Resonancia Magnética Nuclear en el diagnóstico precoz de

Resonancia Magnética Nuclear
en el diagnóstico precoz de la
enfermedad coronaria
Ricardo Obregón
Instituto de Cardiolog ía de Corrientes "J. F. Cabral",
Corrientes, Argentina.
La Resonancia Magnética Nuclear (RMN) es el m étodo de mayor evolución en la última década con
tendencia a ser "el" método de elección para el diagnóstico completo de la enfermedad coronaria en los
próximos años.
La finalidad de este trabajo no es profundizar en la fase técnica de la RMN pero siempre son necesarios
algunos conceptos básicos para entender la aplicabilidad clínica del mismo.
Generalidades de RMN
La RMN se basa en un poderoso magneto (superconductor) donde es introducido el cuerpo a resonar. Dentro
de este gran imán todos los átomos del cuerpo toman la misma dirección del magneto. Con la aplicación de
pulsos de energía de radiofrecuencia se provoca el cambio de posici ón de lo átomos cargándolos de energía.
Posteriormente esa masa prot ónica tiende a "despolarizarse" retomando la posici ón inicial con la
consiguiente eliminación de energía previamente acumulada, esta es utilizada para crear las imágenes de
RMN. Generalmente se utilizan los protones de Hidrógeno por ser los que se encuentran en mayor cantidad
en el organismo como componentes del agua. Cada tejido del organismo tiene una constitución molecular
diferente que se refleja en diferentes tipos de imágenes en la RMN. En esto se basa el m étodo para
diferenciar los tejidos sin la necesidad de contraste.
Las secuencias básicas utilizadas por la resonancia son el T1 (tiempo de relajaci ón longitudinal), T2 (tiempo
de relajaci ón transversal) y los gradientes Eco denominada también cine resonancia. Tanto en las secuencias
de T1 como T2 los tejidos presentan características especiales, comparando las imágenes provistas por
estas secuencias se puede deducir las características histológicas de diferentes estructuras. En la actualidad
existe un gran número de "secuencias especiales" de RMN que son desarrolladas por los diferentes
laboratorios de investigación. Las más utilizadas en el área cardiovascular son los pulsos de inversión
(inversión recovery), contraste de fases (Fase contrast), turbo field eco y el tagging card íaco.
Pulsos de inversi ón: Son pulsos magnéticos que se realizan "antes" de los pulsos de estimulación
molecular propiamente dichos. Se utilizan para provocar un máximo contraste en las imágenes entre el tejido
normal y el patológico, o entre el tejido normal y las imágenes potenciadas con sustancias de contraste.
Contraste de fases: Estas secuencias se utilizan para fisualizar en su máxima magnitud los flujos en
movimiento. Tienen la capacidad de "cuantificar velocidades" sin necesidad de alinearse con la direcci ón de
los flujos como lo necesita hace la ecocardiografía Doppler. Al sumarle áreas a los datos de velocidades se
pueden estimar flujos volumétricos cuantitativos en forma incruenta. Esto se utiliza para evaluar el flujo
coronario por ejemplo, en el área que nos ocupa en este momento.
Turbo field eco: Son secuencias ultra rápidas que se utilizan para estudiar un corte o slice con imágenes
fijas y sus modificaciones en el tiempo. Estas secuencias de pulsos sirven para observar el pasaje del
contraste por el miocardio y de esa manera se analiza la perfusión mioc árdica
Taggin cardíaco: Esta interesante secuencia de pulsos tiene la característica de magnetizar un determinado
territorio (por ejemplo el miocardio) con "bandas de saturación" trazando líneas o cuadros sobre la superficie
en estudio. Estas "bandas lineales" son provocadas por cambios moleculares sobre el mismo miocardio, los
movimientos de contracción y relajaci ón ventricular modifican las formas geométricas de estas imágenes
ayudando a interpretar en forma cualitativa la motilidad segmentarla. O en forma cuantitativa, analizando las
deformaciones de estas figuras geométricas, el strein y el stress parietal [1,2] ( Película tagging ).
RMN en el diagnóstico de enfermedad coronaria
La cardiopatía Isquémica abarca un amplio espectro de cambios fisiopatológicos que se inician con una caída
del flujo coronario en un determinado territorio hasta la destrucción celular por isquemia severa con la
posterior trasformación de la necrosis en fibrosis cicatrizal. Si bien la RMN es un m étodo extremadamente útil
para tipificar y cuantificar la necrosis miocárdica [3,4,5] su desarrollo actual nos permite diagnosticar la
isquemia en estadios precoces.
El arsenal técnico con que cuenta la RMN para diagnosticar isquemia miocárdica son los siguientes:
1) Estudio de las modificaciones morfológicas causadas por la isquemia
2) Estudio del comportamiento del miocardio con el contraste
3) Estudio de la motilidad ventricular segmentaria
4) Evaluación de la perfusi ón miocárdica
5) Visualización directa de las coronarias
6) Evaluación cuantitativa del flujo coronario
Estudio de las modificaciones morfológicas causadas por la isquemia en reposo.
Ya en la década del ´50 Tannen y Bigger estudiaron los cambios estructurales que producía la isquemia
severa disminuyendo el espesor parietal en los territorios hipo-perfundidos. A estas modificaciones la
llamaron "cambios en el turgor coronario" y lo atribuyeron a la disminuci ón de la sangre en la pared
miocárdica. Las observaciones iniciales (adelgazamientos parietales por isquemia) fueron confirmadas por
los nuevos métodos teniendo en si mismos poder diagnóstico. Imagen Nº 1 [6] . Fundándose en esto, Baer y
col. analizaron el espesor parietal utilizando RMN en un grupo pacientes con infarto agudo de miocardio
crónico observando que la presencia de un grosor parietal diastólico mayor a 5.5mm (en las áreas con
akinesia) tuvo una sensibilidad del 72%, especificidad del 89%, con un valor predictivo positivo del 91% para
detectar miocardio isquémico pero viable al compararlo con el PET [7] . Las secuelas del IAM pueden ser
fácilmente visualizadas por la RMN como puede observarse en la imagen Nº 1.
Las áreas de aquinesia o disquinesias pueden ayudar a clasificar como coronario a un paciente con dolor
precordial atípico, esto cobra importancia si se tiene en cuenta que alrededor del 2% de los IAM no son
diagnosticados en la sala de emergencia [8] . En un estudio reciente Kwong y col. observaron que la sola
presencia de un adelgazamiento parietal segmentario visto por RMN tuvo una sensibilidad y especificidad del
83% con una exactitud diagnóstica del 82% para clasificar a los pacientes con dolor precordial en la sala de
emergencias [9] además al sumarle una secuencia de perfusi ón miocárdica, la RMN fue mas efectiva que el
ECG, Troponina T y que el score de riesgo TIMI en la sala de emergencias [9] .
Imagen N º 1: Corte del coraz ón a nivel de los músculos
papilares con secuencia de Gradiente-eco. Se observa
un adelgazamiento parietal en la pared infero-posterior
del ventrículo izquierdo (flecha) compatible con necrosis
miocárdica post-infarto agudo de miocardio.
Estudio del comportamiento del miocardio con el contraste
La sustancia de contraste más utilizada en la actualidad es el Gadolinio -DTPA. Esta sustancia está
clasificada en la tabla periódica como una "tierra rara". Es un material para-magnético que tiene la propiedad
de acortar el tiempo de relajación en T1 provocando un realce en la intensidad de la señal en los territorios
patológicamente comprometidos. Dependiendo del tiempo que transcurre entre la inyecci ón de Gadolinio y la
toma de las imágenes de RMN, la interpretación de las mismas serán diferentes. Si las imágenes en T1 se
adquieren dentro de los 3 minutos de la inyecci ón se obtendrá información de un primer pasaje del contraste
con una hipercaptación del mismo por el miocardio. Estas imágenes sirven para diagnosticar las necrosis
microvasculares con demarcaci ón de las denominadas áreas de "no reflujo", este tipo de imágenes son
fuertes predictores de IAM, falla cardíaca, y formación de aneurismas ventriculares [10]. Si las imágenes son
tomadas a los 30 minutos de la inyección del contraste, el Gadolinio demarcar á los territorios necróticos
teniendo una excelente correlación con los hallazgos anatomopatológicos [11].
Otro punto importante que estudia la RMN es la presencia de viabilidad miocárdica en pacientes con
disfunción ventricular izquierda. Los pacientes que tienen deterioro miocárdico contr áctil con músculo
isquémico pero viable experimentan una mejor sobreviva si se los somete a un procedimiento de
revascularización miocárdica en contraste con el tratamiento médico [12 -15] . Para muchos el gold-standard
para la pesquisa de viabilidad es el PET, las diferentes técnicas utilizadas para su estudio pueden observarse
en la tabla 1. Klein y col. compararon ambos m étodos en la detección de viabilidad miocárdica determinando
una sensibilidad y especificidad del 83% y 88% respectivamente para la RMN. En este estudio la RMN
demostró mejor resolución espacial en las imágenes [16]. El PET lamentablemente solo puede definir la
existencia o no de viabilidad sin discernir la extensi ón transmural de la misma. La RMN tiene la capacidad de
definir la viabilidad en las diferentes "capas" del miocardio, debido a su alta resolución con se puede apreciar
en la siguiente imagen.
Imagen N º 2: A: Se observa un corte del ventrículo izquierdo con
secuencia de T1 (TSE) presentando un leve aumento de intensidad de la
señal sub-endocárdica apical. B: Con la administraci ón de Gadolinio
aumenta la captación apical del mismo confirmando los hallazgos del T1
sin contraste.
La importancia de determinar la extensión de la isquemia transmural con Gadolinio se percibe en el trabajo
de Kim y col. los que hallaron una fuerte asociaci ón entre el grado de captaci ón transmural del contraste y la
recuperación de la contractilidad ventricular posterior a la revascularización mioc árdica [17]. En este trabajo el
78% de los segmentos con disfunción contráctil sin captación de Gadolinio antes de la cirugía recuperaron la
motilidad al restaurarles el flujo sanguíneo, mientras que los segmentos que presentaron captación de
Gadolinio en mas del 75% de la pared (compromiso transmural) solamente uno de 58 recuperó la función
contráctil posterior a la cirugía [17].
Estudio de la motilidad ventricular segmentaria
Durante la sístole ventricular el corazón presenta movimientos de contracción, rotación y traslaci ón, pero sus
movimientos contráctiles son aún más complejos pudiendo ser estudiados con la RMN [18] . Con esta técnica
se ha observado que la base presenta una rotación en sentido de las agujas del reloj mientras que el ápex lo
hace en sentido contrario. Si bien el espesamiento parietal ocurre durante la sístole no es homogénea ni
simultánea en todo el ventrículo, este espesamiento depende, por un lado, de los diferentes tipos de fibras
(radiales, longitudinales y oblicuas) que están contrayéndose en ese momento y por otro lado, del lugar del
ventrículo que se esté analizando. Por ejemplo: el acortamiento longitudinal del corazón es menor si se los
mide en el anillo valvular mitral a nivel el septum interventricular comparándolo con la cara lateral. Este
complicado movimiento contráctil del corazón es la causa por la que los métodos que estudian la
contractilidad segmentaria no son un cien por cien exactos en sus determinaciones.
Durante la isquemia miocárdica se observan cambios en la motilidad ventricular segmentaria que coinciden
con el territorio coronario comprometido. Los métodos que buscan diagnosticar isquemia, tratan de provocar
la misma por diferentes vías. Las técnicas más utilizadas son el Ejercicio físico, el stress con Dobutamina o
Arbutamina: aumentando el doble producto (inotropismo y cronotropismo miocárdico), Dipiridamol:
provocando una vasodilatación coronaria con robo de flujo en los territorios con estenosis coronarias
moderadas a severas, Adenosina: con similar mecanismo que el Dipiridamol pero con una ef ímera vida
media de 10 segundos, Marcapaseo cardíaco: para aumentar el cronotropismo cardíaco. El test del fr ío,
handgrip e hiperventilación buscan provocar isquemia por medio del vaso espasmo.
La RMN utiliza las mismas t écnicas de stress que los métodos más extendidos excepto el marcapaseo
auricular. Inclusive se han diseñado equipos de RM con bicicletas incorporadas para la realización del
estudio intra esfuerzo, esta t écnica no tuvo aceptación por no ser práctica, debido a que uno de los
principales inconvenientes de la RMN es su alta sensibilidad a los movimientos del paciente. Por otro lado la
utilizaci ón del stress f ísico no demostró ser superior a los otros métodos de stress en el diagnóstico de
isquemia [19] .
Las ventajas y desventajas de la RMN se observan en la tabla Nº 2 (Película Infarto )
La utilización de la Dobutamina es una técnica ampliamente estudiada con la ecocardiografía. Está bien
establecido que la respuesta contráctil del miocardio es dependiente de la dosis que se utilice. Se deberá
adecuar el protocolo dependiendo de lo que se investigue en cada paciente.
Imagen N º 3: Imágenes de cine RMN con stress cortando al coraz ón en su
eje menor. A y C imágenes básales en reposo con, pude apreciarse una
aquinesia de la pared inferior del ventrículo derecho. B y D las mismas
imágenes pero durante las infusión de 30 gammas de Dobutamina, puede
observarse la disquinesia de la pared libre del ventrículo derecho, estos
cambios se acompañaron de hipotensión y angor. La CCG demostró una
única lesi ón severa en la coronaria derecha.
Está demostrado que para estudiar la reserva contráctil del miocardio es suficiente con 10g/kg/min, mientras
que para provocar isquemia se necesitan dosis progresivas llegando a 40g/kg/min [20] inclusive con Astropina
(IV) si no se alcanza la frecuencia cardíaca buscada [21]. En los últimos tiempos se ha acumulado
información que demuestra la superioridad de la RMN para diagnosticar lesiones coronarias significativas
sobre otras modalidades de imágenes [22]. En estudios recientes se ha establecido que la respuesta a la
Dobutamina a bajas dosis (10g/kg/min) tiene un alto valor predictivo con un 61%, 90%, 87% de sensibilidad,
especificidad y valor predictivo positivo para la recuperación de la motilidad segmentaria después de la
revascularización miocárdica [23] .
Al comparar la RMN con el Eco stress utilizando el mismo protocolo de Dobutamina, Nagel y col. encontraron
una sensibilidad y especificidad del 87% y 86% para la RMN para la detección de lesiones coronarias
mayores del 50% en comparaci ón al 74% y 70% logradas por el Eco con stress [22]. En nuestro servicio
utilizando un protocolo de baja dosis de Dobutamina (10g/kg/min) para diagnosticar viabilidad comparamos
los resultados del Eco stress y la RMN stress, encontrando que la RMN diagnosticó como viable un 25% m ás
de segmentos que el Eco, la diferencia estuvo en el mejor análisis que realiza la RMN de los segmentos
inferiores y laterales del ventrículo izquierdo en comparación al eco [24]. Similares resultados fueron
publicados posteriormente determinando que los territorios más problemáticos para analizar por la
ecocardiografía se repiten en las diferentes publicaciones [22] .
Si bien la RMN es utilizada para diagnosticar isquemia de miocardio, también sirve para predecir eventos
cardiovasculares mayores como IAM y muerte cardíaca como lo demostraron Hundley y col. [25] observando
que los pacientes que presentaban una fracción de eyección menor a 40% o isquemia mioc árdica inducible
por Dobutamina tenían 3.3 (IC 1.1-9.7) y 4.2 (CI 1.3 to 13.9) veces mas riesgo de IAM o muerte cardíaca
respectivamente. Estos resultados fueron independiente de los factores de riego clínicos previos.
En la tabla Nº 3 se pueden observar las respuestas fisiopatológicas observadas en los diferentes síndromes
cl ínicos, todos ellos estudiados con el método de RMN.
Evaluación de la perfusi ón miocárdica
La técnica de perfusión mioc árdica por RMN utiliza secuencias ultra rápidas con cortes estáticos del
ventrículo. El material de contrate utilizado es el Gadolinio-DTPA en forma de bolo endovenoso. Analiza las
modificaciones que se producen con el primer paso del contraste a través del miocardio. Si la perfusi ón es
normal el miocardio se "embebe" homogénea y rápidamente del contraste tornándose más claro en pocos
segundos. Si presenta déficits de perfusi ón segmentarios estos aparecerán "oscuros" en comparación al
miocardio normo-perfundido. Las alteraciones de perfusi ón podrán ser transitorias o fijas dependiendo de la
permeabilidad del vaso y/o la severidad de la isquemia. Una de las grandes ventajas de este método sobre
las otras modalidades de perfusión es su capacidad de visualizar las áreas con hipoflujo en el subendocardio. Los estudios clínicos han demostrado que las alteraciones en la perfusi ón por RMN se
correlacionan con estenosis coronarias significativas en dichos territorios [26,27]. Para el estudio de viabilidad
miocárdica se necesita no solamente la detección de miocardio viable sino también la cuantificación de la
misma. Los estudios de perfusi ón para viabilidad indican que las alteraciones en la contractilidad con
defectos subendocárdicos recuperan la motilidad cuando la revascularización. Las alteraciones de perfusión
trans -murales generalmente persisten posterior al restablecimiento del flujo sanguíneo [28].
Reserva de perfusi ón: Los exámenes de perfusión se realizan en reposo o con test de provocación. En
estudios experimentales en perros Klocke y col. utilizaron Adenosina para provocar alteraciones en la reserva
coronaria y observaron una excelente correlación (r=0.87, p=0.0001) entre la RMN perfusión con Gadolinio y
el análisis de perfusión cuantitativo con microesferas [29].
.
Imagen N º4: Imagen de perfusi ón: En esta secuencia de RMN se puede apreciar un corte en el eje
corto del coraz ón donde se observa la llegada del contraste primero al ventrículo derecho, ventrículo
izquierdo y posteriormente teniendo la pared ventricular. En las últimas dos imágenes las flechas
indican la ausencia de perfusión (área más oscura) en el territorio antero lateral, sugiriendo
estenosis de la coronaria descendente anterior
Visualización directa de las coronarias
Otra de las formas de estudiar la isquemia de miocardio es por medio de la visualización directa de las
coronarias [30] . Esto lo realiza la RMN por medio de secuencias ultra rápidas con gatillado
electrocardiográfico. En un principio solamente se podían visualizar las arterias coronarias mayores hasta su
tercio proximal. Las angio-coronariograf ías por RMN pueden ser adquiridas en formas de 2-D o 3-D. Las
secuencias en 2-D, fueron las primeras en utilizarse han mejorado con la evoluci ón de las secuencias de
pulsos y la utilización de contaste. En la actualidad se puede estudiar prácticamente todo el árbol coronario
gracias a la utilizaci ón de resonadores más poderosos, evolución en las secuencias de pulsos y sobre todo
con la utilización del Navigator. El Navigator es un sistema diseñado para corregir el movimiento respiratorio
haciendo que todas las imágenes se adquieran en espiración. Con esto el paciente puede respirar
normalmente durante las adquisiciones lográndose imágenes de excelente calidad con una adecuada
reproducibilidad del método. Las imágenes en 3-D poseen la ventaja de tener mejor relación señal ruido que
las 2-D, pero para ellas se necesitan mayor tiempo de adquisición siendo imperativo el uso del sistema
Navegator. Si bien la coronariografía convencional tiene una resolución de 0.5 x 0.5 x 0.5mm comparada con
la RMN que presenta normalmente una resolución de 1.25 x 1.25 x 1.50 mm [31] a 1,5Tesla, aún con la RMN
de alta resoluci ón (esta es de 0.5 x 1 x 3mm de espesor [32,33] por el momento no pueda suplantar a la CCG
convencional para el diagnóstico de certeza de estenosis coronaria en la práctica cl ínica. En los últimos
estudios y con la utilizaci ón de la última tecnolog ía se ha llegado a tener una sensibilidad y especificidad del
70%, 95% con una exactitud diagnóstica del 90% para las lesiones coronarias que comprometen hasta los
tercios medios [34]. Independientemente de estas dificultades metodológicas la RMN cuenta con la
posibilidad de tipificaci ón y clasificación de los ateromas parietales.
Esta es un área en investigaci ón que nos propone el análisis histológico de las placas y no solamente la
visualizaci ón de las lesiones estenosantes. Con esto es posible determinar el corazón graso y las superficies
fibrosas de los ateromas coronarios [35] .
Es sabido que los ateromas con gran contenido lipídico y una superficie fibrosa delgada tienen mayor
probabilidad de complicaciones [36,37] la RMN puede tipificar estas placas y correlacionarlas con los
hallazgos anatomopatológicos [38,39] abriendo un campo de investigación inédito en la evaluación incruenta
de estas lesiones [40].
Evaluación del flujo coronario
Las arteria coronarias visualizadas por los m étodos ante descriptos pueden ser "seccionadas"
tangencialmente midiendo el flujo que pasa a trav és de ellas. Con la demarcación del contorno interno del
vaso y utilizando las secuencias de contraste de fases para cuantificar flujo este es fácilmente explorable.
Esta técnica se utilizó para el análisis de la reserva coronaria y el subsiguiente diagnóstico de lesiones
estenosantes. Huddley y col. analizaron el flujo coronario en forma cuantitativa comparando los resultados
con el Doppler intra coronario. A los pacientes se les realizó una medición del flujo antes y después de la
infusión de 140 mg/kg/minuto de Adenosina. Cuando la reserva del flujo coronario medido por RMN (flujo
coronario máximo con Adenosina/flujo coronario basal) fue <1.7 esta técnica tuvo una sensibilidad y
especificidad del 100% y 83% respectivamente para el diagnóstico de estenosis coronaria >70%. El
coeficiente de correlación entre las mediciones del flujo coronario estimado por Doppler y por RMN fue del
r=0.81, p=0.0001 [34] .
Conclusiones
La RMN para el diagnóstico de enfermedad coronaria nos ofrece m últiples alternativas de estudio. La
morfología y motilidad segmentaria con sus resultantes volúmenes y función ventricular son gold standard en
la actualidad. El análisis cuantitativo de las necrosis segmentaria intra-mioc árdica solamente puede estimarse
con este método. Las imágenes de perfusión con o sin apremio farmacológico aparecen al menos con igual
utilidad diagnóstica que los m étodos de c ámara gamma pero con imágenes de mayor definici ón. La
visualizaci ón de las arterias coronarias es un área en investigación de rápida evolución donde la RMN
compite con las imágenes de tomografía multislice. La ventaja de la RMN sobre esta última t écnica es la
posibilidad de estudiar el flujo intra coronario en forma incruenta y sus variaciones ante el stress
farmacológico.
Por último, lo más atractivo de este m étodo en la actualidad es la posibilidad de realizar todas estas técnicas
en conjunto, en el t érmino de 60 minutos aproximadamente.
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Actualización: 17 -Oct-2003
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