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Vol. 13. Núm. E.
Investigación traslacional cardiovascular
Páginas 64-72 (Enero 2013)
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Vol. 13. Núm. E.
Investigación traslacional cardiovascular
Páginas 64-72 (Enero 2013)
Investigación traslacional cardiovascular
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Técnicas de imagen no invasivas en la investigación cardiovascular
Noninvasive Imaging Techniques in Cardiovascular Research
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Teresa Sevilla
Autor para correspondencia
tereseru@gmail.com

Autor para correspondencia: Servicio de Cardiología, Hospital Clínico Universitario de Valladolid, Ramón y Cajal 5, 47003 Valladolid, España.
, Roman Arnold, Maximiliano Amado, Ana Revilla, José Alberto San Román
Servicio de Cardiología, Instituto de Ciencias del Corazón (ICICOR), Hospital Clínico Universitario, Valladolid, España
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Resumen

Las técnicas de imagen no invasivas son una pieza fundamental en la medicina cardiovascular actual, proporcionan diagnósticos precisos y aportan información pronóstica. Además, permiten realizar un seguimiento de las diferentes enfermedades. Forman parte de la actividad clínica cotidiana, de tal forma que no se puede concebir el ejercicio de la medicina cardiovascular, tal y como la conocemos hoy, sin la ayuda de las técnicas de imagen. De la misma manera, las técnicas de imagen constituyen una pieza clave en la investigación cardiovascular. En este artículo se revisan las principales aplicaciones de las técnicas de imagen en la investigación cardiovascular, se analiza la importancia de las unidades de imagen centralizadas (core labs) para la obtención y el análisis de parámetros fiables y, finalmente, se repasa la utilidad de las técnicas de imagen no invasivas dentro de la medicina regenerativa.

Palabras clave:
Imagen cardiaca
Ecocardiografía
Resonancia magnética
Tomografía computarizada
Cardiología nuclear
Abreviaturas:
FEVI
RM
SPECT
SSFP
TCMD
Abstract

Noninvasive imaging techniques are fundamental to modern cardiovascular medicine: they can result in accurate diagnosis and provide critical prognostic information. Moreover, they can be used to follow up a range of pathological conditions. These imaging techniques are now an essential part of everyday clinical practice, to the extent that the practice of cardiovascular medicine, as we know it today, is inconceivable without them. Correspondingly, imaging techniques play a key role in cardiovascular research. This article contains a review of the main applications of imaging techniques in cardiovascular research, discusses the importance of centralized imaging departments (i.e. core labs) for the acquisition of reliable measurements and their analysis, and, finally, assesses the usefulness of noninvasive imaging techniques in regenerative medicine.

Keywords:
Cardiac imaging
Echocardiography
Magnetic resonance imaging
Computed tomography
Nuclear cardiology
Texto completo
Introducción

La investigación persigue identificar y validar estrategias que supongan un beneficio clínico para los pacientes. Para que la comunidad científica acepte una hipótesis y esta se incorpore a la práctica habitual, se debe demostrar que es cierta con suficiente evidencia que la respalde. Esta evidencia se determina por ensayos clínicos que incluyan a un gran número de pacientes. El beneficio clínico en el ámbito cardiovascular se puede medir de diferentes formas, como la mortalidad, la necesidad de hospitalización, los eventos isquémicos, etc. Sin embargo, antes de llevar a cabo estos ensayos que requieren un diseño minucioso y en muchos casos un gran coste económico, los investigadores han debido recoger suficiente información para aceptar que la hipótesis de trabajo es cierta. Esta información se obtiene de los estudios mecanicistas. Los estudios mecanicistas evalúan objetivos «subrogados», es decir, parámetros indirectos que se relacionan con un objetivo que sí tiene un significado clínico. Permiten evaluar a un número menor de pacientes y requieren menos seguimiento, por lo que aceleran el proceso de investigación y abaratan sus costes1. Gran parte de los objetivos «subrogados» que se utilizan en la investigación cardiovascular son parámetros derivados de las técnicas de imagen, especialmente la fracción de eyección y los volúmenes y/o diámetros de las cavidades ventriculares. Estos parámetros son fáciles de aplicar y altamente reproducibles y se obtienen de forma no invasiva. Además, existe mucha evidencia sobre la relación de estos parámetros con el beneficio clínico en diversos escenarios clínicos como el infarto de miocardio2 o la insuficiencia cardiaca3,4.

Principales Técnicas de Imagen no Invasiva Utilizadas en Investigación CardiovascularEcocardiografía

Por su gran disponibilidad, su bajo coste y la ausencia de radiación, la ecocardiografía es el método más empleado para la evaluación de parámetros cardiacos en investigación. Para garantizar la obtención de datos fiables y reproducibles, la American Society of Echocardiography publicó en 2004 una serie de recomendaciones5. Estas incluyen emplear a ecocardiografistas formados específicamente, reducir el número de profesionales implicados para reducir la variabilidad y realizar un control de calidad de las imágenes antes y durante el estudio clínico.

Entre los métodos ecocardiográficos para el análisis de la fracción de eyección del ventrículo izquierdo (FEVI) se encuentran:

  • El modo M: se guía a través de la ecografía bidimensional y se realiza un corte a nivel de los músculos papilares desde una proyección paraestenal (fig. 1). No es frecuente su uso en investigación, ya que su utilidad es muy cuestionable en los casos de asimetría ventricular, alteraciones del movimiento del septo interventricular o anomalías segmentarias de la contractilidad.

    Figura 1.

    Cálculo de los diámetros y la fracción de eyección del ventrículo izquierdo en modo M según la fórmula de Teichholz.

    (0,14MB).
  • Ecocardiografía bidimensional: se emplea el método de Simpson, que divide la cavidad en discos contiguos perpendiculares al eje mayor del ventrículo izquierdo y considera el volumen total como la suma del volumen de todos los discos. Para calcularlo, se trazan los límites endocárdicos del ventrículo izquierdo en la sístole máxima y en la telediástole, así como el eje mayor del ventrículo izquierdo. El programa del ecocardiógrafo calcula los volúmenes, la FEVI se calcula mediante la fórmula FEVI = (volumen telediastólico – volumen telesistólico) / volumen telediastólico. A diferencia del modo M, el método de Simpson es aplicable a la mayoría de las situaciones clínicas, ya que realiza las mediciones en dos proyecciones ortogonales, apical de cuatro cámaras y apical de dos cámaras6. La principal limitación de este método es que requiere la correcta visualización del borde endocárdico. Para solucionar esta eventualidad, se puede utilizar la ecocardiografía con contraste. Numerosos estudios avalan que esta técnica mejora la visualización del endocardio, lo que conduce a una menor variabilidad en el observador y entre observadores7,8. Su uso es altamente recomendable en los ensayos clínicos9,10 siempre y cuando se encuentre protocolizado y se realice por sistema en todos los pacientes.

  • Ecocardiografía tridimensional: aporta la ventaja de que el modo de calcular la fracción de eyección no implica presunciones sobre la geometría ventricular. Se ha demostrado que es más preciso que el método de Simpson11. Al ser una técnica novedosa, las mediciones realizadas por ecografía tridimensional no están aún incorporadas al arsenal diagnóstico empleado en la investigación. Sin embargo, dadas su alta reproducibilidad y su baja variabilidad, es probable que en el futuro sea un índice empleado con regularidad en los ensayos clínicos.

Además de la fracción de eyección, el análisis de la contractilidad segmentaria del ventrículo izquierdo puede aportar importante información pronóstica sobre los pacientes con cardiopatía. El estudio mediante ecocardiografía se puede realizar de las siguientes maneras:

  • El índice de motilidad regional (wall motion score index) se basa en la estimación visual de la contractilidad regional en cada uno de los 17 segmentos en que se divide el ventrículo izquierdo12 (fig. 2). De esta forma, a cada segmento se le asigna una puntuación entre 1 y 4 en función de su movilidad (1, normal; 2, hipocinético; 3, acinético, y 4, discinético). El índice es el resultado de sumar la puntuación obtenida en todos los segmentos visualizados y dividirla entre el número de segmentos que se ha podido evaluar. El valor normal es 1.

    Figura 2.

    División del ventrículo izquierdo en 17 segmentos.

    (0,17MB).
  • El strain miocárdico y la tasa de strain (strain rate) son dos métodos de evaluación de la contractilidad regional que se han introducido recientemente en la práctica clínica. El strain miocárdico permite cuantificar la deformación del miocardio. Representa el porcentaje de deformación de las fibras miocárdicas durante el ciclo cardiaco. La tasa de strain representa la velocidad de deformación. El strain y la tasa de strain pueden detectar cambios en la función regional que pasan inadvertidos en el análisis bidimensional. Su utilidad ha sido validada y sus resultados han sido contrastados incluso con resonancia magnética (RM)13. Sus principales limitaciones son la variabilidad interobservador, su dependencia del ángulo y el hecho de que la velocidad refleja la contractilidad de las fibras longitudinales, pero no de las circunferenciales14.

  • El speckle tracking no se basa en el estudio usando Doppler, sino que realiza un seguimiento de marcadores acústicos (speckles). Se analiza el cambio de su posición, lo que permite estimar la velocidad y la deformación del tejido subyacente. Su principal ventaja es que no depende del ángulo de adquisición y permite el cálculo de la deformación tanto longitudinal como radial. Esta técnica ha sido validada recientemente15.

Actualmente, solo el índice de motilidad regional es de utilización habitual en la investigación clínica, ya que es el único con demostrada relación con el pronóstico clínico.

Finalmente, la ecocardiografía permite estimar la función del ventrículo derecho, un parámetro clínico de extrema utilidad en la investigación, ya que aporta información crucial en numerosas enfermedades cardiovasculares como la insuficiencia cardiaca, la hipertensión pulmonar, la tromboembolia pulmonar o el infarto de miocardio16–18. Evaluar la función ventricular derecha mediante ecocardiografía es complejo; su geometría hace que el método de Simpson no sea aplicable para el cálculo de la fracción de eyección. Los métodos usados en la práctica clínica son:

  • Elevación sistólica del plano del anillo tricuspídeo (TAPSE): el desplazamiento en sístole del anillo tricuspídeo se mide desde la vista apical de cuatro cámaras con el modo M (fig. 3).

    Figura 3.

    Cálculo de la elevación sistólica del plano del anillo tricuspídeo (TAPSE).

    (0,09MB).
  • La velocidad del anillo tricuspídeo (VPDT) se mide mediante Doppler tisular, colocando el cursor al nivel de inserción de la válvula tricúspide en la pared lateral del ventrículo derecho, desde una vista apical de cuatro cámaras. Se considera el valor de la velocidad la segunda deflexión sistólica que se obtiene (ya que la primera corresponde a la contracción isovolumétrica).

La principal limitación de estas dos mediciones es que dependen en gran medida de la angulación del cursor, que debe estar paralelo al movimiento longitudinal del ventrículo. Su angulación incorrecta supone una subestimación de ambos parámetros19. En la práctica clínica, existen otros índices para estimar la función ventricular derecha, como la fracción de acortamiento de los diámetros del ventrículo derecho, la fracción de acortamiento del tracto de salida y la fracción de acortamiento de las áreas. Sin embargo, son preferibles TAPSE y VPDT, ya que son más reproducibles20.

Resonancia magnética cardiaca

La RM cardiaca (RMC) es una técnica emergente en la práctica clínica. Este auge se debe en gran parte a que se trata de una técnica reproducible y muy fiable para la estimación de volúmenes ventriculares y de la fracción de eyección21,22. Además, gracias al estudio de la caracterización tisular, permite determinar con gran precisión la inflamación miocárdica y la fibrosis. Su precisión y su reproducibilidad permiten reducir el tamaño muestral con respecto a otras técnicas de imagen23.

Estudio de volúmenes y función sistólica general

El estudio de la función ventricular por RMC se realiza mediante el cálculo de los volúmenes ventriculares sistólico y diastólico de ambos ventrículos. Para ello se utilizan secuencias rápidas de ecograma de gradiente llamadas steady state free precession (SSFP). Los estudios de RMC deben realizarse con monitorización electrocardiográfica y en apnea para minimizar los efectos del movimiento cardiaco y la respiración en las imágenes. El estudio se inicia con secuencias localizadoras en los tres planos del espacio. A partir de ahí se adquieren secuencias SSFP en dos ejes largos, equivalentes al de cuatro cámaras y el de dos cámaras de la ecocardiografía. Finalmente se programa una secuencia en el eje transversal del ventrículo izquierdo de varios cortes paralelos desde el anillo mitral hasta el ápex, con lo que se obtienen imágenes en eje corto de ambos ventrículos completos (fig. 4). Mediante este protocolo de estudio se puede cuantificar los volúmenes telediastólicos y telesistólicos de ambos ventrículos, la fracción de eyección, el volumen latido y la masa miocárdica24. El cálculo más habitual aplica la regla de Simpson de la siguiente manera: se traza el contorno de la superficie endocárdica en la fase correspondiente a la máxima diástole y la máxima sístole; este ejercicio se repite en todos los cortes; el volumen de cada sección se obtiene multiplicando el área que determina el contorno trazado por el grosor del corte (fig. 5). En los informes se debe describir si el análisis de la masa y los ventrículos incluye o no los músculos papilares, y en todos los casos del protocolo se debe realizar el análisis de la misma manera.

Figura 4.

Esquema que muestra los pasos a seguir para obtener los planos oblicuos necesarios para un estudio funcional de cardiorresonancia magnética a partir de secuencias localizadoras.

(0,26MB).
Figura 5.

Análisis de función y masa. Delimitación de los contornos epicárdicos y endocárdicos de ambos ventrículos.

(0,2MB).

En investigación clínica, todas las mediciones deben indexarse por la superficie corporal. Los valores normales para cada uno de estos parámetros en los dos ventrículos están descritos en la literatura25.

Análisis de la función ventricular segmentaria

El análisis de la dinámica segmentaria puede realizarse de manera cualitativa o cuantitativa utilizando las técnicas de tissue-tracking. Estas técnicas incluyen el tagging miocárdico, las secuencias de contraste de fase, el método harmonic phase analysis (HARP) y la técnica displacement encoding with stimulated echoes (DENSE)26,27.

Se puede estimar el grosor y el engrosamiento de la pared ventricular de manera semicuantitativa midiendo el grosor parietal en las imágenes. También se puede utilizar métodos cuantitativos. El empleado más habitualmente es el método de la línea central. En el eje corto, se divide el grosor miocárdico con una línea central en dos partes de grosor similar y equidistantes al endocardio y el epicardio; perpendiculares a esa línea, se dibujan múltiples líneas que cubren todo el miocardio a intervalos definidos. La longitud de cada cuerda indica el grosor parietal y la relación entre la longitud de cada una de esas cuerdas en telesístole y en telediástole define el engrosamiento sistólico.

El tagging miocárdico consiste en la aplicación, sobre una secuencia estándar SSPF, de un prepulso de radiofrecuencia perpendicular al plano de la imagen (inmediatamente después de la onda R del electrocardiograma), que aparece en la imagen como una rejilla compuesta por bandas lineales negras paralelas, rectangulares o radiales superimpuestas al miocardio, que se deforman a lo largo de la sístole según la contractilidad de cada región miocárdica (fig. 6). Aplicando esta técnica a cortes múltiples de eje corto y largo, se puede hacer mediciones de la deformidad miocárdica (strain)28.

Figura 6.

Imagen de resonancia magnética marcada o tagging. Permite el análisis de la contractilidad segmentaria.

(0,19MB).

Las secuencias de contraste de fase pueden cuantificar el movimiento cardiaco y su velocidad, de manera análoga al Doppler tisular de la ecocardiografía (fig. 7). Tienen la limitación de estar influidas por los artefactos de movimiento y tener escasa resolución espacial y temporal. Las aplicaciones de esta técnica incluyen cuantificación del volumen latido, cuantificación de las regurgitaciones valvulares, evaluación de la función diastólica, evaluación del flujo de reserva coronario y cuantificación del strain-rate miocárdico29.

Figura 7.

Secuencia de contraste de fase. Permite medir la velocidad del miocardio.

(0,12MB).
Caracterización tisular

De todas las aplicaciones de la RM, la posibilidad de discernir entre diferentes tejidos que tienen la misma densidad en otras técnicas de imagen, como la ecografía o la tomografía computarizada (TC), es probablemente la más importante. En medicina cardiovascular, el estudio de la caracterización tisular del miocardio ha mejorado la precisión diagnóstica de muchas enfermedades y ayuda a planear estrategias de tratamiento, además de aportar importante información pronóstica.

  • Identificación del edema, miocardio en riesgo: el estudio del edema intramiocárdico debe ser precoz, preferiblemente en la primera semana tras el infarto. El protocolo de adquisición debe incluir secuencias potenciadas en T2 (doble o triple inversión-recuperación, secuencias STIR, etc.) adquiridas en eje corto. Los líquidos son hiperintensos en estas secuencias, por lo que el miocardio edematizado aparece blanco sobre el miocardio sano en negro (fig. 8). En los protocolos de investigación, la medición del edema es cuantitativa. La definición de edema debe consensuarse antes del inicio de cada protocolo, aunque está comúnmente aceptado considerar edematizadas las áreas con una intensidad media ≥ 2 desviaciones estándar de la intensidad del miocardio sano. El área de edema en el infarto agudo de miocardio recibe también el nombre de miocardio en riesgo, ya que representa la cantidad de tejido que depende de la arteria origen del infarto; por lo tanto, es el tejido potencialmente recuperable tras una estrategia de reperfusión30,31.

    Figura 8.

    Secuencia STIR (potenciada en T2) que muestra la extensión del edema miocárdico (flecha).

    (0,1MB).
  • Obstrucción microvascular: la obstrucción microvascular en el infarto agudo de miocardio se puede visualizar por RM tras la administración de contraste. La obstrucción de la microcirculación impide la llegada de contraste a esas zonas, que aparecen como islotes negros en áreas blancas hiperintensas por la captación de contraste (fig. 9). Hay varios métodos de detección de obstrucción microvascular por resonancia; se puede realizar una perfusión de primer paso de gadolinio intravenoso, secuencias de inversión-recuperación potenciadas en T1 en el primer minuto tras la administración de gadolinio (realce precoz) o tras 10–15min (realce tardío). La extensión de la obstrucción va disminuyendo con el tiempo desde la administración del contraste32. No hay consenso sobre cuál es el mejor método, aunque el estudio más largo publicado indica que el realce tardío tiene mejor correlación con el pronóstico33. La obstrucción microvascular es un parámetro que se ha relacionado con el tamaño del infarto, la función ventricular y peor pronóstico34,35.

    Figura 9.

    Secuencia de realce tardío miocárdico que muestra un infarto con obstrucción microvascular.

    (0,1MB).
  • Tamaño del infarto: el tamaño del infarto se cuantifica mediante el estudio de realce tardío; 10–15min tras la administración de gadolinio intravenoso, se realizan secuencias de inversión-recuperación potenciadas en T1 en todo el eje corto y los ejes largos del ventrículo izquierdo (fig. 10). Son ya clásicas las primeras imágenes de Kim et al36 que mostraban una excelente correlación anatómica con las piezas anatomopatológicas. En los protocolos de investigación, la manera habitual de calcular el tamaño del infarto es a través del eje corto que abarque todo el ventrículo, delineando las áreas necróticas en cada uno de los cortes. Cada protocolo debe determinar previamente su definición de infarto. Actualmente hay propuestos varios métodos semicuantitativos para el análisis del realce tardío; la mayoría se basa en la intensidad de la señal e incluye entre 2 y 6 desviaciones estándar respecto al miocardio sano. Sin embargo, la técnica que se ha mostrado más reproducible es la anchura a media altura (full width half maximum [FWHM]), que consiste en utilizar como umbral el 50% de la máxima intensidad que se identifica en la zona afectada37. El tamaño del infarto es un parámetro directamente relacionado con el pronóstico y uno de los principales objetivos «subrogados» utilizados en investigación cardiovascular38.

    Figura 10.

    Secuencia de realce tardío miocárdico. Infarto inferoposterior que afecta al músculo papilar.

    (0,12MB).
  • Miocardio salvado: rescatar el miocardio en riesgo es el motivo de someter a los pacientes con infarto de miocardio a las diferentes terapias de reperfusión. El miocardio salvado se define como la diferencia entre el miocardio en riesgo y el tamaño final del infarto. Se puede medir, retrospectivamente, restando el tamaño del infarto medido en las secuencias de realce tardío del miocardio en riesgo medido en las secuencias de inflamación39. Aunque prometedor, la medición aún tiene limitaciones, y la principal se deriva de que las secuencias potenciadas en T2 varían mucho entre los diferentes fabricantes y los resultados de diferentes grupos pueden no ser comparables38.

Cardiología nuclear

Aunque no invasivas, las técnicas de medicina nuclear conllevan, frente a la ecografía y la RM, el problema de la radiación. Por ello, aunque en el pasado se han usado ampliamente y están plenamente validadas, su uso ha disminuido progresivamente, ya que en la investigación cardiovascular es frecuente que las pruebas de imagen se repitan para valorar la evolución. Estas técnicas se emplean fundamentalmente para analizar la función ventricular40.

  • Ventriculografía isotópica de primer paso: consiste en analizar el trazador radiactivo que la gammacámara detecta después de su inyección en bolo intravenoso. Estos estudios tienen baja reproducibilidad, entre otras cosas porque son muy dependientes de la administración del trazador.

  • Ventriculografía isotópica en equilibrio: estudia los cambios en la actividad que emite un trazador que no difunde al espacio extravascular (normalmente, hematíes marcados con 99mTc). Se realiza sincronizada con la onda R del ECG, y la mejor proyección es la oblicua anterior izquierda. Como el radiotrazador persiste en el torrente circulatorio, se puede realizar estudios con ejercicio o estrés farmacológico. Esta técnica para calcular la fracción de eyección tiene muy buena correlación con otras técnicas de imagen y una excelente reproducibilidad tanto interobservador como intraobservador41.

  • Tomografía computarizada por emisión monofotónica (SPECT): con esta técnica, además del cálculo de la fracción de eyección, se puede realizar estudios de perfusión miocárdica, tanto en estrés como en reposo, de la contractilidad regional y del engrosamiento parietal del ventrículo izquierdo. También se realiza sincronizada con el electrocardiograma. El trazador más utilizado es el 99mTc-MIBI. Es una técnica ampliamente validada y reproducible42. Además de para estimar la FEVI, la SPECT ha sido validada en la estimación del tamaño del infarto, un objetivo «subrogado» válido de creciente interés en medicina cardiovascular43.

Tomografía computarizada multidetector

Mediante la TC multidetector (TCMD) con sincronización electrocardiográfica, se puede realizar coronariografías no invasivas, así como ventriculografías que permiten el cálculo de los volúmenes ventriculares, la fracción de eyección y el análisis de la contractilidad segmentaria.

Se han descrito diversos métodos de cuantificación funcional; la mayoría de ellos son una extrapolación de los ya existentes para la RM, que aplican el método de Simpson sobre áreas creadas con algoritmos de detección de bordes. Se ha demostrado una excelente correlación y una concordancia aceptable para todos los parámetros habituales de FEVI entre la TCMD y la RM para el análisis de la función ventricular44.

La TCMD aplicada al estudio de la anatomía coronaria es una herramienta muy potente que permite realizar numerosos estudios de interés en investigación.

  • Estudio del calcio coronario: la cuantificación del calcio coronario mediante la puntuación o score de Agatston permite identificar a los pacientes de alto riesgo cardiovascular de manera independiente de los factores clásicos de riesgo cardiovascular45. El método define como calcificación las áreas de atenuación radiológica > 130 unidades Hounsfield y tamaño > 1mm2. La investigación sobre riesgo coronario empleando este método de cuantificación se ha incrementado exponencialmente en los últimos años. La medición mediante el score de Agatston tiene como limitación importante la baja reproducibilidad, con una variabilidad entre el 15 y el 49% según los estudios.

  • Análisis de las lesiones del árbol arterial coronario46: se realiza el estudio de la magnitud de la lesión y además permite el estudio de la composición de las placas de ateroma, con resultados comparables a los de técnicas invasivas como la ecografía intravascular (IVUS) o la tomografía de coherencia óptica (OCT). Se utilizan las imágenes axiales, que ofrecen una imagen limitada al plano bidimensional, y sobre ellas se realizan diferentes tipos de reconstrucciones multiplanares. Gracias a las reconstrucciones multiplanares, se puede obtener vistas transversales, similares a las que ofrecen la IVUS o la OCT, pero además, reconstrucciones de la sección transversal de los vasos, que no se puede obtener mediante la coronariografía invasiva (fig. 11).

    Figura 11.

    Reconstrucción multiplanar que muestra una lesión coronaria.

    (0,13MB).

Las principales limitaciones de la TCMD son la radiación y limitaciones técnicas. Es crucial la selección de los pacientes candidatos colaboradores, con ritmo cardiaco regular (y una frecuencia cardiaca < 65lpm) para obtener imágenes de calidad diagnóstica. Sin embargo, la versatilidad de la información que proporciona y poder valorar la anatomía coronaria de forma no invasiva hacen que probablemente en el futuro sea una técnica habitual en investigación, principalmente en el seguimiento de pacientes.

Papel de la Unidad de Imagen Cardiaca en la Investigación

Las unidades de imagen para el análisis centralizado de objetivos «subrogados» (core laboratories o core labs) aseguran un análisis imparcial de los datos y, por lo tanto, evitan sesgos. Además, las conclusiones obtenidas a partir de los datos de esas unidades son mucho más fiables que los obtenidos por los investigadores que llevan a cabo el estudio47. Concretamente, en el estudio ACTION se comprobó que, en pacientes con angina estable, la fracción de eyección medida en una sola unidad de análisis de imágenes es un predictor de eventos (muerte, infarto de miocardio, accidente cerebrovascular, insuficiencia cardiaca) mucho más potente que la fracción de eyección medida por cada investigador48.

Otro aspecto esencial es que la utilización de unidades centrales de imagen reduce la variabilidad interobservador, lo que conlleva una reducción marcada del número de pacientes necesario para demostrar o rechazar una hipótesis23. Supongamos que queremos comparar el efecto de un tratamiento nuevo en la fracción de eyección frente al tratamiento admitido. Para valorar ese nuevo tratamiento, necesitamos llevar a cabo un estudio aleatorizado cuyo número de pacientes depende de la desviación estándar de la fracción de eyección medida con una técnica concreta, que es tanto mayor cuanto mayor sea la variabilidad del laboratorio que mide la fracción de eyección. En definitiva, las unidades centrales de imagen ayudan a los investigadores porque su variabilidad es menor, y eso permite disminuir el tamaño de la muestra.

Por supuesto, las medidas obtenidas en una unidad de estas características también están sometidas al error humano. La diferencia con las medidas realizadas fuera de estas unidades es que el error de una unidad de imagen es menor y predecible, no depende del azar pues, obviamente, toda unidad central de análisis de imágenes conoce su error y lo calcula periódicamente49. El desarrollo de métodos de medición y detección automáticos es una realidad; la validación de estas técnicas podría llegar en un futuro no muy lejano, lo que conllevaría una disminución drástica de la variabilidad debida a la intervención del observador50.

La Imagen en la Investigación con Terapia Celular

En 2001 se publicaron los primeros resultados en animales que indicaban que el implante de células madre de médula ósea en regiones infartadas regeneraba diversos tejidos cardiacos51. Poco después aparecieron los primeros resultados en humanos, que indicaban una recuperación de la función ventricular tras el implante por vía intracoronaria de células madre procedentes de la médula ósea tras un infarto agudo de miocardio52. Los estudios posteriores ofrecen resultados discordantes53,54.

Antes de plantear grandes ensayos de supervivencia, hay que realizar estudios de tamaño intermedio que utilicen objetivos «subrogados» y den respuesta a interrogantes referidos al tipo celular idóneo, la vía de administración, el tiempo que debe transcurrir tras un evento agudo, etc. No hay acuerdo sobre cuáles son el objetivo «subrogado» más apropiado y la técnica de elección para medirlo. Se debe considerar varios aspectos antes de elegir la técnica de imagen que se utilizará en un estudio clínico:

  • El tamaño de la muestra depende de la desviación estándar del objetivo «subrogado» que se va a medir. Cuanto mayor sea la resolución espacial y temporal de una técnica, menor es la variabilidad, especialmente si la cuantificación es automática. Así, se ha visto que, para demostrar una diferencia de un 3% en la fracción de eyección con un tratamiento determinado, se reduce en un 85% el tamaño de la muestra si se utiliza RM en vez de ecocardiografía23. Otra opción sería la ecografía con contraste, que tiene una variabilidad similar a la de la RM en la medición de la fracción de eyección55. Sin embargo, y aunque no existe evidencia científica alguna, la mayoría de los investigadores en terapia celular desaconsejan la administración de contraste durante la ecocardiografía por el posible efecto perjudicial para la supervivencia de las células trasplantadas que pudiese tener la destrucción de las burbujas de contraste en la circulación microvascular40.

  • Otro aspecto clave es la capacidad de medir diversos objetivos «subrogados». En terapia celular, además de la FEVI, uno de especial trascendencia es el tamaño del infarto. La SPECT y la RM destacan sobre las demás en este aspecto. El tamaño del infarto medido con gammagrafía isotópica ha sido validado en muy diversos estudios y se ha demostrado que cumple las características necesarias para considerarlo un objetivo «subrogado»56. Sin embargo, comparado con la RM, tiene menos resolución espacial, por lo que puede pasar por alto infartos subendocárdicos que sí detecta la RM57. Finalmente, tanto la gammagrafía como la RM aportan información muy valiosa sobre otro objetivo «subrogado», la viabilidad, que es de indudable valor en la miocardiopatía isquémica crónica con depresión de la función ventricular. En este aspecto, estas técnicas son equivalentes. Debemos recordar el interés de la ecocardiografía con dobutamina para valorar viabilidad referida a mejoría de la contractilidad, que ya se ha considerado como objetivo «subrogado» en algún estudio preliminar de terapia celular58.

  • El último punto que tener en cuenta es que la técnica de imagen que se vaya a utilizar debe depender de los criterios de inclusión. Así, si el estudio se hace en pacientes que han tenido un infarto agudo de miocardio, el cálculo del tamaño del infarto es esencial. Si se incluye a pacientes con depresión de la función ventricular, debemos utilizar técnicas de imagen que midan adecuadamente la FEVI y los volúmenes ventriculares. Finalmente, al estudiar a pacientes con angina refractaria, debemos utilizar técnicas de imagen que valoren la perfusión miocárdica40.

Una cuestión todavía pendiente es el seguimiento de las células una vez implantadas. Los estudios en animales avalan la marcación de células con marcadores que se detectan con tomografía por emisión de positrones (PET)59 o con gadolinio que se detecta por RM60. Todavía no existe una técnica de elección para estudiar el destino de las células una vez implantadas. Tanto los estudios isotópicos como la RM ofrecen resultados preliminares prometedores en este sentido.

Conclusiones

Las técnicas de imagen son una pieza fundamental en la investigación cardiovascular, ya que permiten medir de forma cuantitativa y precisa muchos de los objetivos «subrogados». De la misma manera que el resto de las fases de la investigación, la adquisición de las imágenes para un determinado proyecto debe estar perfectamente protocolizada y, de ser posible, deben adquirir las imágenes siempre los mismos profesionales, que deben ser expertos en la técnica en cuestión y estar familiarizados con el protocolo.

El análisis de las imágenes en unidades de imagen centralizadas aporta un análisis imparcial y fiable. Además, al reducir la variabilidad, permite reducir el tamaño muestral.

Ante el creciente número de técnicas de imagen disponibles, cada una con sus ventajas y limitaciones, es fundamental elegir al inicio del estudio las técnicas de imagen ideales para cada proyecto. Para ello se debe tener en cuenta los objetivos «subrogados» que se va a analizar, las características de los pacientes y la disponibilidad y la experiencia de cada centro en cada una de ellas.

Conflicto de Intereses

Ninguno.

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