Kitabı oku: «Imagen cardiaca»

3.Tomografía computarizada

José Vicente Monmeneu Menadas

Índice del capítulo

3.1Introducción

3.2Selección y preparación de los pacientes

3.3Contraste

3.4Tecnología y adquisición de las imágenes

3.5Resolución temporal

3.6Resolución espacial

3.7Riesgo por radiación

3.8Artefactos

3.9Reconstrucción en interpretación de las imágenes

3.10Aplicaciones clínicas

3.10.1Detección de enfermedad coronaria

3.10.2Aplicaciones cardiacas no coronarias

3.11Aplicaciones emergentes de la TCMD

3.12Conclusiones

Bibliografía

3.1Introducción

La tomografía computarizada multidetector (TCMD) es una modalidad diagnóstica relativamente nueva y en rápido desarrollo que está derivando en unas aplicaciones clínicas cada vez mayores en las enfermedades cardiovasculares. La visualización no invasiva de las arterias coronarias constituye un desafío técnico para la tomografía computarizada (TC) debido a su reducido calibre y su rápido movimiento. El principio tecnológico básico de la TC es la utilización de radiaciones ionizantes dentro de un sistema rodante (gantry), alrededor del paciente, en el que los rayos X se proyectan sobre una antena de detectores y se convierten en imágenes mediante algoritmos de reconstrucción. La introducción de los sistemas multidetector con sincronización electrocardiográfica ha permitido maximizar la resolución temporal y espacial haciendo posible su utilización clínica.

Actualmente la TC cardiaca puede aportar información acerca de la anatomía coronaria y la función ventricular izquierda que puede utilizarse en la evaluación de pacientes con enfermedad coronaria conocida o sospechada.

A lo largo del capítulo vamos a considerar varios aspectos relacionados con la selección y preparación de los pacientes, tecnología de la prueba, adquisición, reconstrucción e interpretación de las imágenes y las aplicaciones clínicas potenciales tanto en enfermedad coronaria como en cardiopatías no coronarias.

3.2Selección y preparación de los pacientes

En general, se excluye a los pacientes muy obesos (índice de masa corporal > 40 kg/m²) que no puedan permanecer en decúbito supino o que no sean capaces de colaborar en la ejecución de una apnea de aproximadamente 10 segundos (en equipos de 64 detectores). La función renal debe ser normal (la insuficiencia renal es una contraindicación relativa) y debe interrogarse acerca de la historia de alergias. Todas las indicaciones deben estar basadas en la literatura médica disponible. Se debe evitar la cafeína y el tabaco u otros estimulantes 12 horas antes del procedimiento, los alimentos sólidos 4 horas antes así como se debe aumentar la ingesta de líquidos. Es recomendable tener una frecuencia cardiaca lenta y regular, típicamente < 65 latidos por minuto. Para ello, la administración de betabloqueantes es útil si no están contraindicados, en cuyo caso utilizaremos diltiazem o verapamilo. En los pacientes con ritmos irregulares como la fibrilación auricular o la extrasistolia frecuente se pueden producir artefactos, por lo que deben considerarse otras alternativas a esta prueba (en ocasiones se considera una contraindicación relativa). La nitroglicerina sublingual dilata las arterias coronarias y mejora la visualización de las ramas, por lo que se administrará cuando sea apropiado.

3.3Contraste

Los estudios coronarios se realizan administrando contrastes con elevada concentración de yodo para asegurar la adecuada opacificación de la luz coronaria y proporcionar el contraste suficiente con la pared arterial. La incidencia de nefropatía por contraste aumenta si el filtrado glomerular es < 60 ml/min/m², si la función sistólica es < 40%, en la diabetes mellitus, ancianos, con bajo índice de masa corporal, depleción de volumen o situaciones que disminuyen el flujo renal (hipotensión, antiinflamatorios no esteroideos). Los pacientes que toman metformina, aunque no es nefrotóxica por sí misma, deben descontinuarla al menos 48 horas tras la prueba para evitar una acidosis láctica en el caso de producirse fallo renal precipitado por el contraste. Los pacientes con insuficiencia renal o alergia al contraste deben pretratarse (hidratación, esteroides) o realizarse pruebas alternativas.

3.4Tecnología y adquisición de las imágenes

La imagen coronaria no invasiva requiere un sistema capaz de adquirir imágenes libres de movimiento (elevada resolución temporal) que permita visualizar la anatomía coronaria (elevada resolución espacial), con una amplia cobertura cardiaca mientras el paciente mantiene una apnea para disminuir los artefactos de movimiento, y que obtenga vóxeles isotrópicos (resolución espacial en el plano y a través del plano idénticas) que permitan reconstrucciones oblicuas sin pérdida de resolución y con sincronización electrocardiográfica de la adquisición. Los sistemas actuales de TCMD de 64 detectores cumplen con estos requerimientos razonablemente bien.

3.5Resolución temporal

Se define como la ventana de tiempo dentro del ciclo cardiaco necesaria para adquirir una sección transversal del corazón. Durante la diástole es cuando se observa un menor movimiento cardiaco, por lo que las imágenes se obtienen mejor en esta fase, y esta se reduce conforme aumenta la frecuencia cardiaca, lo que aumentará las necesidades de resolución temporal. En una situación ideal, las imágenes libres de movimiento en cualquier fase requerirían una resolución temporal = 50 ms. Todavía no se alcanzan estas cifras de resolución en los equipos actuales, que oscilan entre 165 y 83 ms. En comparación, la coronariografía invasiva tiene una resolución temporal de aproximadamente 5-20 ms (fig. 3.1).

Fig. 3.1 Gráfico de barras que muestra la evolución de los equipos de tomografía computarizada multidetector (TCMD) en cuanto a resolución temporal (A) y espacial (B) en relación con la técnica de referencia, que es la coronariografía invasiva.

La resolución temporal depende de varios factores:

– Tiempo de rotación del Gantry: es el factor más importante y se define como el tiempo necesario para completar una rotación completa (360°) del tubo de rayos X y el detector alrededor del paciente. Cuanto menor sea este tiempo mayor será la resolución temporal. Actualmente está en torno a 330-370 ms.

– Modo de adquisición: existen dos modos de adquisición con sincronización electrocardiográfica que tienen similar resolución espacial y temporal (fig. 3.2):

a) Helicoidal o retrospectiva: el paciente se mueve a través de la fuente de rayos X que gira alrededor de él. La señal ECG se monitoriza continuamente y la adquisición es simultánea durante todo el ciclo cardiaco. La información acerca del ciclo cardiaco se utiliza durante la reconstrucción, la cual se lleva a cabo de forma retrospectiva. Permite realizar estudios funcionales cardiacos al recoger información de todas las fases del ciclo, siendo útil en el caso de existir arritmias, pero tiene el inconveniente de que aumenta la dosis de radiación.

b) Axial, secuencial o prospectiva: la adquisición se produce en solo una parte del intervalo R-R. Una vez adquirido ese corte del corazón, se mueve la mesa y se adquieren las siguientes proyecciones hasta cubrir todo el tamaño del corazón (normalmente 12-15 cm). Con este modo se reduce la exposición a la radiación de forma importante. Este tipo de adquisición se utiliza no solo para la coronariografía, sino también para el score de calcio.

Fig. 3.2 A) Durante la adquisición helicoidal o retrospectiva la señal ECG se monitoriza continuamente y la adquisición es simultánea durante todo el ciclo cardiaco. B) Durante la adquisición axial o prospectiva la señal ECG se monitoriza continuamente pero los rayos X solo se activan en unos intervalos del ciclo R-R predefinidos. Una vez adquirida la cantidad de datos suficiente para la reconstrucción de la imagen, la mesa se mueve hacia la siguiente localización para la subsecuente adquisición.

– Modo de reconstrucción: a partir de los datos adquiridos se pueden reconstruir las imágenes de dos maneras:

a) Escaneo parcial: reconstruye la imagen axial individual a partir de datos obtenidos durante menos de una rotación completa del tubo de rayos X. Así, se selecciona la mínima cantidad de datos suficiente para la reconstrucción de una imagen completa. Se utiliza con adquisición retrospectiva o prospectiva.

b) Reconstrucción segmentada o multiciclo: este método selecciona pequeñas porciones de datos a partir de varios latidos cardiacos consecutivos, por lo que la ventana de adquisición en cada ciclo puede reducirse aún más. Solo es posible utilizando sincronización retrospectiva y cuando el ciclo cardiaco es regular, consiguiendo una resolución temporal mayor que con el escaneo parcial.

Recientemente se ha introducido el TC de «doble fuente», que contiene dos fuentes de rayos X y dos grupos de detectores separados 90º entre sí dentro del gantry. Esta configuración es capaz de alcanzar una mejoría adicional en la resolución temporal (hasta aproximadamente 83 ms frente a los 165 ms cuando hay una sola fuente), reduciendo el tiempo de exploración y la dosis de radiación. Además, la adquisición simultánea de datos se puede realizar con los tubos que operan a diferentes voltajes (80 kW y 140 kW), lo que ofrece la posibilidad de mejorar la diferenciación de los tejidos. Existen equipos de última generación que, aun sin ser de doble fuente, obtienen datos a partir de dos kilovoltajes que permiten generar imágenes monocromáticas y de descomposición de materiales y ayudar a diferenciar el contraste entre estructuras diferentes, pero aún no se conoce cuál será el impacto real que tendrá esto sobre la técnica.

– Pitch: se define como la relación entre el movimiento de la mesa por cada rotación del gantry y la anchura total del haz de rayos X. Los valores altos de pitch reducen el tiempo de adquisición y los artefactos de movimiento, pero con pérdida de información. Los protocolos cardiacos normalmente exigen cifras de pitch de 0,2 a 0,4.

3.6Resolución espacial

La resolución espacial se define en términos de resolución en el plano (resolución en el eje x-y) y a través del plano (resolución de corte o en el eje z). La resolución espacial en el plano (x-y) se define como la mínima distancia entre dos objetos con elevado contraste que todavía permita reconocerlos como separados. Uno de los mayores objetivos es conseguir una resolución espacial similar en las tres direcciones del espacio, lo que se denomina «isotrópica», así como conseguir la suficiente relación contraste-ruido para diferenciar pequeñas estructuras de bajo contraste como las placas arterioscleróticas. Así, los datos pueden representarse en una estación de trabajo en cualquier orientación sin distorsión de las imágenes, de modo que cada segmento coronario podrá visualizarse en su eje largo y eje corto (cross section) (fig. 3.3). Los factores que influyen en la resolución espacial son:

– Tamaño del detector: constituye una de las bases del avance tecnológico de la TCMD. Actualmente se dispone de detectores de tamaño tan pequeño como 0,5 mm, lo que determina la resolución espacial en la dirección z o longitudinal. El número de detectores alineado en una antena ha aumentado desde 4, 16, 64 (es la tecnología estándar actualmente) hasta los 256 a 320 detectores. Esto deriva en una mayor cobertura cardiaca (mayor parte del corazón adquirida simultáneamente), menores tiempos de adquisición y menor radiación. Por otra parte, la resolución espacial transversal (x-y) depende de la relación entre el campo de visión field of view (FOV) y la matriz de reconstrucción de la imagen, llegando a ser de 0,4 mm. El resultado es que podemos conseguir imágenes de los vasos coronarios con un detalle que se acerca al obtenido con la coronariografía invasiva, que es la prueba de referencia (fig. 3.1 B). Sin embargo, esta diferencia en la resolución espacial todavía supone un problema para la cuantificación completa de las lesiones por TCMD.

– Intervalo de reconstrucción o pitch: define el grado de superposición entre imágenes axiales reconstruidas y ya ha sido explicado anteriormente. La reducción del intervalo de reconstrucción (o aumento de la superposición) mejora la resolución en el eje z, aunque a costa de una mayor exposición a la radiación.

Fig. 3.3 Reconstrucción de la arteria coronaria derecha que se muestra en su eje largo (A) y en un corte transversal (B).

3.7Riesgo por radiación

Uno de los inconvenientes de la imagen cardiaca con TCMD es la exposición a la radiación ionizante que puede derivar en el desarrollo de un cáncer relacionado con estas pruebas. Por otra parte, otras técnicas tales como los estudios de medicina nuclear también generan dosis de radiación relativamente altas (tabla 3.1). Además, el TC de coronarias tiene el potencial de reducir el uso de cateterismos cardiacos, que son invasivos e implican también dosis de radiación adicionales.

TABLA 3.1 Dosis efectivas de radiación estimadas para estudios cardiacos

La exposición a la radiación se mide como índice de dosis de TC y producto dosis-longitud (DLP) en mGy/cm. La dosis de radiación efectiva (milisieverts) se calcula aplicando una constante determinada por la sensibilidad relativa de los tejidos a la radiación. La constante para el tórax es 0,014. La exposición a la radiación debe reducirse al mínimo manteniendo una calidad de imagen diagnóstica. Los factores que la determinan son el volumen de tejido escaneado, los parámetros de adquisición incluyendo la corriente del tubo (mA), el voltaje de salida del tubo (kW) y el grado de superposición en los datos adquiridos (pitch), así como el protocolo utilizado para la adquisición de las imágenes. Para reducirla se dispone de varios procedimientos:

– Modulación ECG de la dosis: consiste en reducir la corriente del tubo durante unas partes específicas del ciclo cardiaco (particularmente durante la sístole) que no se utilizan en la reconstrucción de la imagen.

– Reducción del voltaje del tubo (de 120 a 100 o 80 kW): también reduce la dosis de radiación, con la desventaja de que se incrementa el ruido de la imagen.

– Aumento del pitch: conseguiremos que el paciente esté expuesto a la radiación durante un periodo de tiempo más corto.

– Adquisición prospectiva: los datos se adquieren durante una parte específica del intervalo RR. Con ella se ha documentado una reducción del 83% de la dosis de radiación en comparación con la técnica retrospectiva. Esta técnica requiere que los pacientes tengan una frecuencia cardiaca baja (típicamente < 60 a 65 l/min) y estable.

– Reconstrucción iterativa: es una nueva técnica de reconstrucción en la TCMD que reduce el ruido de la imagen, lo que permite disminuir la dosis de radiación.

– Utilizando estos procedimientos se pueden conseguir dosis inferiores a 4 mSv en la mayoría de los pacientes. Como referencia, la dosis media de radiación ambiental es de alrededor de 3 mSv al año.

3.8Artefactos

Debido a la naturaleza del corazón, que está siempre en movimiento, se generan con frecuencia artefactos que van a poner a prueba las capacidades de resolución temporal de los equipos. La frecuencia cardiaca elevada (> 65 l/min) puede producir artefactos, así como la frecuencia cardiaca irregular, que puede producir imagen escalonada cuando se utilizan datos de diferentes fases cardiacas para la reconstrucción (fig. 3.4 A). Los artefactos por movimiento de las arterias coronarias dan como resultado imágenes borrosas, siendo la arteria coronaria derecha a menudo la más afectada. También se producen artefactos por movimiento respiratorio en pacientes que no pueden ejecutar una apnea el tiempo necesario para completar la adquisición.

Fig. 3.4 A) Reconstrucción de volumen que muestra una imagen cardiaca escalonada producida por un ritmo cardiaco irregular. B) Imágenes de proyección de máxima intensidad (MIP) de la arteria descendente anterior y coronaria derecha que muestran las severas calcificaciones que impiden una valoración diagnóstica de la presencia de estenosis significativas.

Los artefactos por promedio de volumen parcial (blooming) pueden ser secundarios a los clips metálicos, stents o calcio, que tienen elevada atenuación de los rayos X. Un objeto que sea menor que un vóxel y que tenga elevada atenuación causará un aumento de la atenuación de todo el vóxel representado en la imagen de TC. Por tanto, el tamaño del objeto (o lesión) será sobreestimado (fig. 3.4 B).

La inyección del bolo de contraste puede ocasionar un aumento de la señal inhomogéneo (llamado artefacto streak), en particular en la vena cava superior y aurícula derecha, que puede enmascarar las estructuras del lado derecho como los vasos pulmonares y la arteria coronaria derecha.

Por último, se pueden producir artefactos por poca penetración que producen imágenes de baja señal/ruido debidos a un tamaño corporal excesivo o a unos parámetros de adquisición inadecuados.

3.9Reconstrucción en interpretación de las imágenes

Ventana de reconstrucción

Las arterias coronarias se ven de manera óptima en mesodiástole (70-75% del intervalo RR), aunque a veces la coronaria derecha se visualiza al 30-35% del intervalo RR. En pacientes con fibrilación auricular pueden ser útiles las ventanas de reconstrucción telesistólicas ya que esta fase varía menos que el periodo diastólico.

Técnicas de posprocesado

La reconstrucción de las imágenes es el proceso de convertir los datos crudos de atenuación por TC en múltiples secciones axiales. El final del proceso es la creación de imágenes en dos dimensiones (2D) o reconstrucciones de volumen (imágenes reformateadas en 3D). El proceso de interpretación de las imágenes es operador dependiente y puede variar, no estando aún estandarizado (fig. 3.5).

Imágenes originales axiales

Normalmente comienza por la valoración de las imágenes axiales junto con imágenes reformateadas oblicuas. Con ellas podemos valorar las relaciones anatómicas del corazón y las coronarias con las estructuras vecinas como los grandes vasos, mediastino, pulmones y pleura.

Fig. 3.5 Conjunto típico de datos que se obtienen con la TCMD tras la inyección intravenosa de contraste. a) Imagen axial a nivel basal en la que se observa el origen de la coronaria derecha. b) Imagen axial a nivel medioventricular donde se observa un corte transversal de la coronaria derecha. c) Proyección de máxima intensidad en orientación axial; puede utilizarse para visualizar segmentos más largos de las arterias coronarias y la relación del vaso principal con las ramas. Aquí se observa el tronco coronario izquierdo y el origen de la descendente anterior y circunfleja. d) Reconstrucción de la arteria descendente anterior. e) Reconstrucción de la arteria coronaria derecha. f) Reconstrucción multiplanar curva (0,6 mm grosor) de la arteria coronaria izquierda. g) Reconstrucción multiplanar curva (0,6 mm grosor) de la arteria coronaria derecha. h) Reconstrucción 3D de las arterias coronarias.

Reconstrucciones multiplanares (MPR)

Las reconstrucciones multiplanares son imágenes 2D que representan todos los píxeles en el plano elegido, pudiendo orientarse en cualquier plano y haciendo posible ver tanto el eje largo como el eje corto de cada segmento de las coronarias y las cámaras cardiacas. Los valores originales de TC están preservados. Se puede representar el trayecto de una coronaria como si fuese desplegado hasta formar una recta, teniendo el problema de la distorsión, especialmente si el vaso tiene mucha tortuosidad o bien en la salida de las ramas. Una sola MPR curva puede no mostrar adecuadamente lesiones excéntricas, y es necesario correlacionarla con proyecciones MPR ortogonales.

Proyecciones de máxima intensidad (MIP)

Son imágenes 2D que representan solo los píxeles con mayor intensidad, combinando datos procedentes de múltiples cortes adyacentes. Por tanto, se optimiza la luz pero las estructuras de la pared se ven menos. La técnica MIP puede ser utilizada para crear imágenes «angiográficas». Sin embargo, solo están preservados parte de los datos de TC originales, por lo que los vóxeles con valores de atenuación inferiores se suprimen. Así, las placas no calcificadas pueden ser enmascaradas y las placas calcificadas pueden enmascarar las zonas de menos contraste luminal. La técnica MIP tiende a sobreestimar las estenosis. Los hallazgos deben confirmarse en las imágenes MPR.

Reconstrucciones de volumen (3D)

Las imágenes 3D son visualmente atractivas y ofrecen una gran cantidad de datos en una sola vista, pero por lo general juegan un papel menor en la interpretación final. Deben eliminarse las estructuras que no interesan y pueden ser útiles para entender la distribución de las arterias coronarias, las anomalías coronarias o los injertos, pero no sirven para valorar la severidad de las estenosis coronarias.

3.10Aplicaciones clínicas
3.10.1Detección de enfermedad coronaria

Score de calcio

El calcio arterial coronario tiene una relación directa con la extensión global de la arteriosclerosis, por lo que el score de calcio se utiliza para una mejor estratificación de riesgo de pacientes asintomáticos con riesgo intermedio de enfermedad coronaria (o con riesgo bajo si tienen historia familiar de EC) (fig. 3.6). La carga total de calcio en el árbol coronario puede cuantificarse utilizando uno de los algoritmos conocidos, incluyendo el tradicional índice de Agatston, el de volumen y el de masa de calcio. Así, la detección de calcio coronario indica un riesgo aumentado de EC por encima del que se puede predecir mediante los factores de riesgo tradicionales. La presencia de calcio de distribución multivaso, el número de lesiones calcificadas y el patrón irregular difuso con pequeños focos de < 3 mm se asocian a un mayor riesgo. Por otra parte, un score de calcio de 0, aunque no excluye la presencia de lesiones no calcificadas, se asocia con una probabilidad anual de estar libre de eventos muy alta (99,9% por año). A pesar de todo ello, todavía no está completamente demostrado que una estrategia de manejo basada en el score de calcio mejore el pronóstico cardiovascular. Una aplicación potencial es para decidir si se debe excluir la coronariografía no invasiva en pacientes con calcificaciones extensas debido a la dificultad que supone su interpretación correcta. Actualmente se considera una indicación incierta el realizar una coronariografía no invasiva en pacientes con valores de calcio mayores de 400. El protocolo estandarizado resulta en niveles aceptables de radiación (1 o 2 mSv).

Fig. 3.6 Imagen de score de calcio donde se aprecia una pequeña área calcificada a nivel de la arteria descendente anterior proximal.

Coronariografía no invasiva

La coronariografía no invasiva supone un desafío por el pequeño calibre de los vasos coronarios, su rápido movimiento y su curso tortuoso.

El beneficio potencial de la angiografía coronaria no invasiva es mayor en pacientes sintomáticos con riesgo intermedio de enfermedad coronaria después de la estratificación inicial del riesgo, incluyendo a los pacientes con pruebas de estrés de resultado equívoco. Esta técnica puede evitar la realización de coronariografía invasiva en los casos de resultado negativo, ya que muestra un alto valor predictivo negativo, independientemente del score de calcio. La TCMD tiene una precisión diagnóstica superior a la coronariografía por RMC. Esta prueba no se recomienda en pacientes que no presenten signos o síntomas sugestivos de enfermedad coronaria.

Las indicaciones de uso apropiado de la TC de coronarias están en gran medida guiadas por opiniones de expertos y son:

–Detección de enfermedad coronaria en pacientes sintomáticos sin enfermedad cardiaca conocida, ya sea en presentación aguda o no.

–Detección de enfermedad coronaria en pacientes con insuficiencia cardiaca de reciente comienzo o reciente diagnóstico y sin enfermedad coronaria previa.

–Evaluación coronaria preoperatoria antes de la cirugía cardiaca no coronaria.

–Pacientes con prueba de esfuerzo ECG normal que presentan síntomas continuados o score de treadmill de Duke de riesgo intermedio.

–Pacientes con pruebas de estrés con imagen y ECG discordantes y con resultados equívocos.

–Evaluación de los síntomas nuevos o que empeoran en el contexto de un estudio de estrés con imagen previo normal.

–Valoración del riesgo en pacientes revascularizados: tras revascularización con by-pass en pacientes sintomáticos y tras revascularización con stent en tronco coronario izquierdo ≥ 3 mm en pacientes asintomáticos.

–Evaluación de la estructura y función cardiaca en cardiopatías congénitas del adulto.

–Evaluación de la estructura y función cardiaca-morfología y la función sistólica ventricular.

–Evaluación de la estructura y función cardiaca-estructuras intracardiacas y extracardiacas.

La utilización de TC coronarias en pacientes que acuden al servicio de urgencias con síntomas sugestivos de síndrome coronario agudo puede mejorar la eficiencia en la toma de decisiones clínicas en comparación con el manejo estándar. Además puede aumentar la utilización posterior de angiografía coronaria invasiva y revascularización, aunque aún no se sabe si esto mejora el pronóstico de los pacientes. Tiene gran exactitud diagnóstica para otras causas de dolor torácico agudo, como el síndrome aórtico agudo o el embolismo pulmonar. No hay datos definitivos sobre su efecto en los costes globales de la atención y puede dar lugar a un aumento en la exposición a la radiación. Son necesarios más estudios que confirmen el beneficio de esta técnica en urgencias.

Los datos en cuanto a la relación coste-eficacia de TC coronarias son limitados. Varios estudios sugieren que la TCMD puede ser una alternativa más económica a la gammagrafía de perfusión miocárdica. La TCMD puede ser un método eficaz para evitar la coronariografía convencional innecesaria en pacientes con una probabilidad pretest de enfermedad del 50% o menor.

La mayoría de los estudios que valoran la exactitud diagnóstica de la TCMD indican que una TC coronaria negativa puede descartar eficazmente la enfermedad coronaria obstructiva. Un metanálisis reciente muestra que la TC coronaria de 64 cortes tiene una sensibilidad del 99% y un valor predictivo negativo del 100% para la detección de enfermedad coronaria significativa en un análisis por pacientes. La especificidad es inferior a la sensibilidad en la mayoría de los estudios, y es posible encontrar resultados falsos positivos, sobre todo en pacientes con puntuaciones altas de score calcio. Sin embargo, incluso en condiciones óptimas, algunos segmentos coronarios pueden ser no interpretables (∼4%) por problemas técnicos o del paciente. En comparación con otras técnicas no invasivas, como la ecocardiografía de estrés y las pruebas nucleares de estrés, la TC coronaria tiene especificidad comparable pero mayor sensibilidad y valor predictivo negativo.

Existen varios métodos para valorar la severidad de las estenosis, como la evaluación visual, la medición manual del diámetro o área de la sección transversal en reformateos multiplanares, el diámetro en las proyecciones de máxima intensidad (MIP) paralelas al eje largo del vaso o el cálculo del diámetro o área de la lesión mediante software específico. La gradación de las estenosis es menos precisa en placas calcificadas (se sobreestima la lesión) y en vasos distales. Debido a que la resolución espacial es inadecuada para una clasificación precisa, las estenosis a menudo se clasifican semicuantitativamente como normal, ligera (< 50%), moderada (50-70% de estenosis), grave (> 70% de estenosis) y ocluida (fig. 3.7). Una estenosis siempre debe tener asociada una placa visible, calcificada o no. Esto es útil para diferenciar las estenosis de los estrechamientos secundarios a artefactos. La severidad de las estenosis detectadas por TCMD tiende a ser algo mayor que en la coronariografía invasiva, existiendo una correlación solo modesta entre ambas (r = 0,5-0,6), pero correlaciona bien con el ultrasonido intravascular, probablemente como consecuencia de una mayor visualización de la pared arterial. Al igual que para la coronariografía invasiva, la detección de una estenosis anatómica es solo modestamente predictiva de isquemia inducible, lo que con frecuencia obliga a realizar pruebas adicionales para guiar el manejo de los pacientes.

Respecto a la valoración de los stents coronarios, la presencia de artefactos secundarios al metal que contienen limita la aplicación de la TCMD para valorar su permeabilidad. Así, la valoración rutinaria mediante TCMD no está recomendada salvo en casos concretos, como los stents proximales ≥ 3 mm en pacientes asintomáticos. Si la probabilidad de reestenosis es baja o intermedia, la TC coronaria puede ser una alternativa razonable a la angiografía invasiva. En un metaanálisis, la sensibilidad y la especificidad de la TCMD de 64 cortes para la detección de reestenosis intrastent (> 50%) fue del 90 y 91%, respectivamente, sin incluir los stents no evaluables (89% fueron evaluables).

Fig. 3.7 A) Imagen de reformateo multiplanar (MPR) de la arteria coronaria descendente anterior donde se aprecia una lesión proximal mixta > 50% y otra en segmento medio < 50%. B) Reconstrucción de volumen en la que se aprecia únicamente el luminograma con un defecto de replección en la zona de la placa arteriosclerótica (flecha).

En los pacientes con cirugía de revascularización coronaria, los injertos se visualizan bien mediante TCMD, debido a su tamaño y escasa movilidad (figs. 3.8 y 3.9). En un metaanálisis la sensibilidad fue del 98% y la especificidad del 97% para estenosis u oclusión del injerto. El 92% de los injertos fueron evaluables. Los artefactos por clips metálicos quirúrgicos pueden limitar la evaluación del injerto por TC (fig. 3.9). El aspecto más difícil de valorar en estos pacientes es el análisis de las anastomosis del injerto con el vaso nativo y los propios vasos nativos. En un estudio, el 29% de los segmentos de vasos nativos no se pudieron evaluar en los pacientes intervenidos de by-pass. La indicación de TC de coronarias no se considera apropiada en pacientes asintomáticos menos de 5 años después de la cirugía, y es incierta en pacientes asintomáticos de más de 5 años después de la cirugía. Sí que constituye una indicación apropiada cuando se trata de pacientes sintomáticos, para valorar la permeabilidad de los injertos. No obstante, las pruebas de estrés se consideran el primer método de valoración en lugar de la TCMD, debido a que la permeabilidad de los injertos no es tan importante como la significación funcional de estos y de los vasos nativos. La TCMD puede considerarse cuando se planea una reoperación para conocer el trayecto de los injertos previos, en el contexto de una disección aórtica, cuando es difícil realizar el cateterismo o si este tiene un elevado riesgo como en el síndrome de Marfan. Se valorará la adherencia o proximidad del ventrículo derecho, o aorta, a la pared torácica y los injertos que cruzan la línea media a menos de 1 cm en la dirección anteroposterior (fig. 3.8). Así se puede prevenir la ocurrencia de una hemorragia catastrófica durante la reesternotomía. En pacientes con injertos de arteria mamaria interna, el análisis debe extenderse superiormente al nivel de la clavícula, de manera que se pueda descartar una estenosis de la arteria subclavia.

Fig. 3.8 TCMD en paciente con revascularización quirúrgica. Se observa un injerto de mamaria interna a descendente anterior y de safena a obtusa marginal permeables en la representación de volumen (a, b) y reformateo curvo (c, d). e) Reconstrucción del trayecto del injerto de mamaria interna en relación con el borde esternal. f) Proyección axial que muestra la distancia mínima del injerto de mamaria interna al esternón.

Fig. 3.9 Reformateo curvo que muestra artefactos por clips quirúrgicos metálicos que dificultan la valoración de un injerto de mamaria interna.

En los últimos años se está intentando caracterizar las placas arterioscleróticas mediante TCMD con contraste, ya que permite diferenciar la luz y la pared del vaso, e identificar las placas calcificadas y no calcificadas. Esta aproximación a la estratificación del riesgo es atractiva pero no aún no completamente validada. Las placas no calcificadas se definen como aquellas con atenuación de los rayos X menor que la del contraste yodado, pero mayor que la del tejido circundante. Son difíciles de cuantificar, con exactitud y reproducibilidad limitadas. Los hallazgos que se han relacionado con un mayor riesgo de ruptura y síndrome coronario agudo (placas vulnerables) son la baja atenuación de la placa (< 30 unidades Hounsfield), el remodelado positivo arterial (diámetro arterial del segmento que contiene la placa/segmento proximal de referencia ≥ 1,1) y el patrón de calcificación irregular (manchas < 3 mm). Sin embargo, estos hallazgos son infrecuentes y existe tanto una superposición sustancial como una influencia de la técnica sobre los valores de atenuación, por lo que se necesitan más estudios que aclaren el papel de la caracterización de la placa.

Las anomalías coronarias pueden clasificarse en anomalías del origen, del trayecto o de la terminación. La mayoría son hallazgos casuales, pero pueden ser importantes en la planificación quirúrgica para evitar una lesión vascular accidental. Solo unas pocas anomalías son potencialmente malignas, pudiendo dar lugar a isquemia, infarto o muerte súbita. Estas incluyen origen de la arteria del seno coronario opuesto con curso interarterial, origen en la arteria pulmonar y fístulas coronarias (fig. 3.10). Los pacientes con el origen de la arteria coronaria anómala en la arteria pulmonar presentan síntomas desde la infancia. Los puentes miocárdicos ocurren cuando el miocardio encierra un segmento de la arteria coronaria. La arteria se puede comprimir en la fase sistólica, por lo que es importante revisar también las fases sistólicas. Aunque por lo general son benignos, se han asociado con isquemia miocárdica. Las fístulas coronarias suelen ser congénitas y pueden ser sintomáticas si son grandes. Se visualizan bien mediante TCMD. Se originan a partir de la arteria coronaria derecha en dos tercios de los casos. Más del 90% drenan en la aurícula derecha, seno coronario, o ventrículo derecho.

Fig. 3.10 TCMD en paciente con origen anómalo de la arteria coronaria derecha desde el seno de valsalva izquierdo, con trayecto interarterial. A) Reconstrucción de volumen. B) Proyección de máxima intensidad (MIP).

3.10.2Aplicaciones cardiacas no coronarias

TCMD en electrofisiología

1. Fibrilación auricular

Las estrategias de manejo de la fibrilación auricular refractaria a fármacos generalmente se basan en el aislamiento eléctrico de las venas pulmonares. La correcta delineación de estas y de la aurícula izquierda es vital para el éxito del procedimiento, dada la gran variabilidad anatómica. Se ha demostrado en varios estudios que la TCMD es equivalente o superior a la ecocardiografía intracardiaca, transesofágica o a la venografía (fig. 3.11). Además, el disponer de las imágenes preprocedimiento disminuye los tiempos de realización de este, así como la irradiación. Otra utilidad (también la RM) es en conjunción con el mapeo electroanatómico, que crea modelos 3D virtuales de la anatomía de la aurícula izquierda y un seguimiento de los catéteres en tiempo real. La TCMD también es útil para la valoración de las posibles estenosis de las venas pulmonares como complicación del procedimiento, así como para la detección de trombos en la orejuela izquierda.

Fig. 3.11 Reconstrucción de volumen de las venas pulmonares y aurícula izquierda (AI). VPSI: vena pulmonar superior izquierda. VPII: vena pulmonar inferior izquierda. VPSD: vena pulmonar superior derecha. VPID: vena pulmonar inferior derecha.

2. Terapia de resincronización cardiaca

El implante de un electrodo de estimulación ventricular se lleva a cabo accediendo a la vena cardiaca lateral a través del seno coronario. Las venas de la pared lateral son ideales para la colocación del electrodo, ya que el resultado hemodinámico de la estimulación es óptimo en ese lugar. La TCMD proporciona imágenes detalladas del sistema venoso coronario y sus variaciones anatómicas (fig. 3.12).

Fig. 3.12 A) Reconstrucción de volumen del sistema venoso cardiaco. B) Reconstrucción curva donde se observa la vena lateral del ventrículo izquierdo que drena en el seno coronario y este en la aurícula derecha.

TCMD en la valoración de las válvulas cardiacas

La ecocardiografía sigue siendo la técnica principal, pero en los últimos años la TCMD ha demostrado su utilidad para la valoración valvular. Por medio de adquisiciones retrospectivas podemos obtener imágenes en un formato de cine que nos permiten conocer la morfología y movilidad de los velos valvulares, conocer su posible falta de coaptación, estimar el área valvular aórtica o mitral, cuantificar la calcificación (fig. 3.13), valorar la presencia de trombos y analizar los cambios compensatorios en los ventrículos, aurículas, pulmones o grandes vasos. Otra reciente aplicación es la valoración de las prótesis valvulares y sus complicaciones, cuya movilidad y apertura pueden analizarse tras los ajustes necesarios en las imágenes.

Fig. 3.13 Válvula aórtica valorada mediante TCMD. A) Válvula trivalva normal. B) Válvula trivalva con severa calcificación de sigmoideas.

TCMD en la implantación de válvula aórtica transcatéter

En pacientes con elevado riesgo quirúrgico para reemplazo valvular, por edad avanzada o comorbilidades, se han desarrollado recientemente técnicas de reemplazo valvular transcatéter utilizando la vía retrógrada transfemoral o transapical. En estos casos es muy importante conocer las complejas relaciones anatómicas del tracto de salida del VI, anillo aórtico y arterias coronarias. La TCMD muestra la forma exacta del anillo aórtico e informa de la calcificación de los velos valvulares y de la relación precisa entre el ostium de las coronarias y el anillo aórtico. El análisis 3D permite entender las relaciones entre la raíz aórtica y el eje del cuerpo para planificar correctamente los planos de acceso y la inserción percutánea de la válvula. Por último, con la finalidad de reducir las complicaciones periprocedimiento es importante visualizar los diámetros mínimos y el grado de calcificación de la aorta y las ramas pélvicas.

TCMD en la valoración de la enfermedad aórtica

La TCMD se ha convertido en la técnica diagnóstica estándar para un amplio rango de indicaciones clínicas como los aneurismas, disección, hematoma intramural, úlcera penetrante e imagen de los stents endovasculares. La administración de contraste es crucial para diferenciar la luz y la pared del vaso. También lo es la adquisición con sincronización ECG a la hora de valorar la raíz y aorta ascendente y evitar los artefactos de movimiento en esa zona.

TCMD en la valoración de la circulación pulmonar

La TCMD tiene elevada sensibilidad y especificidad para el diagnóstico de embolismo pulmonar proximal, pudiendo visualizar el trombo, valorar el parénquima pulmonar y las cámaras cardiacas. Además, extendiendo el estudio hacia el abdomen y la pelvis puede identificar el origen de los émbolos.

TCMD en la valoración de la función ventricular izquierda

La determinación de los volúmenes y la función ventricular izquierda y derecha mediante TCMD tiene una elevada exactitud diagnóstica. Puede ser útil en los casos en los que la ecocardiografía o la resonancia magnética son subóptimas o no pueden realizarse. También puede utilizarse para valorar los grosores parietales, calcificaciones o reemplazo graso del miocardio, así como las complicaciones del infarto. Sin embargo, la irradiación es elevada debido a que precisa una adquisición helicoidal o retrospectiva. Por ello, no debe realizarse de forma rutinaria.

TCMD y pericardio

La TCMD está indicada cuando se sospecha engrosamiento pericárdico o derrame loculado o hemorrágico y los hallazgos ecocardiográficos no son concluyentes. Las medidas de atenuación también permiten la caracterización inicial del líquido pericárdico. Los quistes pericárdicos tienen paredes suaves y finas sin reptación interna, con la misma atenuación que el agua.

La TCMD delimita con más exactitud que la ecocardiografía el engrosamiento y la calcificación del pericardio, lo que ayuda en el diagnóstico diferencial de la pericarditis constrictiva con la miocardiopatía restrictiva. Se considera engrosado el pericardio si su grosor es > 4 mm, y cuando se acompaña de insuficiencia cardiaca es muy sugestivo de constricción pericárdica. También se puede observar una morfología ventricular estrecha y tubular junto a un movimiento septal característico en las imágenes de cine. También se puede observar dilatación venosa sistémica, hepatomegalia y ascitis.

TCMD en la valoración de masas cardiacas

Generalmente la ecocardiografía se utiliza para el diagnóstico inicial. Sin embargo, aunque la RM cardiaca es la imagen tomográfica preferida, la TC puede ser muy útil en algunas circunstancias, como la evaluación del contenido cálcico o de grasa dentro de una masa, la caracterización tisular mediante las medidas de atenuación o la valoración del tórax en el estadiaje de los tumores malignos.

TCMD en las miocardiopatías no isquémicas

La ecocardiografía y la RM cardiaca son las principales técnicas en el diagnóstico de varias miocardiopatías no isquémicas. Sin embargo, ocasionalmente, debido al uso creciente de dispositivos incompatibles con la RM, la TCMD puede tener un papel en la valoración morfológica de estas enfermedades, especialmente si la ecocardiografía no es completamente diagnóstica.

TCMD en las cardiopatías congénitas

La ecocardiografía y la RM cardiaca son las principales técnicas en el diagnóstico de las cardiopatías congénitas, por lo que la TCMD debe considerarse solo como una alternativa. Además hay que tener en consideración el riesgo de irradiación, sobre todo ante exploraciones repetidas, así como la nefrotoxicidad de los contrastes yodados.

3.11Aplicaciones emergentes de la TCMD

Valoración de la perfusión de reposo y de estrés

Varios estudios recientes han demostrado la posibilidad de realizar estudios de estrés mediante TCMD con buena exactitud diagnóstica. Esto permite con una sola prueba valorar la existencia de lesiones morfológicas en las arterias coronarias, así como su significación funcional. Sin embargo, son necesarios estudios a largo plazo para establecer esta indicación como apropiada y evaluar el impacto de la carga de radiación recibida.

Valoración de la viabilidad miocárdica

La TCMD está emergiendo como un método alternativo a la ecocardiografía, RM cardiaca y medicina nuclear en la valoración de la viabilidad miocárdica. Durante la fase arterial de la entrada de contraste se pueden visualizar las coronarias y la anatomía cardiaca, y además pueden identificarse defectos de perfusión con elevada exactitud. Sin embargo esta hipoatenuación es inespecífica, lo que probablemente requiere pruebas adicionales para filiar la etiología. Tras 5 a 15 minutos se puede observar hiperrealce de yodo de forma similar a lo que ocurre con la RM, tanto en el caso de infartos agudos como crónicos, ya que este contraste es también extracelular y se comporta de forma similar al gadolinio. La TCMD tiene resultados comparables a la RM en la detección y cuantificación del infarto de miocardio agudo y crónico, y es capaz de predecir la recuperación de la función tras la revascularización. Sin embargo, requiere un volumen de contraste elevado para mejorar la relación contraste/ruido y una segunda adquisición que supone un aumento de irradiación adicional para el paciente.

3.12Conclusiones

La TCMD, como modalidad diagnóstica, tiene un enorme potencial en todas las facetas de la medicina cardiovascular si se utiliza con juicio clínico. Debe insistirse en que la TCMD no equivale en la actualidad a la coronariografía invasiva. Los avances tecnológicos presentes y los que se esperan para el futuro sin duda aumentarán su papel, especialmente en aspectos como la perfusión, la viabilidad y en la planificación de una cirugía. Sin embargo, debe siempre tenerse en cuenta la importancia de una utilización apropiada con la mínima radiación posible.

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4.Cateterismo cardiaco

Paolo RacugnoLourdes Bondanza SaavedraJosé Méndez GallegoJuan Sanchis Forés

Índice del capítulo

4.1Introducción

4.2Laboratorio de hemodinámica

4.2.1Instrumentos de trabajo

4.2.2Acceso vascular

4.2.3Contraste yodado

4.3Estudio hemodinámico

4.3.1Curva de presiones

4.3.2Gasto cardiaco

4.3.3Áreas valvulares

4.3.4Resistencias vasculares

4.3.5Cortocircuitos intracardiacos

4.4Angiocardiografía

4.4.1Ventriculografía

4.4.2Arteriografía

4.4.3Venografía

4.4.4Coronariografía

Bibliografía

4.1Introducción

El cateterismo cardiaco es un procedimiento diagnóstico-terapéutico utilizado en cardiología que consiste en la introducción de catéteres a través de una vena o una arteria periférica y su avance hasta el corazón. Sus principales funciones son el estudio hemodinámico y el estudio anatómico-funcional de las cavidades cardiacas y los vasos sanguíneos. En la actualidad, la gran mayoría de estos estudios se realizan por ecocardiografía, ya que esta técnica no es invasiva como el cateterismo, sin embargo el estudio anatómico-funcional de las arterias coronarias, así como el tratamiento de sus lesiones, se realiza a diario en los laboratorios de hemodinámica. Existen además otras aplicaciones, como la reparación y el implante valvular, el estudio de aorta y grandes vasos o la biopsia endomiocárdica, entre otras, que forman parte de las actividades que se pueden realizar mediante cateterismo.

TABLA 4.1

Resumen de las principales funciones del cateterismo cardiaco

4.2Laboratorio de hemodinámica

Es el quirófano donde se realizan los cateterismos cardiacos. El paciente es monitorizado electrocardiográficamente y, mediante los transductores de presiones, se miden las presiones de las cavidades cardiacas o de los vasos en donde se halla el extremo distal del catéter. El equipo de fluoroscopia es el elemento central del laboratorio. Sus partes fundamentales son el generador, el tubo de rayos X y el receptor de imágenes. Las imágenes obtenidas son procesadas y visionadas en monitores que se encuentran en el propio laboratorio y en la sala de control. Es necesario un conocimiento básico de las normas de radioprotección, ya que se utilizan rayos X. La exposición media de un hemodinamista es de 0,004 a 0,016 rem por procedimiento, siendo la máxima exposición anual recomendada de 5 rem/año.

Fig. 4.1 Laboratorio de hemodinámica: se observan el equipo de fluoroscopia (generador, tubo de rayos X y receptor de imagen, flecha roja) y las pantallas (flecha verde).

4.2.1Instrumentos de trabajo

Los principales instrumentos de trabajo son los catéteres. Se trata de dispositivos tubulares que se introducen en los vasos y gracias a su luz permiten la comunicación entre el medio interno (cavidades cardiacas o vasos) y el medio exterior. Existen una multitud de tipos de catéteres cuyo diseño depende del tipo de estudio que se ha de realizar. El diámetro externo se mide en unidades French (F), correspondiendo la unidad a 0,33 mm. Habitualmente los catéteres diagnósticos tienen un diámetro de 4 a 5 F y los terapéuticos de 6 a 7 F. Debido a sus características de baja navegabilidad, los catéteres se introducen con la ayuda de una guía mucho más navegable y flexible. De igual modo que los catéteres, las guías también pueden corresponder a procedimientos diagnósticos o terapéuticos.

Fig. 4.2 Catéteres comúnmente utilizados en los cateterismos diagnósticos: JR4 (flecha azul), JL4 (flecha roja) e introductor de arteria radial (flecha negra).

4.2.2Acceso vascular

El estudio del corazón izquierdo se efectúa a través de un acceso arterial y el del corazón derecho de uno venoso. Los dos principales accesos arteriales son el radial y el femoral.

El acceso radial, tanto izquierdo como derecho, ha cobrado cada vez mayor importancia en los últimos años, de hecho se han realizado por esta vía alrededor del 95% de los cateterismos izquierdos en los centros experimentados. Sus principales ventajas son: menor tasa de complicaciones, reducción de estancia hospitalaria y deambulación precoz del paciente. Su principal desventaja es su tamaño más reducido, que no permite la introducción de catéteres de tamaño mayor a 7 F (en algunos pacientes con arteria especialmente pequeña solo se pueden introducir catéteres 4 F). La complicación más frecuente es el hematoma, que se suele resolver fácilmente con medidas de compresión local. Más raras, pero más graves, son la oclusión de la arteria o su perforación.

Fig. 4.3 Acceso arterial radial izquierdo.

El acceso femoral, normalmente derecho, era el más utilizado hasta hace una década. Hoy en día se prefiere este acceso en caso de no conseguir canalizar las radiales, en pacientes en shock o si se van a manejar catéteres de calibre mayor. La complicación más frecuente es el hematoma. La hemorragia retroperitoneal, por perforación de la arteria, es rara pero potencialmente mortal. Otras complicaciones raras son el pseudoaneurisma que se forma cuando un hematoma está en continuidad con la luz de la arteria (por lo tanto, el pseudoaneurisma será pulsátil) y la fístula arterio-venosa. El acceso por arteria humeral está en desuso y se reserva para aquellos casos en los que no estén disponibles otras vías.

El cateterismo derecho se realiza por un acceso venoso. Habitualmente se trata de la vena femoral y las principales complicaciones son las comentadas anteriormente en el acceso arterial. Otras vías de acceso son las venas subclavia y yugular, aunque no se suelen utilizar en los laboratorios de hemodinámica.

4.2.3Contraste yodado

El aparato cardiovascular y la sangre no son visibles con los rayos X ya que presentan densidad similar a las estructuras contiguas. Por este motivo se utiliza un contraste que, al ser radio-opaco, permite visualizar las cavidades dibujándolas. Se emplean soluciones de sustancias yodadas altamente concentradas en dosis de 1 a 2 ml/kg de peso por cada inyección, y de 4 a 5 ml/kg de peso en total, dependiendo del tamaño del paciente. Ocasionan pocas molestias (sensación de calor y, a veces, nauseas), pero en ocasiones provocan reacciones alérgicas (sobretodo rush cutáneo) y raras veces anafilácticas. Con los nuevos tipos de contrastes yodados de baja osmolaridad, con escasa cantidad de iones, los efectos adversos y los secundarismos prácticamente no aparecen. Poseen efectos hemodinámicos no deseados: taquicardia, aumento del gasto cardiaco, disminución del inotropismo, caída transitoria de la tensión arterial, aumento de la presión telediastólica del ventrículo izquierdo, etc., que en ocasiones se emplean como sobrecarga hemodinámica del corazón. Otros riesgos de la inyección de contraste que no dependen directamente de este son: arritmias (extrasístoles y fibrilación ventricular) por estimulación mecánica del catéter o del chorro del material de contraste, inyección intramiocárdica y pericárdica, raras, por posición inadecuada del catéter, y embolismo de aire o de coágulos del interior del catéter o por fragmentación de un trombo o de un tumor en las cavidades cardiacas. Hay que tener especial cuidado con los pacientes nefrópatas, ya que el contraste es nefrotóxico y puede empeorar la función renal.

4.3Estudio hemodinámico

Incluye la medición de la presión en las cavidades o los vasos donde se sitúa el catéter y del gasto cardiaco. A partir de estos datos se pueden determinar parámetros como los gradientes de presión, las áreas valvulares, las resistencias vasculares y la magnitud de los cortocircuitos intracardiacos.

4.3.1Curva de presiones

Las presiones que se miden habitualmente en un cateterismo derecho son las siguientes: auricular derecha, sistólica y telediastólica del ventrículo derecho, sistólica, diastólica y media de la arteria pulmonar y la presión de enclavamiento pulmonar (zona más distal del sistema pulmonar a la que se llega con el catéter), que equivale a la presión media de la aurícula izquierda. En el cateterismo izquierdo se determinan las presiones aórtica y del ventrículo izquierdo. El catéter registra de manera continua los cambios de presión a lo largo del tiempo en cada una de las cavidades. El trazado que se obtiene se llama curva de presión y cada curva tiene sus peculiaridades.

Presiones auriculares

La presión de la aurícula derecha va de 0 a 8 mmHg. La curva presenta tres ondas positivas (a, c y v) y dos descensos (x e y). Por orden de aparición la onda a se produce por la contracción auricular y es seguida de la incisura c, que se debe a la protrusión de la válvula tricúspide cerrada hacia la aurícula. Luego se observa el descenso x, que corresponde a la relajación de la aurícula. Aparece nuevamente un pico, v, que representa el llenado auricular y corresponde a la sístole ventricular. El descenso y corresponde a la apertura de la tricúspide y al vaciamiento de la aurícula. La curva de la aurícula izquierda presenta una morfología similar a la de la derecha.

La curva de presión auricular se altera en numerosas cardiopatías, las principales son: insuficiencia de las válvulas aurículo-ventriculares (mitral y tricúspide), la pericarditis constrictiva y el taponamiento cardiaco.

En las insuficiencias valvulares, durante la sístole, existe un flujo de sangre retrógrado (regurgitación) desde el ventrículo hacia la aurícula ya que la válvula, por distintos motivos, no cierra correctamente. Esto produce un aumento de presión en la aurícula, con mayor distensibilidad, y un aumento del pico v, que se fusiona con la incisura c.

Fig. 4.4 Curva de presión auricular derecha.

La pericarditis constrictiva, al igual que otras situaciones de restricción al llenado ventricular como la miocardiopatía restrictiva, se caracteriza por un descenso rápido y profundo en la curva de presión auricular debido a que el paso de sangre hacia los ventrículos ocurre casi exclusivamente en la primera fase de la diástole, dado que en las fases diastólicas media y tardía el aumento de la presión intraventricular originado por la mala distensibilidad ventricular, provocada por la constricción pericárdica, impide el llenado. La onda a y el descenso x en la curva de presión auricular se mantienen por la contracción y relajación de la aurícula.

Así como en la pericarditis constrictiva el llenado ventricular se limita en la diástole media y tardía, en el taponamiento cardiaco la compresión sobre el ventrículo incluye todo el ciclo cardiaco. Por consiguiente, en la curva de presión auricular el descenso y está ausente o atenuado, y tan solo persiste el descenso x tras la contracción auricular.

Mención aparte merecen la fibrilación auricular y el bloqueo completo aurículo-ventricular. En el primer caso, ante la ausencia de contracción auricular, no se producirá la onda a. En el segundo caso se produce una asincronía entre aurículas y ventrículos, por lo que será frecuente que la aurícula se contraiga contra un ventrículo cerrado, produciéndose de este modo ondas a prominentes, llamadas ondas a de cañón.

Presiones ventriculares

La curva de presión ventricular es parecida en ambos ventrículos, aunque de mayor magnitud en el ventrículo izquierdo. Comenzando por la diástole, que se inicia cuando se abren las válvulas aurículo-ventriculares, la presión es muy baja, incluso negativa, y aumenta progresivamente, primero de forma muy rápida (fase de llenado rápido protodiastólico, que corresponde al paso de sangre por gradiente de presión de la aurícula al ventrículo), luego de forma más lenta (mesodiástole, cuando se igualan las presiones de aurícula y ventrículo; también se puede observar un descenso de la presión) y finalmente existe una pequeña onda positiva llamada a (telediástole, cuando la aurícula se contrae, lo que se traduce en el empuje final del llenado ventricular). La siguiente fase es la sístole, en la que se origina un aumento brusco de las presiones intracavitarias, inicialmente con las válvulas sigmoideas (aórtica y pulmonar) cerradas, produciéndose la fase isovolumétrica hasta que la presión ventricular iguala y supera a la presión aórtica y pulmonar, momento en el que se abren las válvulas sigmoideas. Una vez que la presión intraventricular alcanza su pico máximo, comienza la relajación ventricular con el descenso rápido de la presión, después se cierran las sigmoideas cuando se igualan las presiones entre los ventrículos y las circulaciones sistémica y pulmonar (fase de relajación isovolumétrica) y, por último, se abren las válvulas aurículo-ventriculares para reiniciar de nuevo el ciclo.

Fig. 4.5 Curva de presión ventricular izquierda.

Las alteraciones más típicas de la curva de presión ventricular aparecen en los síndromes de restricción al llenado ventricular (pericarditis constrictiva, miocardiopatía restrictiva e infarto del ventrículo derecho). Todas estas situaciones tienen en común la mala distensibilidad ventricular. Como consecuencia, tras el comienzo del llenado ventricular en protodiástole se produce un brusco descenso (fase de deep) seguido de un ascenso rápido debido a la mala distensibilidad de los ventrículos que no permite acomodar a la sangre procedente de las aurículas e interrumpe el llenado ventricular. En meso y telediástole la presión ventricular se mantiene alta (fase de meseta o de plateau). La curva de presión diastólica en deep-plateau o en raíz cuadrada (√) es diagnóstica de síndrome de restricción ventricular.

La curva de presión aórtica y pulmonar presenta una fase ascendente en sístole y una descendente en diástole. Cuando la presión ventricular al comienzo de la sístole alcanza la presión arterial (que en ese momento es la mínima diastólica) se abren las válvulas sigmoideas y se inicia la eyección ventricular. A partir de ese instante la presión arterial aumenta paralelamente a la presión ventricular hasta su pico máximo. Con el inicio de la relajación ventricular ambas presiones descienden bruscamente. Cuando la presión ventricular cae por debajo de la arterial se cierran las sigmoideas; dicho cierre provoca una incisura llamada dícrota. A partir de la incisura dícrota la curva sigue un descenso gradual por la distribución de sangre en las arterias más periféricas y en los lechos capilares.

Diversas entidades ocasionan cambios típicos en las curvas de presión arterial. En la estenosis aórtica la porción ascendente de la curva es más lenta y se encuentra más atrasada con respecto a la curva de presión ventricular (expresión en formas del pulso tardus y parvus de la exploración física). En la insuficiencia aórtica se observa una disminución de la presión diastólica aórtica que puede llegar casi a igualarse con la telediastólica del ventrículo izquierdo, con gran amplitud de onda de presión (responsable del pulso saltón) y atenuación de la incisura dícrota. En el caso de las presiones pulmonares, hay más interés en los valores de presión sistólica y media, ya que las alteraciones de la morfología de la curva de presión son menos frecuentes, como ocurre en la valvulopatía pulmonar.

Si se avanza con el catéter situado en la arteria pulmonar hasta la porción más distal de la circulación pulmonar, se obtiene la presión de enclavamiento pulmonar. La curva obtenida es parecida a la auricular y refleja la curva de la aurícula izquierda.

Fig. 4.6 Curva de presión aórtica.

4.3.2Gasto cardiaco

El gasto cardiaco es la cantidad de sangre que el corazón expulsa hacia la circulación. Se expresa en litros/minuto, y si se relaciona con la superficie corporal se expresa en litros/minuto/m² (l/min/m²). Sus valores normales oscilan entre 2,5 y 4,2 l/min/m². Es un índice de la función cardiocirculatoria global y depende de muchos factores: función ventricular, frecuencia cardiaca, volemia, resistencias vasculares, necesidades energéticas tisulares, concentración y saturación de hemoglobina y factores humorales del medio interno. Por ese motivo se puede alterar tanto en la insuficiencia cardiaca como en la insuficiencia circulatoria periférica (por ejemplo, en el shock hipovolémico, en el shock séptico, etc.). Por lo tanto, un gasto cardiaco normal no descarta depresión de la función ventricular, así como su alteración no indica depresión de la función. La determinación del gasto cardiaco se utiliza, fundamentalmente, en dos situaciones: 1) en el cálculo de otros parámetros, como las áreas valvulares o las resistencias vasculares, y 2) en las cardiopatías congénitas con cortocircuito, en las que la relación entre el gasto pulmonar y el sistémico, que son diferentes, orienta la indicación quirúrgica.

La determinación del gasto cardiaco se basa en el principio de Fick, según el cual la cantidad de sustancia que un órgano capta de la circulación equivale al producto del flujo sanguíneo o gasto del órgano multiplicado por la diferencia de concentración de la sustancia entre las circulaciones de entrada (o arterial) y de salida (o venosa) del órgano. Existen tres métodos para determinar el gasto cardiaco: el método de Fick, basado en el consumo de oxígeno, el de termodilución y el de dilución de colorantes.

El método de Fick es el más utilizado en los laboratorios de hemodinámica y se basa en la fórmula: consumo de O₂ = Gasto cardiaco × (O₂ en arteria pulmonar – O₂ en vena pulmonar); así pues, Gasto cardiaco = consumo de O₂ / (O₂ en arteria pulmonar – O₂ en vena pulmonar). La técnica para calcular el consumo de O₂ es compleja y requiere la determinación de la cantidad de oxígeno que extrae el pulmón del aire durante un tiempo determinado, para lo cual se debe recoger todo el aire espirado por el paciente durante dicho tiempo. Se puede recurrir al cálculo aproximado en función del peso, talla, edad y sexo del paciente, aunque existe mayor margen de error. El contenido de O₂ en la arteria sistémica y en la vena pulmonar se determina a partir de muestras de sangre de los vasos correspondientes. El método basado en la termodilución no requiere el cateterismo izquierdo y se usa especialmente en las unidades de cuidados intensivos, y el basado en la dilución de colorantes está en desuso.

4.3.3Áreas valvulares

En la actualidad la técnica de elección para el estudio de las valvulopatías es la ecocardiografía, y el cateterismo cardiaco solo se utiliza en casos excepcionales, como en pacientes con malas ventanas ecográficas que no permiten un estudio exhaustivo. Para determinar el área valvular, las dos valvulopatías que clásicamente se han estudiado en los laboratorios de hemodinámica son la estenosis mitral y la estenosis aórtica. Para efectuar esta determinación se utilizan las fórmulas de Gorlin, en las que se requiere el cálculo de los siguientes parámetros: flujo a través de la válvula (se obtiene a partir del gasto cardiaco, de la frecuencia cardiaca y del tiempo de apertura valvular, que se calcula con las curvas de presión) y gradiente medio transvalvular (diferencia de presión proximal y distal a la válvula).

Las fórmulas de Gorlin (A = F/VCc; A: área valvular, F: flujo, V: velocidad del flujo, Cc: coeficiente de contracción del orificio) infraestiman el área valvular en dos situaciones: 1) cuando existen insuficiencias valvulares, porque el cálculo del gasto cardiaco por el método de Fick no considera el volumen de sangre regurgitado, y por tanto el flujo valvular estimado a partir del gasto cardiaco es menor que el real, 2) y en estados de bajo gasto cardiaco en los que la apertura valvular está limitada por la propia disminución del gasto.

Fig. 4.7 Gradiente transvalvular aórtico: al superponer la curva de presión ventricular (flecha verde) y aórtica (flecha roja) se obtiene un área (flecha negra) que corresponde al gradiente de presión. En este caso el gradiente medio es de 32 mmHg, que corresponde con una estenosis moderada.

4.3.4Resistencias vasculares

El cálculo de las resistencias vasculares tiene especial interés en los pacientes con hipertensión pulmonar severa, con el fin de determinar si el incremento de las resistencias pulmonares es fijo debido a cambios anatómicos irreversibles de la pared arteriolar, o por el contrario si existe un componente funcional por vasoconstricción arteriolar reversible. Para ello se valora si las resistencias pulmonares disminuyen ante la administración de agentes vasodilatadores. Las resistencias pulmonares (Rp) se calculan a partir de la fórmula Rp = 80 × (presión media arteria pulmonar – presión media aurícula izquierda)/Gasto cardiaco pulmonar (dinas × seg × cm^-5).

4.3.5Cortocircuitos intracardiacos

Un cortocircuito intracardiaco es una comunicación entre dos cavidades cardiacas normalmente no comunicadas entre sí que genera un flujo de sangre desde la cavidad a mayor presión hacia la cavidad a menor presión. Se puede detectar por el paso anómalo de un catéter; por ejemplo, el paso del catéter de la arteria pulmonar a la aorta en la zona del cayado traduce la presencia de una persistencia del ductus arterioso. Otro indicador de cortocircuito es el salto oximétrico, o sea, la detección de una saturación de O₂ anormalmente alta o baja con respecto a la esperada en la cavidad cardiaca explorada.

Fig. 4.8 Esquema de las cavidades cardiacas con los cortocircuitos izquierda-derecha. Las flechas indican el lugar del cortocircuito y los puntos negros la cavidad cardiaca donde se produce el salto oximétrico en cada cortocircuito. Abreviaturas: CIA: comunicación interauricular. CIV: comunicación interventricular. PDA: persistencia del ductus arterioso. VCS: vena cava superior. VCI: vena cava inferior. VP: vena pulmonar. AO: aorta. AP: arteria pulmonar. AI: aurícula izquierda. AD: aurícula derecha. VI: ventrículo izquierdo: VD: ventrículo derecho.

Por ejemplo, en un cortocircuito izquierda-derecha se observa una saturación de O₂ alta en la aurícula derecha, si se trata de una comunicación interauricular; o en el ventrículo derecho, si se trata de una comunicación interventricular. Existen además métodos de detección más sensibles (detectan cortocircuitos más pequeños) pero sin capacidad de localizarlos; estos métodos utilizan indicadores (por ejemplo, verde de indocianina) que se inyectan en una cavidad (por ejemplo, en la arteria pulmonar) y según el tiempo que tarden en llegar a otra cavidad indican si existe un cortocircuito.

Para cuantificar el cortocircuito es necesario determinar el gasto cardiaco pulmonar (Gp) y el sistémico (Gs). En ausencia de comunicación intracardiaca el Gp es igual al Gs, y por lo tanto el cociente Gp/Gs es de 1. En un cortocircuito izquierda-derecha el cociente es mayor de 1 porque se produce paso de sangre desde las cavidades izquierdas y se considera significativo con respecto a la indicación de reparación de este cuando es mayor de 1,5.

4.4Angiocardiografía

Consiste en la opacificación, mediante contraste yodado, de las cavidades cardiacas o vasos, y se estudian mediante el registro de las imágenes en sistemas apropiados (a unas 20-80 imágenes por segundo). La ventriculografía, la aortografía y la coronarografía son los estudios principales.

4.4.1Ventriculografía

La ventriculografía se obtiene mediante la opacificación de la cavidad ventricular. La información que proporciona es tanto morfológica (molde del corazón) como funcional, y permite: 1) objetivar el tamaño de la cavidad estudiada; 2) calcular los volúmenes ventriculares, el grosor de las paredes, la fracción de eyección y la tasa de eyección normalizada; 3) analizar la motilidad segmentaria y su contribución a la contractilidad global; 4) obtener las curvas de trabajo, de presión-volumen y de distensibilidad, mediante el registro simultáneo de las presiones; 5) determinar las características hemodinámicas de compensación-descompensación en algunas cardiopatías; 6) efectuar una valoración diagnóstica, pronóstica y terapéutica del paciente cardiópata, y 7) ayudar a la comprensión fisiopatológica de la enfermedad cardiaca o de la afectación cardiovascular en las enfermedades sistémicas.

La valoración mediante ventriculografía se puede hacer con criterios subjetivos, cualitativos u objetivos, cuantitativos. La valoración subjetiva solo la puede realizar un observador experto mientras que la objetiva requiere métodos de análisis con programación adecuada utilizando métodos matemáticos estandarizados.

Los parámetros que se han de valorar son: el volumen ventricular y la contractilidad global y segmentaria, que se describen a continuación. Otros parámetros que se pueden estimar son la masa miocárdica, las características de la cavidad o la funcionalidad de la válvula mitral y de la válvula aórtica en el caso de la ventriculografía izquierda.

Para el cálculo de los volúmenes y de la contractilidad ventriculares se parte de la premisa de que el ventrículo izquierdo tiene una forma asimilable a un elipsoide con un eje mayor y dos menores. Existen tres fórmulas para calcular el volumen del elipsoide: la fórmula monoplana, la biplana o área-longitud y la regla de Simpson.

Fig. 4.9 Tres métodos para valorar el volumen ventricular. A) Monoplano de Dodge; A es el área de ventrículo izquierdo (VI) y L es la longitud del eje mayor. B) Biplano de Dodge: se miden área y longitud del eje mayor en posición antero-posterior y lateral. C) Método de Simpson de múltiples segmentos de elipsoide: h representa la altura del segmento y Dap y Dlat los diámetros en antero-posterior y lateral.

Conocer los volúmenes (telesistólico o VTS y telediastólico o VTD) permitirá estimar la fracción de eyección (FE), ya que esta es igual al (VTD-VTS)/VTD. Por tanto FE corresponde al porcentaje de volumen total que el ventrículo expulsa en sístole y es uno de los mejores parámetros de apreciación de la función global del ventrículo izquierdo, siendo su valor normal 65% ± 5% y considerándose severamente deprimida por debajo del 35%.

Fig. 4.10 Ventriculografía normal, imagen en telediástole (A) e imagen en telesístole (B).

Las alteraciones de la contractilidad segmentaria se producen típicamente en la cardiopatía isquémica. Se debe tener en cuenta su variedad, extensión y límites, así como su localización y relación con las obstrucciones arteriales, la contracción del resto de las paredes del ventrículo y su origen funcional u orgánico. La contractilidad segmentaria puede ser normal o presentar asinergias; estas se clasifican en: 1) hipocinesia: disminución de la motilidad de una zona del ventrículo que puede ser moderada o severa; 2) acinesia: falta de contracción de una zona; 3) discinesia: expansión parietal paradójica durante la sístole ventricular, pudiendo ser aneurismática; 4) asincronía: pérdida de la secuencia temporal normal de la motilidad parietal (típico del bloqueo de la rama izquierda en el que el septo se contrae antes que la pared posterior), y 5) indefinida: mala visualización o proyección inadecuada. Para la localización de estas alteraciones en el ventriculograma se delimitan regiones en la proyección oblicua anterior derecha (OAD) (anterobasal, anterolateral, apical, inferior y posterobasal) y en la oblicua anterior izquierda (OAI) (posterolateral y septal). Estas alteraciones siguen una distribución según la obstrucción de la arteria coronaria que las origina. Así, la obstrucción de la coronaria descendente anterior puede provocar asinergia de la zona apical de la cara diafragmática del ventriculograma en OAD; si compromete también el tabique interventricular puede verse afectada la zona septal en OAI. Las obstrucciones de la coronaria derecha alteran la motilidad de la cara inferior en OAD (posterobasal y diafragmática); las obstrucciones de la arteria circunfleja causan alteraciones de la zona posterolateral (en OAI), y si es dominante puede alterar también la parte inferior de la zona septal del tabique. La caracterización de la extensión de las zonas asinérgicas es importante para la determinación del estado funcional del ventrículo izquierdo ya que a mayor extensión corresponde mayor fallo ventricular. Es conveniente también describir sus límites y la contracción del resto de la pared ventricular, dado que si se plantea la resección quirúrgica de una zona aneurismática esta no sería recomendable si se tratara de una zona extensa, de límites poco netos, y mal diferenciada del resto de la pared ventricular.

4.4.2Arteriografía

En un laboratorio de hemodinámica es posible estudiar tanto la aorta como la arteria pulmonar. En la aortografía se visualizan, además de la aorta, las grandes arterias sistémicas. Principalmente se estudian alteraciones congénitas y adquiridas de la aorta y se evalúan las sigmoideas y su funcionamiento durante el ciclo cardiaco. En la arteriografía pulmonar se analizan las alteraciones estructurales del árbol pulmonar (estenosis periférica de una rama, tromboembolismo, etc.).

4.4.3Venografía

La inyección de contraste en venas cavas (cavografía), sobre todo en la superior, puede mostrar hipoplasia o dilatación de la aurícula derecha, así como defectos congénitos (desembocadura anómala de venas sistémicas, defectos del tabique interauricular, enfermedad de Ebstein, etc.). En la venografía pulmonar, si se logra el paso del catéter venoso a través del tabique interauricular, se pueden detectar alteraciones anatómicas de las cavidades izquierdas, así como anomalías congénitas (drenaje venoso pulmonar anómalo, atresia mitral, etc.).

4.4.4Coronariografía

En la actualidad se trata del estudio más realizado en un laboratorio de hemodinámica. En las últimas décadas, gracias al desarrollo de la ecocardiografía, los estudios hemodinámicos y anatómico-funcionales se realizan cada vez menos, sin embargo la coronarografía es una técnica hoy imprescindible. Tiene su papel fundamental en la cardiopatía isquémica. Esta enfermedad se debe en gran medida a obstrucciones en las coronarias y sus ramas principales (vasos epicárdicos), si bien hay pacientes que presentan coronarias epicárdicas normales y padecen de cardiopatía isquémica por disfunción microcirculatoria.

Fig. 4.11 Coronariografía normal. Coronaria izquierda (A) con su tronco común, que se bifurca en descendente anterior y circunfleja, y coronaria derecha (B) con su rama distal, arteria póstero-lateral.

Existen catéteres con un diseño especial que se introducen en los orificios de entrada de las arterias coronarias. Al inyectar contraste se puede observar el árbol coronario: se visualizan las arterias en todo su recorrido, pero en dos dimensiones, por lo tanto es necesario obtener dos imágenes ortogonales entre sí de cada arteria para poder estudiarlas en sus tres dimensiones. Se considera que una obstrucción es severa cuando ocupa el 70% del diámetro del vaso. Por debajo de ese valor es altamente improbable que una lesión obstructiva pueda provocar isquemia.

Fig. 4.12 Disección de la arteria coronaria derecha en su segmento proximal (flecha azul) y obstrucción severa de segmento distal (flecha roja).

Según la localización, extensión, características y estado del resto de las coronarias se puede realizar una angioplastia y revascularizar al paciente. La angioplastia consiste en la dilatación de la arteria obstruida parcial o totalmente mediante un catéter provisto de un balón hinchable. Habitualmente se coloca luego un stent, o sea, un dispositivo cilíndrico formado por una malla metálica expandible que mantiene permeable la arteria.

Otras técnicas diagnósticas utilizadas durante el cateterismo se basan en la utilización de guías de presión o en la obtención de imágenes intracoronarias mediante ultrasonidos (ecografía intracoronaria) u otros procedimientos (tomografía de coherencia óptica) y aportan información complementaria funcional o anatómica que ayuda en la toma de decisiones durante el cateterismo cardiaco (véase el capítulo 11).

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5.Cardiología nuclear

Paolo RacugnoJosé Méndez GallegoJosé Antonio Ferrero Cabedo

Índice del capítulo

5.1Introducción

5.1.1Isótopos radioactivos

5.1.2Radiofármacos

5.1.3Gamma-cámara

5.2Técnicas utilizadas en cardiología nuclear

5.2.1Ventriculografía isotópica

5.2.2SPECT (tomografía computerizada de emisión monofotónica)

5.2.3PET (tomografía por emisión de positrones)

5.2.4Corrección de la atenuación

5.3Estudios específicos en cardiología nuclear

5.3.1Estudio de la perfusión miocárdica

5.3.2Estudio de la función ventricular

5.3.3Estudio de la inervación miocárdica

5.3.4Estudio de las miocardiopatías infiltrativas

Bibliografía

5.1Introducción

La medicina nuclear es una especialidad de la medicina moderna que utiliza distintos tipos de isótopos radioactivos o radionúclidos con finalidad diagnóstica, terapéutica e investigadora. Los principales medios utilizados son, además de los isótopos radioactivos, las moléculas transportadoras o radiofármacos y las gamma-cámaras.

5.1.1Isótopos radioactivos

La palabra isótopo viene del griego y quiere decir ‘del mismo sitio’. Los átomos pertenecientes al mismo elemento siempre comparten el mismo número de protones (número atómico o Z), sin embargo pueden tener distinto número de partículas nucleares (o distinto número másico) debido a que tengan más o menos neutrones. Por lo tanto son isótopos entre sí dos átomos con el mismo número atómico y distintos números másicos. Algunas de estas formas son inestables y emiten energía. La radioactividad indica la emisión de partículas másicas (partículas alfa, partículas beta, positrones y electrones) o radiaciones ionizantes (rayos X y rayos gamma) por parte de un elemento. Por lo tanto, los isótopos radioactivos son elementos inestables que para alcanzar su «estado fundamental» tienen que perder energía y lo hacen a través de la emisión de radiaciones. La semivida o periodo de desintegración indica el tiempo en que una sustancia pierde la mitad de su radioactividad. Es un concepto muy importante en medicina nuclear ya que se utilizan los isótopos de semivida corta para evitar la exposición interna prolongada al material radioactivo. Otra característica fundamental es la intensidad de emisión, que debe ser suficiente para atravesar los tejidos orgánicos y ser detectada por dispositivos externos. Los radioisótopos más utilizados en medicina nuclear son el tecnecio-99, los iodos-123 y -131, el talio-201 y el galio-67, entre otros.

TABLA 5.1

Clasificación de las radiaciones ionizantes

Radiaciones electromagnética (fotones)	Características
Rayos γ	Producidos por desaceleración de electrones
Rayos X	Producidos por desaceleración de un nucleón
Radiaciones corpusculares	Características
Partículas α	Dos protones y dos neutrones (núcleo de helio)
Partículas β	Emisión de un electrón

5.1.2Radiofármacos

Los isótopos se suelen administrar unidos a distintos marcadores biológicos llamados trazadores (por ejemplo, albúmina, hematíes, yodo, etc.). Una vez administrados, su comportamiento biológico se aprovecha para el estudio de la fisiopatología de un determinado órgano/aparato.

TABLA 5.2

Principales radiofármacos y su uso en medicina nuclear

Principio activo	Indicaciones
Albúmina humana y tecnecio (99mTc)	Volumen sanguíneo, angiocardiogammagrafía y ventriculografía
Macroagregados de albúmina y tecnecio (99mTc)	Gammagrafía pulmonar de perfusión
Eritrocitos marcados con tecnecio (99mTc)	Estudio de perfusión miocárdica
Cloruro de talio (201Tl)	Estudio de perfusión miocárdica
Ioduro (123I) de sodio	Estudio morfológico o funcional de la glándula tiroidea
Tetrofosmina (99mTc)	Estudio de perfusión miocárdica
Exametazima de tecnecio (99mTc)	Gammagrafía cerebral
Sestamibi de tecnecio (99mTc)	Estudio de perfusión miocárdica

5.1.3Gamma-cámara

Es el dispositivo externo que permite la detección de radiaciones gamma emitidas por el paciente. Su función es transformar la energía de los fotones en impulsos eléctricos que posteriormente pueden ser elaborados y representados espacialmente. Existen dos tipos de adquisición de imagen: las planares, que a su vez pueden ser estáticas, dinámicas-secuenciales o sincronizadas con el ECG (gated), y las tomográficas, que recorren un trayecto alrededor del paciente y permiten la reconstrucción de imágenes 3D.

Fig. 5.1 Ejemplo de gamma-cámara.

5.2Técnicas utilizadas en cardiología nuclear

Las técnicas de medicina nuclear tienen diversas aplicaciones en el campo de la cardiología y son unas herramientas importantes para el diagnóstico de patologías cardiacas en la práctica clínica diaria, así como para el estudio de la fisiopatología y el metabolismo del miocardio.

Las técnicas de imagen de la cardiología nuclear más utilizadas son la ventriculografía isotópica, la tomografía cardiaca de emisión de fotones (SPECT es su sigla en inglés: single photon emission cardiac tomography) y la tomografía de emisión de positrones (PET, del inglés: photon emission tomography).

5.2.1Ventriculografía isotópica

El isótopo se combina con moléculas muy grandes (por ejemplo, albúmina) o células (por ejemplo, hematíes) que no atraviesen la barrera capilar. De este modo el radiofármaco permanece en el torrente circulatorio y en las cámaras cardiacas. La adquisición es de tipo planar, por eso es una técnica más rápida, ya que no requiere el procesado de imagen de la SPECT y la PET: la imagen muestra directamente el órgano estudiado.

5.2.2SPECT (tomografía computarizada de emisión monofotónica)

Es una técnica de imagen tomográfica (procesamiento de imágenes por secciones) basada en la emisión de rayos gamma. Después de administrar al paciente el radiofármaco ligado al isótopo, generalmente por vía endovenosa, este se distribuye en los tejidos según su metabolismo. La gamma-cámara cumple una trayectoria circular alrededor del paciente, obteniendo imágenes 2D que posteriormente son procesadas por un ordenador que hace una reconstrucción tridimensional o volumétrica. Se define como gated-SPECT cuando la adquisición de las imágenes está guiada con el ECG.

5.2.3PET (tomografía por emisión de positrones)

Es una técnica muy parecida a la SPECT; la diferencia está en que los fotones gamma se producen por la colisión entre un positrón emitido por el isótopo y un electrón del paciente. Esto produce dos fotones que se dirigen en direcciones opuestas y si no encuentran obstáculos en el camino, tienen que llegar a la gamma-cámara en el mismo momento. Esto permite, nuevamente, la construcción de imágenes tridimensionales a partir de cortes simples.

Como en todas las técnicas con radioisótopos, tanto la ventriculografía isotópica como la SPECT y la PET permiten obtener imágenes de las que se pueden deducir aspectos fisiopatológicos pero nunca estructurales o anatómicos, a no ser por inferencia o deducción.

5.2.4Corrección de la atenuación

La atenuación es el factor físico que afecta más negativamente a un estudio de medicina nuclear. Una vez difundido el isótopo en el tejido cardiaco, la radiación que emite puede ser atenuada o disminuida por las estructuras que lo rodean. Este fenómeno puede llegar a reducir un 20-25% la cantidad de fotones que son captados por la gamma-cámara. Otros factores de atenuación son la camilla tomográfica y la dispersión y degradación de la resolución espacial del detector, sumando todos juntos una atenuación de hasta el 30-35%. En el caso del estudio del corazón, el diafragma es el principal responsable de atenuación de la pared inferior del ventrículo izquierdo y las mamas de la atenuación de la pared anterior. La corrección de la atenuación se realiza con programas informáticos que superponen imágenes SPECT en estudios TC, exigiéndose un alto grado de superponibilidad en el caso de estudios realizados por separado.

5.3Estudios específicos en cardiología nuclear

Las técnicas isotópicas han alcanzado un nivel de desarrollo considerable. Se utilizan para:

– Estudio de perfusión miocárdica.

– Valoración de viabilidad miocárdica y detección de necrosis miocárdica.

– Estudio de la función ventricular.

– Estudio del metabolismo miocárdico.

– Estudio de cortocircuitos.

– Detección de procesos inflamatorios.

– Valoración de la inervación vegetativa.

– Estudio de miocardiopatías infiltrativas.

Las principales aplicaciones en cardiología son: el estudio de la perfusión y función miocárdica y el estudio de viabilidad miocárdica.

5.3.1Estudio de la perfusión miocárdica

Se realiza por SPECT y es una prueba muy útil de detección de cardiopatía isquémica en la que existe un desequilibrio entre el aporte de O₂ al miocardio y su demanda. En reposo, normalmente, el aporte de O₂ es suficiente porque la demanda es baja, sin embargo con el ejercicio, al aumentar la demanda de O₂, se produce isquemia.

La prueba consta de dos fases: estrés y reposo. El estrés puede ser con ejercicio o farmacológico. El estrés con ejercicio es el más fisiológico y es preferible cuando el paciente puede realizarlo. Existen tres tipos de ejercicio que sobrecargan el corazón de manera distinta: isométrico o estático, isotónico o dinámico y de resistencia (combinación de los dos anteriores). Se suele utilizar el ejercicio dinámico porque incrementa el gasto cardiaco hasta cuadruplicarlo a través de dos mecanismos: 1) vasodilatación de los grupos musculares implicados y 2) activación simpática asociada al ejercicio. Generalmente, el ejercicio dinámico se realiza sobre cinta sin fin o en cicloergómetro. Si el paciente no puede realizar el ejercicio (por ejemplo, por incapacidad para la marcha), se somete a estrés farmacológico. Principalmente se utilizan dipiridamol y dobutamina. El dipiridamol tiene un importante efecto vasodilatador a nivel coronario que genera el llamado síndrome de robo coronario en las coronarias estenóticas. Por otra parte, la dobutamina es una amina vasoactiva que gracias a su actividad betaadrenérgica aumenta el inocronotropismo, determinando un mayor consumo de oxígeno por parte del miocardio. Existen distintos protocolos de estudios de perfusión (con tecneciados, talio o combinación de ambos).

Las imágenes obtenidas tras el esfuerzo y la inyección del trazador son procesadas. Cuando no aparecen defectos en la perfusión ni deterioro en la función miocárdica la prueba se da como normal. En el caso de que aparezcan defectos estos indican la existencia de isquemia. Dicha isquemia puede ser reversible o irreversible. Esta corresponde a la necrosis. Si es reversible se traduce en una situación pasajera que corresponde o bien a la angina de pecho o bien a isquemia silente.

Estudio de perfusión miocárdica con tecneciados

El tecnecio-99 (99m-Tc, donde m indica que es un isómero metaestable del tecnecio) es el isótopo más utilizado en medicina nuclear. El 99m-Tc tiene la ventaja de tener una semivida corta, 6 horas, por lo que a las 24 horas el paciente prácticamente no emite más radiaciones. Además emite rayos gamma con una energía de 140 kEv, fácilmente detectables.

Actualmente se suele fijar con tetrafosmín formando el 99-mTc-tetrafosmín, un catión lipofílico que se fija a nivel del citosol proporcionalmente al gradiente metabólico celular. Tiene una extracción miocárdica muy buena, con un porcentaje de fijación del 2% de fármaco administrado y un aclaramiento sanguíneo y pulmonar muy rápido, lo que da un óptimo contraste corazón/pulmón a partir de los diez minutos. Previamente era más frecuente el uso del 99m-Tc-MIBI (metoxi-isobutil-isonitrilo), de características parecidas al 99m-Tc-tetrafosmín pero con aclaramiento más lento (unos 60 minutos).

Para diferenciar los dos tipos de isquemia (reversible e irreversible) existen dos protocolos, uno corto, en el que se obtienen imágenes en estrés y en reposo durante el mismo día, y uno largo, en el que se obtienen en distintos días. En la primera fase se procede a la inyección del radioisótopo en el momento de máximo esfuerzo del paciente. Las imágenes se obtienen 90 minutos después. Siempre se recomienda realizar una ligera ingesta antes de la obtención de las imágenes para favorecer la eliminación hepato-biliar e incrementar el tránsito intestinal del tecneciado, minimizando su interferencia con las imágenes cardiacas. El protocolo corto es más cómodo para el paciente, ya que no tiene que volver, sin embargo existe el inconveniente de que a la hora de realizar el test en reposo existe todavía cierta actividad residual de la primera dosis de radioisótopo (300 MBq). Para mitigar este efecto la segunda dosis tiene que ser hasta tres veces superior a la primera (900 MBq). Las discrepancias entre las imágenes obtenidas deben corregirse con parámetros de adquisición o en la fase de reconstrucción. En la práctica se usa el protocolo largo.

Estudio de perfusión miocárdica con talio 201

El talio-201 es un catión monovalente con un comportamiento similar al potasio (ión intracelular). Su distribución en el miocardio es proporcional al flujo coronario y también depende de la capacidad de extracción del cardiomiocito. La máxima concentración se obtiene a los 15-20 minutos y rápidamente va disminuyendo por un efecto de lavado. Por tales motivos la obtención de imágenes tiene que realizarse pocos minutos después de la administración, hecho que supone un problema allí donde exista una distancia importante entre los servicios de Cardiología y Medicina Nuclear. La ventaja consiste en que el estudio se puede realizar enteramente en el mismo día.

Estudio de perfusión miocárdica con talio y tecneciados

Son estudios diseñados para aprovechar las diferentes cualidades de los radiotrazadores de rápida ejecución. Primero se obtienen las imágenes en reposo con talio, que se elimina rápidamente, y poco después se inicia el estrés con tecneciados. La mayor dificultad es la complicada comparación entre imágenes de características diferentes.

Adquisición y procesado de las imágenes

Las imágenes son adquiridas por la gamma-cámara. Es necesario procesar tales imágenes para poder interpretarlas correctamente. Las dos fases principales de este proceso son la reconstrucción tomográfica y la cuantificación de la señal de perfusión miocárdica.

La reconstrucción tomográfica se realiza a partir de la adquisición de imágenes multiplanares con incremento angular. Dichas imágenes son luego reconstruidas a través de un complejo procedimiento matemático. El resultado es una imagen del ventrículo izquierdo en tres ejes: eje corto, eje largo horizontal y eje largo vertical.

La cuantificación de la señal de perfusión miocárdica es otro paso fundamental y puede ser relativa o absoluta. La cuantificación relativa es de dos tipos: en un primer caso se compara la intensidad de señal en el miocardio con respecto a la de otros órganos detectados simultáneamente. Este tipo de cuantificación se utiliza principalmente en estudios con talio-201. En el otro caso, se compara la intensidad de un segmento con la del segmento miocárdico que tiene la mayor actividad de emisión. El área del corazón se divide en varios segmentos (17 o 20 según el centro): en función de su localización habrá segmentos de las caras inferior, septal, lateral, anterior y apical. De esta manera, además de poder analizar la perfusión miocárdica en general, se puede estudiar la de cada segmento. Ya que cada zona del ventrículo izquierdo es irrigada preferentemente por una arteria coronaria (por ejemplo, la cara inferior por la coronaria derecha), se puede deducir qué arteria está provocando la hipoperfusión de alguna zona del miocardio. La cuantificación absoluta se utiliza exclusivamente en los estudios PET. Para representar espacialmente todo esto de un modo más claro y global se utiliza el diagrama polar o en ojo de buey. En él se integra la actividad de los distintos segmentos en una única imagen.

En la figura 5.2 se reproduce un estudio SPECT de una paciente de 64 años, con múltiples factores de riesgo, que refería desde unas semanas antes del estudio episodios de dolor en hemitórax izquierdo, irradiado al brazo izquierdo, de aparición con el esfuerzo y que cedía al detenerse. En el test de esfuerzo en tapiz rodante presentó, a baja carga, dolor precordial acompañado de infradesnivel del ST de 2,2 mm en varias derivaciones. Realizado el estudio de esfuerzo (serie de imágenes en la primera fila de la figura), se observa un defecto de perfusión a nivel anteroapical y sobre todo en la cara inferoposterior del ventrículo izquierdo, que alcanza una extensión aproximada del 17% del total del miocardio, como se observa en el diagrama polar (círculo con falta de color en la zona inferior). En el estudio de reposo, que son las imágenes de la fila siguiente, se observa una mejoría de los defectos de perfusión muy clara. Adicionalmente también se cuantificó una disminución del engrosamiento sistólico en esa zona, en el estudio de esfuerzo, lo que indica un trastorno de la contractilidad regional originado por la isquemia. Con estos resultados se efectuó una coronariografía que mostró una lesión severa en la arteria coronaria derecha, siendo tratada con angioplastia e implantación de stent. En la actualidad está asintomática.

Fig. 5.2 SPECT.

Adicionalmente, otra técnica más sofisticada consiste en la integración de la información de la SPECT en otra técnica de imagen, lo que aumenta su potencia diagnóstica; esto se realiza con la llamada «fusión multimodal». Normalmente se unen imágenes funcionales con imágenes anatómicas. El híbrido más común es la fusión de SPECT/PET con angio-TAC coronario.

Indicaciones

El estudio de perfusión miocárdica tiene su principal papel en el diagnóstico de la cardiopatía isquémica. Ante una clínica de opresión torácica o equivalente anginoso se utilizan pruebas de provocación de isquemia con la finalidad de aportar algo más que confirme la sospecha diagnóstica. Por ejemplo, en un paciente con dolor torácico agudo, alteraciones del segmento ST en el ECG y elevación de marcadores de daño miocárdico no se necesita ninguna prueba adicional para diagnosticar un síndrome coronario agudo. Sin embargo, dentro del espectro de la cardiopatía isquémica existen muchas formas de presentación y la valoración clínica, analítica y electrocardiográfica no siempre permite llegar al diagnóstico, necesitando más pruebas.

Ante un paciente con clínica de dolor torácico, en primera instancia se debe estratificar el riesgo utilizando tablas que tengan en cuenta la edad, el sexo y el tipo de presentación clínica. Esta información determina una probabilidad pretest. La prueba diagnóstica que se solicite ha de tener una sensibilidad y especificidad tal que aporte más información que la probabilidad pretest. Según las guías de cardiopatía isquémica de la Sociedad Europea de Cardiología la SPECT de perfusión miocárdica es especialmente útil en pacientes con probabilidad intermedia (15-85%), dadas su elevada especificidad (85%) y sensibilidad (85%). De este modo, aplicando el análisis probabilístico, el mejor valor predictivo del test se obtiene con pruebas negativas en pacientes con probabilidad pretest baja o con pruebas positivas cuando la probabilidad es alta. En dichas guías la SPECT tiene el mismo grado de recomendación que otras pruebas de detección de isquemia, como la resonancia magnética de estrés y el ecoestrés. De hecho, la elección de la prueba dependerá en mayor medida de la experiencia y disponibilidad del centro donde se realiza.

La interpretación de la prueba es multifactorial. Se valora la presencia de isquemia electrocardiográfica y la presencia de síntomas. En cuanto al estudio isotópico, se analizan los defectos de perfusión, la alteración de la contractilidad regional y global y el empeoramiento sistólico. En el estudio de perfusión existen cuatro posibles resultados:

–Normal: misma emisión en reposo y con estrés.

–Defecto reversible: con estrés se observa un defecto de señal que se normaliza enteramente en reposo. Es la situación típica de la isquemia, y al ser viable el miocardio se puede revascularizar.

–Defecto irreversible: hipoperfusión o falta total de perfusión tanto con estrés como en reposo. Es la situación de la necrosis o infarto transmural. No existe miocardio viable, por lo tanto la revascularización no es eficaz.

–Defecto parcialmente reversible: es un término intermedio entre los dos anteriores. Existe hipoperfusión con estrés que no se corrige del todo en reposo. Indica presencia de necrosis y viabilidad miocárdica.

La SPECT de perfusión miocárdica no se limita únicamente a la información de si el paciente tiene o no cardiopatía isquémica, sino que añade mucha información de cara al tratamiento y pronóstico del paciente. Según donde estén ubicados los segmentos hipoperfundidos se puede deducir la arteria coronaria responsable y según el número de segmentos si se trata de una lesión extensa; por ejemplo, no es lo mismo de cara al tratamiento la afectación de un segmento del territorio de la coronaria derecha que la afectación de todos los segmentos de la descendente anterior. En el primer caso se optaría por tratamiento médico, en el segundo se debería realizar una coronariografía.

Como todas las pruebas de detección de isquemia, tiene algunas limitaciones. La enfermedad del tronco común y la multivaso pueden infraestimarse, dado que la intensidad de señal de un segmento se compara con el que más rayos gamma emite. Si existe un defecto de perfusión homogéneo puede darse por normal una prueba fuertemente patológica. Sin embargo, existen otras variables, llamadas no-de-perfusión, que completan el estudio y reducen de manera considerable esta limitación. La caída patológica de la tensión arterial de más de 20 mmHg o un pico máximo de tensión arterial por debajo de 90 mmHg con el estrés suelen ser indicativos de enfermedad multivaso o de afectación del tronco, tal como se conoce de la prueba de esfuerzo clásica. Otras variables no-de-perfusión se obtienen con el gated-SPECT (ver más adelante el apartado «Estudio de la función ventricular»), es decir, con la adquisición sincronizada de imágenes con el ECG. La onda R coincide con el final de la diástole y la onda T con la sístole, de esta manera es posible conocer en qué momento del ciclo cardiaco se está y calcular la función sistólica. Otra valoración se basa en la detección del empeoramiento sistólico, que indica alteración contráctil del miocardio, del mismo modo que las alteraciones regional y global de la contractilidad, que se verán más adelante al describir el estudio de la función ventricular. Otro parámetro importante es la captura pulmonar. Un ventrículo izquierdo funcionante rastrea el radiofármaco de los pulmones y lo bombea al resto de la circulación sistémica. Si hay un aumento de concentración del radiofármaco a nivel pulmonar, es indicativo de mal funcionamiento del ventrículo izquierdo, y por ende de mal pronóstico.

Limitaciones

La limitación principal de esta prueba es su radioactividad. Se estima que la exposición media es de 6 mSv por prueba, por lo tanto serán 12 mSv si se realizan en estrés y reposo: ligeramente por encima de un cateterismo terapéutico. Otra limitación es la presencia de un bloqueo completo de rama izquierda, que determina que las variables de no perfusión no sean útiles. En presencia de esta alteración de la conducción el ventrículo izquierdo se desporaliza (y por lo tanto se contrae) de forma asincrónica: primero el septo y posteriormente la pared lateral, lo cual es causa frecuente de detección de falsos defectos de perfusión del tabique interventricular. En este caso el patrón «oro» es la RMN cardiaca.

Una ventaja importante con respecto a otras pruebas es que se puede realizar en pacientes con obesidad mórbida. De hecho, los equipos de RMN cardiaca soportan un peso máximo de 120-130 kg, y con la ecografía de estrés existe el problema de la mala ventana acústica. Además se puede realizar en los pacientes claustrofóbicos que no soporten el túnel de la RMN.

En conclusión, la SPECT de perfusión miocárdica, en manos expertas, es una herramienta diagnóstica fundamental en la cardiopatía isquémica, al mismo nivel que el eco estrés y la RMN-C. Además, aporta mucha información en términos pronósticos, sobre todo si se integran las variables de perfusión con las no-de-perfusión.

Nuevas aplicaciones

En la cardiopatía isquémica aguda (infarto del miocardio y angina inestable) no están indicadas pruebas de provocación de isquemia, sin embargo el SPECT de perfusión miocárdica se está utilizando en algunos centros para su diagnóstico en casos dudosos (cambios no claros en el ECG, primera muestra de enzimas de necrosis miocárdica normales). Solo se obtienen las imágenes en reposo, y si existe un área isquémica aparece un defecto de perfusión con un valor predictivo negativo muy alto (es decir, si la prueba es negativa es altamente improbable que se trate de un síndrome coronario agudo). Sin embargo, en estos casos la prueba con el mayor valor predictivo negativo es la TAC coronaria multicorte.