, Países Bajos) permitió la
identificación de la imagen correspondiente en IVUS (D).
Arterias coronarias humanas in vivo
Población de estudio
Se
incluyó a pacientes en los que se realizó OCT en una
arteria coronaria. El comité ético del Erasmus MC
aprobó el estudio y todos los pacientes dieron su
consentimiento informado.
Adquisición y análisis de IVUS
Las
imágenes de IVUS fueron adquiridas después de la
administración intracoronaria de nitroglicerina utilizando
el catéter Eagle Eye 20 MHz (Volcano Corp., Rancho Cordova,
Estados Unidos) con un
pullback
continuo a 0,5 mm/s. Antes del análisis, el
pullback
se procesó con un sistema de
gating
retrospectivo basado en imágenes
(Intelligate)9. Las mediciones del lumen se realizaron
con un
software
para análisis
cuantitativo (CURAD BV)4,5.
Adquisición y análisis de OCT
La
adquisición de las imágenes de OCT se realizó
con el mismo sistema previamente descrito para el estudio
ex vivo
. Primero se realizó un
pullback
con oclusión seguido de un segundo
pullback
a través del mismo segmento sin
oclusión.
Técnica oclusiva: el balón de oclusión
(Helios, Goodman Inc., Japón) se avanzó distal a la
región de interés a través una guía de
angioplastia convencional (0,014''). A continuación, la
guía se intercambió por la ImageWire y el
balón de oclusión se posicionó proximal al
segmento de interés. El
pullback
de la ImageWire se realizó durante el inflado del
balón de oclusión proximal a baja presión (0,4
atm) con inyección simultánea distal de ringer
lactato (37 °C a 0,8 ml/s). Las imágenes fueron
adquiridas a 1 mm/s.
Técnica no oclusiva: la ImageWire se avanzó en la
arteria utilizando un catéter de doble lumen (Twin Pass
catheter, Vascular Solutions Inc.). El
pullback
se realizó durante inyección continua de
contraste (3 ml/s, Iodixanol 320, VisipaqueTM, GE Health
Care, Cork, Irlanda) a través del catéter guía
con una bomba de inyección. En este caso, la velocidad
del
pullback
fue 3 mm/s.
Las
mediciones del lumen se realizaron con el
software
para análisis (LightLab Imaging Inc., Westford,
Massachusetts, Estados Unidos). En todos los estudios con OCT, el
índice de refracción se ajustó en
función de la solución utilizada para la
inyección durante la adquisición de las
imágenes (SS, ringer lactato y contraste radiológico,
respectivamente).
Identificación de segmentos correspondientes en IVUS
y OCT
La
región en estudio se localizó en los 3
pullbacks
(IVUS, OCT con oclusión y OCT sin oclusión)
utilizando marcas como ramas laterales (fig. 2). Para una adecuada
comparación por sección entre los dos
pullbacks
con OCT, se realizó un ajuste para la diferencia en
la velocidad del
pullback
.
Fig.
2.
Selección de la región de interés en
los
pullbacks
de
tomografía de coherencia óptica (OCT) adquiridos con
y sin oclusión. PB1 y PB2 muestran la vista longitudinal de
los
pullbacks
adquiridos
con y sin oclusión respectivamente. Las flechas blancas
indican las ramas laterales (RLA y RLB) utilizadas para la
selección de regiones de interés correspondientes en
los dos
pullbacks.
1A y 2A
muestran imágenes correspondientes de RLA con y sin
oclusión. 1B y 2B muestran imágenes correspondientes
de RLB con y sin oclusión.
Análisis estadístico
El
análisis estadístico se realizó con SPSS
12.0.1 para Windows (SPSS Inc., Chicago, Illinois, Estados Unidos).
Las variables continuas se expresan como media ±
desviación estándar y las variables
categóricas, en porcentajes. Se calcularon las diferencias
absolutas y relativas entre las mediciones obtenidas con las
diferentes técnicas. La diferencia relativa se
definió como la diferencia absoluta dividida por la media.
Los resultados se expresan también en gráficos de
Bland-Altman, que muestran la diferencia absoluta entre las
mediciones del lumen para las dos técnicas (eje
y
) frente a la media de ambas técnicas (eje
x
). Los límites de acuerdo se calcularon como la
diferencia absoluta media ± 2 desviaciones
estándar.
RESULTADOS
Arterias coronarias humanas ex vivo
Se
obtuvieron imágenes de IVUS y OCT en 8 de las 10 muestras.
En dos casos no fue posible adquirir imágenes
intracoronarias debido a la oclusión total del lumen. En 35
secciones fue posible identificar adecuadamente imágenes
correspondientes en IVUS, OCT e histología. Las áreas
medias del lumen, la placa y el vaso medida por histología
fueron 2,5 ± 1,7, 3,7 ± 1,9 y 7,6 ± 3,2
mm2 respectivamente. El porcentaje medio de estenosis
fue 59% ± 18%.
Para las
mediciones del área del lumen obtenidas con las tres
modalidades de imagen, se realizaron gráficos de
Bland-Altman y análisis de regresión (fig. 3). Las
diferencias relativas medias para las mediciones del lumen fueron
el 28% entre OCT e histología, el 40% entre IVUS e
histología y el 11% entre IVUS y OCT.
Fig.
3.
Dimensiones del lumen en arterias coronarias
ex vivo.
Gráficas de Bland-Altman que muestran las diferencias en las
mediciones del lumen entre tomografía de coherencia
óptica (OCT) e histología (A), ecografía
intravascular (IVUS) e histología (B) y OCT e IVUS (C).
Correlación entre las medidas del lumen en OCT e
histología (A'), IVUS e histología (B') y OCT e IVUS
(C').
Arterias coronarias humanas in vivo
Características clínicas y del
procedimiento
Se
incluyó en el estudio a 5 pacientes (5 vasos). La media de
edad fue 61,2 ± 8,9 años; 4/5 pacientes eran varones;
de ellos, 3 tenían hipertensión; 1, diabetes, y 4,
hiperlipemia; ninguno era fumador. El vaso evaluado fue la DA en 1
caso y la CX en los 4 restantes. Sólo 1 paciente tuvo
durante la adquisición de OCT con oclusión dolor
torácico y descenso del segmento ST, que desaparecieron
inmediatamente tras desinflar el balón.
Comparación de las dimensiones del lumen con IVUS y
OCT
Las
áreas medias del lumen, la placa y el vaso medidos por IVUS
fueron 6,3 ± 1, 6,9 ± 1,4 y 13,3 ± 1,7
mm2 y el porcentaje medio de estenosis, 52 ±
6%.
-Comparación IVUS y OCT con
oclusión
La
diferencia relativa media para el área luminal media fue del
33,7% y la diferencia absoluta media para el área luminal
media, 1,67 ± 0,54 mm2, con un intervalo de
acuerdo de 0,62-2,73 mm2 (tabla 1). La diferencia
relativa media para el área luminal mínima (ALM)
entre IVUS y OCT con oclusión fue del 55,5% y la diferencia
absoluta media, 1,9 ± 0,37 mm2, con intervalo de
acuerdo de 1,17-2,63 mm2.
-Comparación IVUS y OCT sin
oclusión
La
diferencia relativa media para el área luminal media fue del
21,5% y la diferencia absoluta, 1,11 ± 0,53 mm2,
con un intervalo de acuerdo de 0,05-2,14 mm2 (tabla 2).
La diferencia relativa media para el ALM fue del 29% y la
diferencia absoluta media, 1,1 ± 0,37 mm2, con un
intervalo de acuerdo de 0,37-1,83 mm2.
Comparación de las dimensiones del lumen en OCT con y
sin oclusión
Para la
comparación de las dimensiones del lumen en OCT, se
analizaron 373 secciones correspondientes obtenidas con y sin
oclusión (fig. 4). La longitud media de la región
analizada fue 11,34 ± 3,87 mm con oclusión y 11,23
± 3,86 mm sin oclusión (p = 0,96). También
para estas mediciones se realizó gráfica de
Bland-Altman y análisis de regresión (fig.
5).
Fig.
4.
Ejemplos de las diferencias en las dimensiones del lumen
en tomografía de coherencia óptica (OCT) con y sin
oclusión. La figura muestra imágenes correspondientes
adquiridas con oclusión (A, B y C) y sin oclusión
(A', B' y C'). Las flechas blancas indican las marcas utilizadas
para la selección de segmentos correspondientes (ramas
laterales en A y C y placa calcificada en B). En todos los ejemplos
las dimensiones del lumen son menores en el
pullback
adquirido
con oclusión.
Fig.
5.
Comparación de las dimensiones del lumen con
tomografía de coherencia óptica (OCT) con y sin
oclusión. A: la gráfica de Bland-Altman muestra las
diferencias en las mediciones del lumen en imágenes de OCT
adquiridas con las técnicas oclusiva y no oclusiva. B:
correlación entre las mediciones del lumen en
imágenes de OCT adquiridas con y sin oclusión del
vaso.
La
diferencia absoluta y relativa media para el área luminal
media fue 0,61 ± 0,23 mm2 (13%) (intervalo de
acuerdo, 0,15-1,07 mm2). La diferencia absoluta y
relativa media para el ALM fue 0,8 ± 0,21 mm2
(28%) (intervalo de acuerdo, 0,37-1,23 mm2) (tablas 3 y
4).
Los
volúmenes luminales medios fueron 55 ± 29,5 y 60,4
± 30,4 ml
3
con y sin
oclusión, respectivamente, con una diferencia relativa del
11,7%. La diferencia absoluta media fue 5,4 ± 2,7
ml
3
(intervalo de acuerdo,
0-10,7 ml3
).
DISCUSIÓN
La OCT
está emergiendo como una de las técnicas de
diagnóstico intracoronario más prometedoras debido a
su capacidad para visualizar la arteria coronaria con alta
resolución. Esta técnica permite un análisis
muy detallado de la placa aterosclérotica y de la
interacción entre el
stent
y la pared del vaso10,11.
En los
últimos años, se ha producido un desarrollo
tecnológico continuo que ha permitido cambiar la
técnica de adquisición (pasando de la necesidad de
ocluir el vaso a un procedimiento sin oclusión), con el
objetivo de simplificar el uso de esta modalidad de imagen y
reducir los riesgos para el paciente12,13.
Sin
embargo, la técnica no oclusiva continúa
siendo
off-label,
incluso cuando hoy ya
está reemplazando gradualmente a la técnica oclusiva
en múltiples centros. Además, la mayoría de
los estudios con OCT publicados recientemente fueron realizados con
la técnica oclusiva14-20. El impacto de la
técnica de adquisición en las mediciones del lumen
obtenidas con OCT en comparación con IVUS no ha sido
publicado previamente. El presente estudio muestra que, en arterias
coronarias humanas fijadas, el IVUS y la OCT sobrestiman el
área del lumen en comparación con la
histología, las dimensiones del lumen son más grandes
en IVUS que en OCT con o sin oclusión
in
vivo
, y la técnica de adquisición de OCT (con o sin
oclusión) influye en las dimensiones del lumen.
Diferencias en las dimensiones del lumen entre IVUS, OCT e
histología
En el
presente estudio, el área del lumen fue más grande en
IVUS y OCT que en histología en arterias coronarias humanas
fijadas. La diferencia media con histología fue de 0,8
mm2 (28%) para OCT y 1,3 mm2 (40%) para IVUS.
Estos resultados están en línea con los de un estudio
previo en arterias coronarias porcinas tratadas con stent,
que demostró como el área del lumen era más
grande en IVUS y OCT y más pequeña en
histología21.
Sin
embargo, se debe tener en consideración que el procesamiento
de la muestra ex vivo para el análisis
histológico podría haber influido en las dimensiones
del lumen. Es un hecho bien establecido que en diferentes fases de
la preparación para histología se produce
contracción del tejido22.
En
cuanto a la comparación de IVUS y OCT, los resultados
obtenidos in vivo son acordes con los hallazgos ex
vivo. En nuestro estudio, las dimensiones del lumen medidas por
IVUS en pacientes fueron siempre más grandes que las
dimensiones medidas por OCT con o sin oclusión. Los diversos
estudios publicados que comparan las dimensiones del lumen medidas
por IVUS y OCT muestran resultados contradictorios. Kawase et
al23, realizaron IVUS y OCT con oclusión in
vivo en seis arterias coronarias en cerdos y no encontraron
diferencias en área y volumen del lumen entre IVUS y OCT con
oclusión. Sin embargo, otro estudio21 en arterias
coronarias porcinas con una muestra mayor demostró una
diferencia absoluta de 0,49 mm2 en el área
luminal media obtenida con IVUS y OCT con oclusión en
segmentos tratados con stent. Yamaguchi et al2
evaluaron las diferencias in vivo en humanos y observaron
que el ALM era significativamente más pequeña en OCT
con oclusión que en IVUS (diferencia media, 0,4
mm2). Las diferencias más amplias encontradas en
nuestro estudio podrían explicarse por el hecho de que no se
incluyeron segmentos coronarios tratados con stents
metálicos. Debido a su considerable fuerza radial, es
probable que los stents metálicos se afecten menos
por la variación en la presión intracoronaria
producida por la oclusión proximal.
Hasta el
momento no hay datos publicados acerca de las diferencias en las
medidas del lumen entre IVUS y OCT con técnica no oclusiva.
En el presente estudio, las dimensiones del lumen también
fueron más grandes en IVUS que en OCT sin oclusión,
pero las diferencias, como era de esperar, fueron más
pequeñas que las encontradas entre IVUS y OCT con
oclusión.
La
sobrestimación de las dimensiones del lumen por IVUS en
comparación con OCT podría estar relacionada con la
dificultad para diferenciar el borde luminal en IVUS debido a la
presencia de sangre y artefactos24. En
comparación, la OCT muestra la interfaz lumen-íntima
como un borde muy bien definido y claramente visible en la
mayoría de los casos25. El IVUS también
sobrestima el área del lumen respecto a la
angiografía cuantitativa (videodensitometría y
detección de bordes)26-28. En nuestro estudio,
las diferencias en las dimensiones del lumen entre IVUS y OCT
fueron más grandes in vivo que ex vivo. Esto
podría estar relacionado con la selección de las
imágenes para análisis in vivo. El
pullback de IVUS obtenido in vivo fue procesado con un
sistema de gating que selecciona las imágenes en
telediástole (el momento del ciclo cardiaco en que el vaso
es más grande), mientras que en el pullback de OCT
las imágenes no fueron seleccionadas y, por lo tanto, pueden
corresponder a cualquier momento del ciclo cardiaco. Estudios
previos con IVUS indican que el área luminal puede variar en
torno al 8% durante el ciclo cardiaco29.
Las
diferencias en las mediciones del lumen entre IVUS y OCT pueden
tener implicaciones clínicas si se va a usar la OCT para
definir la severidad de la lesión coronaria. Un ALM < 4
mm2 por IVUS se ha asociado con isquemia
miocárdica y ha sido considerado un criterio indicativo de
la necesidad de revascularización. En nuestro estudio, todos
los pacientes tenían un ALM > 4 mm2 por IVUS,
pero 4 de los 5 pacientes tenían un ALM < 4
mm2 medida por OCT con oclusión. Todos los
pacientes estaban asintomáticos y no fueron tratados. Estos
resultados indican que los criterios definidos para IVUS no pueden
ser trasladados directamente a OCT y enfatizan la necesidad de
nuevos puntos de corte específicos para definir severidad de
la lesión coronaria por OCT.
Impacto de la técnica de adquisición de OCT en
las dimensiones del lumen
El
presente estudio muestra de una forma consistente que el ALM y el
área luminal mínima fueron siempre más
pequeñas cuando las imágenes de OCT fueron adquiridas
con oclusión del vaso que cuando el pullback fue
adquirido sin oclusión. Estas diferencias podrían
estar relacionadas con el descenso en la presión
intracoronaria debido a la oclusión del vaso, que no se
compensa completamente con la inyección continua de suero.
Además, la inyección de contraste durante el
procedimiento no oclusivo incrementa la presión
intracoronaria (fig. 6). Estos fenómenos probablemente sean
más acentuados en arterias sanas y en segmentos coronarios
no tratados con stents metálicos (como es el caso de
los vasos evaluados en nuestro estudio). Las diferencias relativas
fueron más grandes en los vasos más pequeños,
lo que podría reflejar una mayor tendencia de estas arterias
a colapsarse con la oclusión del vaso.
Fig.
6.
Registro de presión intracoronaria durante la
inyección de solución salina o contraste. La figura
muestra el ECG (rojo) y el registro de presión
intracoronaria (azul) obtenido en una arteria coronaria descendente
anterior durante la inyección de suero salino o contraste
(Iodixanol 320, VisipaqueTM, GE Health Care, Cork,
Irlanda). La presión intracoronaria distal fue registrada
utilizando el sistema de guía de presión
RADITM (RADI Medical Systems). La inyección de
suero salino a 3 ml/s no modificó significativamente la
presión intracoronaria (A). Sin embargo, durante la
inyección de contraste a 3 ml/s se puede observar un
incremento en la presión intracoronaria (B).
*Extrasístole ventricular.
Limitaciones
Aunque
se utilizó un proceso complejo para seleccionar
imágenes correspondientes en IVUS, OCT e histología,
no se puede descartar que la diferencia en el grosor de la
sección entre las tres técnicas haya tenido
influencia en los resultados en el estudio ex vivo. Las
mayores limitaciones del estudio in vivo son el
pequeño tamaño de la muestra y la escasa variedad de
segmentos coronarios que se pudo analizar. La evaluación de
diferencias cuantitativas entre pullbacks de OCT adquiridos
con diferentes técnicas e IVUS en arterias coronarias
humanas tratadas con stents metálicos requiere
más investigación. Son necesarios nuevos estudios que
incluyan a más pacientes y diferentes tipos de segmentos
coronarios antes de poder obtener conclusiones
definitivas.
CONCLUSIONES
En
arterias coronarias humanas fijadas, IVUS y OCT sobrestimaron el
área del lumen en comparación con la
histología. Las dimensiones del lumen fueron más
grandes en IVUS que en OCT con o sin oclusión in
vivo. La técnica de adquisición de OCT (con o sin
oclusión) influye en las dimensiones del lumen.
ABREVIATURAS
ALM: área luminal mínima.
CX: circunfleja.
DA: descendente anterior.
IVUS: ecografía intravascular.
OCT: tomografía de coherencia óptica.
Full English text available from:
www.revespcardiol.org
V
éase editorial en págs.
599-602
Correspondencia: Dr. E. Regar.
Thoraxcenter, Bd 585. 's-Gravendijkwal 230. 3015-CE Rotterdam.
Países Bajos.
Correo electrónico:
e.regar@erasmusmc.nl
Recibido el 13 de enero de 2009.
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