Se realizó un modelo de isquemia/reperfusión basado en el empleo de angioplastia para inducir IM experimental en 12 cerdos Large-White machos castrados de 3 meses de edad, según los protocolos descritos previamente16–18. Se dispuso de un registro continuo de electrocardiografía, monitorización de la presión arterial y pulsioximetría de todos los animales. La anestesia se indujo mediante la inyección intramuscular de quetamina (20 mg/kg), xilazina (2 mg/kg) y midazolam (0,5 mg/kg) y se mantuvo con la administración intravenosa de midazolam (0,2 mg/kg/h). Se utilizó buprenorfina (0,3 mg/kg) para la analgesia. Todos los animales fueron intubados y ventilados mecánicamente con oxígeno (FiO2, 28%). La infusión continua de amiodarona (300 mg, 150 mg/h) se mantuvo durante la intervención como profilaxis para las arritmias ventriculares malignas. Los animales fueron anticoagulados con la administración de 300 UI/kg de heparina (con un tiempo de coagulación activado > 250 s en todos los casos).

El diseño del estudio se resume en la figura 1. La intervención percutánea utilizó una vía arterial femoral de 6 Fr y un balón de angioplastia coronaria sobre la guía (Voyager, Abbott) que se colocó en el segmento medio de la arteria descendente anterior izquierda (DAI) (n = 4), en el segmento proximal de la arteria circunfleja izquierda (CXI) (n = 4) o en el segmento proximal de la arteria coronaria derecha (ACD) (n = 4). Al igual que en otros modelos de isquemia/reperfusión previos de nuestro grupo17,18, se ocluyó la DAI después de la primera rama diagonal con objeto de reducir la mortalidad secundaria a arritmias o shock cardiogénico en comparación con las oclusiones proximales de la DAI, al tiempo que se producían infartos grandes. Después de que una angiografía coronaria confirmara la posición correcta del catéter, los animales fueron transportados cuidadosamente a la sala de CRM situada inmediatamente adyacente al laboratorio de cateterismo experimental. Se estableció un patrón de referencia basado en una CRM de perfusión in vivo, donde se realizó una inyección intracoronaria selectiva de gadolinio justo a nivel de la oclusión coronaria que se produciría posteriormente, con objeto de delinear el AR (vídeo 1 del suplemento) y a continuación se hinchó el balón para inducir un infarto agudo de miocardio durante 40 min. A los 7 días del IM, se realizó una CRM de seguimiento y luego se sacrificó a todos los animales con objeto de validar el patrón de referencia basado en la CRM utilizando la tinción clásica con azul de Evans. Todos los animales recibieron el cuidado de experimentación establecido en la guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio. El protocolo del estudio fue aprobado por el comité de investigación animal del centro y por el Centro Nacional de Investigación Cardiovascular (CNIC) de España.

Figura 1.

Diseño del estudio. ACD: arteria coronaria derecha; CRM: cardiorresonancia magnética; CXI: arteria circunfleja izquierda; DAI: arteria coronaria descendente anterior izquierda; T2W-STIR: T2-weighted short tau triple-inversion recovery.

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Todos los estudios se llevaron a cabo con un escáner Philips Achieva-TX de 3 T (Philips Healthcare, Medical Systems; Best, Países Bajos) provisto de una antena cardiaca de 32 elementos, utilizando sincronización electrocardiográfica. La anestesia se indujo y se mantuvo según se ha descrito. En la CRM realizada a los 7 días después del IM, se realizaron las siguientes técnicas: secuencias de SSFP para la función (11-13 cortes de eje corto continuos del ventrículo izquierdo [VI]; campo de visión 280 × 280 mm; grosor de corte, 8 mm sin separación; tiempo de eco/tiempo de repetición, 1,4/2,8 ms, ángulo de flip, 45°; 25 fases cardiacas; tamaño de vóxel, 1,8 × 1,8 mm; factor SENSE, 1,5; NEX, 3) y secuencias T2W-STIR de sangre negra para el edema (11-13 cortes de eje corto contiguos del VI; campo de visión, 280 × 280; grosor de corte, 8 mm sin separación; TE, 80 ms; tamaño de vóxel, 1,4 × 1,4 mm; longitud de echo-train, 16; NEX, 2). En la adquisición se aplicó un algoritmo de corrección de la sensibilidad de la antena para todas las imágenes de la secuencia T2W. La secuencia de T2W-STIR se adaptó al escáner de 3 T ajustando el tiempo de inversión a 200 ms para corregir el T1 máximo y la adquisición se realizó cada 2 latidos, con objeto de evitar la saturación de señal debida a un tiempo de repetición muy corto. Se aseguró una excitación homogénea empleando tecnología de excitación multicanal. De esta forma, los resultados presentados aquí son aplicables a los escáneres de 1,5 T.

Además, se adquirieron secuencias de perfusión durante la inyección intracoronaria de gadolinio como patrón de referencia de AR (campo de visión, 280 × 280 mm; grosor de corte, 8 mm sin separación; ángulo de flip, 15°; TR, 2,8 ms; TE, 1,4 ms; tiempo de saturación, 45 ms; tamaño de vóxel, 2,4 × 2,4) y secuencias de gradiente-eco de inversión-recuperación como las que se utilizan habitualmente para la evaluación de la cicatriz (11-13 cortes de eje corto contiguos; campo de visión, 280 × 280 mm; grosor de corte, 8 mm sin separación; ángulo de flip, 15°; TR, 5,6 ms; TR, 2,8 ms; tamaño de vóxel, 1,6 × 1,6 mm; tiempo de inversión, 500 ms, intervalo de adquisición, 2 latidos). La razón para realizar secuencias de inversión recuperación durante la inyección de gadolinio intracoronario, además de las secuencias de perfusión, fue mejorar la visualización de los límites del AR en las imágenes adquiridas para facilitar su trazado. Se llevaron a cabo experimentos preliminares para determinar la mejor concentración de gadolinio intracoronario y las mejores condiciones de volumen/velocidad de infusión. Todos los animales recibieron 0,2 mmol/kg de gadolinio a través del catéter coronario a una velocidad de 2 ml/s para la perfusión intracoronaria de gadolinio y a una velocidad de 0,15 ml/s para las secuencias de inversión recuperación. Todos los cortes del eje corto se emparejaron con las imágenes de cine en el mismo examen y, de manera análoga, las imágenes de seguimiento se obtuvieron con el mismo grosor de corte y la misma posición que en la situación basal, utilizando puntos de referencia anatómicos.

Las imágenes de CRM se analizaron con un programa informático específico (QMASS 7.5, Medis; Leiden, Países Bajos). Se excluyeron los cortes basales del VI proximales al lugar de oclusión de la arteria coronaria sin AR y los cortes apicales del VI con un flujo lento y/o artefactos de volumen parcial. El trazado del AR en el patrón de referencia basado en la CRM se realizó principalmente en las imágenes de inversión recuperación, debido a la mejor visualización de los contornos. Sin embargo, se tuvo especial cuidado en confirmar la concordancia entre las áreas de hipercaptación en las imágenes de perfusión y las imágenes de inversión recuperación (figura 2). Los contornos epicárdico y endocárdico de cada eje corto del VI se trazaron manualmente, incluyendo los músculos papilares en el interior de la cavidad. El AR se identificó como las áreas de hipercaptación en las imágenes de T2W-STIR según metodología previamente descrita8 y se calculó la extensión del AR respecto al área total del corte del VI (%). Se excluyeron del análisis intensidades de señal elevadas a causa de una supresión insuficiente del flujo lento en el interior de la cavidad. En caso de obstrucción microvascular/hemorragia, el núcleo central de señal hipointensa dentro del AR se incluyó en el análisis de T2W-STIR. Además, se dibujaron manualmente regiones de interés de un tamaño de 0,5 mm2 en las imágenes de T2W-STIR con objeto de calcular el promedio de intensidad de señal para todos los valores de píxeles dentro del área de hipercaptación (AR) y el área de señal normal (miocardio distante). A continuación, se calculó el cambio de intensidad de señal entre el AR y el miocardio distante en cada uno de los estudios, de la siguiente forma: (intensidad de señalAR – intensidad de señaldistante) / intensidad de señaldistante9,19.

Figura 2.

Imágenes del patrón de referencia basado en la cardiorresonancia magnética de los territorios miocárdicos de la arteria descendente anterior izquierda, la arteria circunfleja izquierda y la arteria coronaria derecha empleando perfusión intracoronaria de gadolinio y secuencias de inversión recuperación para visualizar el área anatómica en riesgo.

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Todos los animales fueron llevados al laboratorio de hemodinámica para la evaluación del AR mediante tinción con azul de Evans después de la CRM realizada a los 7 días. Se volvió a ocluir la DAI (n = 4), la CXI (n = 4) o la ACD (n = 4) mediante el hinchado del balón de angioplastia al mismo nivel de la oclusión inicial, siguiendo las mismas referencias angiográficas. A continuación, se infundieron 100 ml de colorante azul de Evans (al 5%) en la cavidad del VI a través de un catéter pigtail al tiempo que se hinchaba el balón. Con esta técnica, las áreas no isquémicas tienen un aspecto azul, mientras que el AR se mantiene sin tinción20. Luego, los animales fueron sacrificados con una inyección letal de pentobarbital sódico tras la administración de heparina, y se les extirpó el corazón. Después de 3 h de congelación, se realizaron cortes de 8 mm del corazón mediante un microtomo rotatorio comercial, y se seleccionaron cortes consecutivos de la parte media ventricular que se correspondieran con las imágenes de interés de la CRM de eje corto de 8 mm. Por último, se obtuvieron fotografías de alta resolución con una cámara digital (Pentax K-m) y se utilizó el programa informático ImageJ v.1.45s (National Institutes of Health; Bethesda, Maryland, Estados Unidos) para la cuantificación del AR. El AR se expresó como porcentaje del área total de corte del VI (%) tras el trazado manual de los contornos.

Las variables continuas se expresan en forma de media ± desviación estándar. Las correlaciones entre los parámetros de valoración se evaluaron mediante coeficientes de orden de rango de Spearman y se utilizaron gráficos de Bland-Altman para evaluar el grado de coincidencia. Con objeto de tener en cuenta las medidas repetidas y el agrupamiento (varios cortes por animal), se realizaron análisis con un método de modelo mixto. Se consideró estadísticamente significativo un valor de p < 0,05. Todos los análisis estadísticos se llevaron a cabo con el programa informático IBM SPSS Statistics, v. 20.0 (SPSS, Inc.; Chicago, Illinois, Estados Unidos).

El grado de coincidencia entre el patrón de referencia basado en la CRM y la secuencia T2W-STIR en los diferentes territorios se resume en la figura 3. La correlación entre la delineación del AR con el patrón de referencia basado en la CRM y la cuantificación del AR basada en la secuencia T2W-STIR para los infartos de la DAI y la ACD fue elevada, con un coeficiente r = 0,73 (p = 0,001), un error medio del 0,50% y unos límites de coincidencia del −12,68 y el 13,68% para los infartos de la DAI, y r = 0,87 (p = 0,001), un error medio del −1,5% y unos límites de coincidencia del −8,0 y el 5,8% para los infartos de la ACD. En cambio, la correlación observada en los territorios de la CXI fue mala (r = 0,21; p = 0,37), con un error medio superior y unos límites de coincidencia más amplios para este territorio. Se obtuvieron resultados similares en la comparación del patrón de referencia histopatológico clásico con las imágenes de T2W-STIR (figura del material suplementario). Por lo que respecta a los valores de intensidad, se observaron diferencias estadísticamente significativas entre los infartos de la DAI y la ACD (224,5 ± 36,5% frente a 153,1 ± 90,3%; p = 0,003), y las diferencias fueron aún mayores entre los infartos de la DAI y los de la CXI (224,5 ± 36,5% frente a 41,7 ± 23,1%; p < 0,001) (figura 4).

Figura 3.

Coincidencia entre el patrón de referencia basado en la CRM y las imágenes de T2W-STIR para cada uno de los territorios arteriales coronarios en los animales a los que se ha aplicado un periodo de 40 min de isquemia/reperfusión. En los paneles superiores se muestra la correlación de Spearman y en los inferiores, los gráficos de Bland-Altman, en los que la línea azul corresponde al error medio y las líneas negras, a los límites de coincidencia. ACD: arteria coronaria derecha; AR: área en riesgo; CRM: cardiorresonancia magnética; CXI: arteria circunfleja izquierda; DAI: arteria coronaria descendente anterior izquierda; T2W-STIR: T2-weighted short tau triple-inversion recovery;VI: ventrículo izquierdo. Esta figura se muestra a todo color solo en la versión electrónica del artículo.

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Figura 4.

Valores de intensidad de señal en las secuencias T2W-STIR en los animales con isquemia/reperfusión en diferentes territorios ventriculares. Se observaron diferencias estadísticamente significativas entre los valores de intensidad de señal de los infartos que afectaban a la DAI (224,5 ± 36,5%) y la ACD (153,1 ± 90,3%; p = 0,003). Las diferencias entre los infartos de la DAI y la CXI fueron aún mayores (224,5 ± 36,5% frente a 41,7 ± 23,1%; p < 0,001). Las barras indican la media ± desviación estándar. ACD: arteria coronaria derecha; CXI: arteria circunfleja izquierda; DAI: arteria coronaria descendente anterior izquierda; T2W-STIR: T2-weighted short tau triple-inversion recovery. *p < 0,001. **p = 0,003 para las comparaciones con el grupo de DAI.

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Hubo una correlación buena y altamente significativa (r = 0,84; p < 0,001) y buena coincidencia (error medio, 0,91%; límites, −7,55-9,37%) entre la media del AR obtenida según el patrón de referencia basado en la CRM (perfusión intracoronaria de gadolinio) y la evaluada histológicamente con azul de Evans (figura 5). De manera análoga, la extensión, la forma y el contorno del área de hiperintensidad dibujada con los dos patrones de referencia y con las imágenes de T2W-STIR mostraron una clara concordancia para cada uno de los territorios arteriales coronarios (figura 6).

Figura 5.

Concordancia entre el patrón de referencia basado en la CRM y el patrón histológico clásico (tinción de azul de Evans negativa) en cuanto a la delineación del AR. En el panel izquierdo se muestra el gráfico de dispersión y en el panel derecho, los gráficos de Bland-Altman, en los que la línea azul corresponde al error medio y las líneas negras, a los límites de coincidencia. AR: área en riesgo; CRM: cardiorresonancia magnética; VI: ventrículo izquierdo. Esta figura se muestra a todo color solo en la versión electrónica del artículo.

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Figura 6.

Comparación de la extensión del área en riesgo visualizada según el patrón de referencia basado en la CRM, la secuencia T2W-STIR el día 7 y la tinción anatomopatológica de cada territorio coronario. CRM: cardiorresonancia magnética; T2W-STIR: T2-weighted short tau triple-inversion recovery.

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Se utilizó una secuencia de T2W-STIR de sangre negra para delimitar el edema. Recientemente se han propuesto otras secuencias alternativas (secuencias T2W-sangre brillante, T2P-SSFP, o mapeo T2 y T1) para obtener imágenes del edema miocárdico, lo que podría mejorar las limitaciones que tiene la secuencia T2W-STIR para la cuantificación del AR en la pared lateral. Sin embargo, las imágenes de T2W-STIR son actualmente el método más comúnmente utilizado para determinar la presencia y la extensión del edema miocárdico, tanto en el escenario clínico24 como, aún más importante, en los ensayos clínicos en los que se utiliza como objetivo el miocardio salvado25–29. Dado que este estudio se diseñó para explorar la precisión de las imágenes clásicas de T2W-STIR en la cuantificación del AR según el territorio afectado por el IM, no se incluyeron secuencias de mapeo T2 en el protocolo de obtención de imágenes. El flujo coronario colateral en este estudio no se evaluó, y ello podría haber influido en el tamaño del AR. Sin embargo, se sabe que en el modelo porcino del IM agudo de isquemia/reperfusión el flujo colateral es muy pequeño o nulo30. Se utilizó un modelo experimental con una muestra pequeña (n = 12), por lo que se necesitan estudios de validación en seres humanos para confirmar nuestras observaciones.