La perfusión es el paso de líquido a través del sistema linfático o vasos sanguíneos hasta un órgano o tejido. [1] La práctica de la exploración de perfusión es el proceso mediante el cual esta perfusión puede observarse, registrarse y cuantificarse. El término exploración de perfusión abarca una amplia gama de modalidades de imágenes médicas . [2]
Con la capacidad de determinar datos sobre el flujo sanguíneo a órganos vitales como el corazón y el cerebro, los médicos pueden tomar decisiones más rápidas y precisas sobre el tratamiento de los pacientes. La medicina nuclear ha liderado la exploración de perfusión durante algún tiempo, aunque la modalidad tiene ciertos inconvenientes. A menudo se le denomina "medicina poco clara", ya que las exploraciones realizadas pueden parecerle al ojo inexperto simplemente patrones esponjosos e irregulares. Los avances más recientes en CT y MRI han significado imágenes más claras y datos sólidos, como gráficos que representan el flujo sanguíneo y el volumen sanguíneo durante un período de tiempo fijo. [2]
El uso de microesferas radiactivas es un método más antiguo para medir la perfusión que las técnicas de imagen más recientes. Este proceso implica marcar microesferas con isótopos radiactivos e inyectarlas en el sujeto de prueba. Las mediciones de perfusión se toman comparando la radiactividad de regiones seleccionadas dentro del cuerpo con la radiactividad de muestras de sangre extraídas en el momento de la inyección de microesferas. [3]
Posteriormente se desarrollaron técnicas para sustituir microesferas fluorescentes por microesferas marcadas radiactivamente. [4]
El método mediante el cual se mide la perfusión de un órgano mediante TC es todavía un concepto relativamente nuevo, aunque los primeros estudios de imágenes dinámicas de la perfusión cerebral fueron informados en 1979 por E. Ralph Heinz et al. del Centro Médico de la Universidad de Duke, Durham, Carolina del Norte, [5] citando una referencia en una presentación sobre "Tomografía Computarizada Dinámica" en el XI. Symposium Neuroradiologicum en Wiesbaden, 4 al 10 de junio de 1978, que no ha sido presentado a las actas del congreso. [6] El marco y los principios originales para el análisis de perfusión por TC fueron establecidos concretamente en 1980 por Leon Axel de la Universidad de California en San Francisco. [7] Se lleva a cabo más comúnmente para neuroimagen utilizando escaneo secuencial dinámico de una región preseleccionada del cerebro durante la inyección de un bolo de material de contraste yodado a medida que viaja a través de la vasculatura. Luego se pueden utilizar varios modelos matemáticos para procesar los datos temporales sin procesar para determinar información cuantitativa, como la tasa de flujo sanguíneo cerebral (FSC) después de un accidente cerebrovascular isquémico o una hemorragia subaracnoidea por aneurisma . La perfusión práctica por TC realizada en escáneres de TC modernos fue descrita por primera vez por Ken Miles, Mike Hayball y Adrian Dixon de Cambridge, Reino Unido [8] y posteriormente desarrollada por muchas personas, entre ellas Matthias Koenig y Ernst Klotz en Alemania, [9] y más tarde por Max Wintermark. en Suiza y Ting-Yim Lee en Ontario, Canadá. [10]
Existen diferentes técnicas de resonancia magnética de perfusión , siendo las más comunes la de contraste dinámico mejorado (DCE), la de susceptibilidad dinámica con contraste (DSC) y la de marcado de espín arterial (ASL). [11]
En la DSC, se inyecta un agente de contraste de gadolinio (Gd) (generalmente por vía intravenosa) y se adquiere una serie temporal de imágenes rápidas ponderadas en T2* . A medida que el gadolinio pasa a través de los tejidos, induce una reducción de T2* en los protones del agua cercanos; la correspondiente disminución en la intensidad de la señal observada depende de la concentración local de Gd, que puede considerarse un indicador de la perfusión. Luego, los datos de series de tiempo adquiridos se posprocesan para obtener mapas de perfusión con diferentes parámetros, como BV (volumen de sangre), BF (flujo sanguíneo), MTT (tiempo de tránsito medio) y TTP (tiempo hasta el pico).
DCE-MRI también utiliza contraste de Gd intravenoso, pero la serie temporal está ponderada en T1 y proporciona una mayor intensidad de señal correspondiente a la concentración local de Gd. El modelado de DCE-MRI produce parámetros relacionados con la permeabilidad vascular y la tasa de transferencia de extravasación (consulte el artículo principal sobre perfusión MRI ).
El etiquetado de espín arterial (ASL) tiene la ventaja de no depender de un agente de contraste inyectado , sino que infiere la perfusión a partir de una caída en la señal observada en el corte de imágenes que surge de los espines entrantes (fuera del corte de imágenes) que se han saturado selectivamente. Son posibles varios esquemas ASL, siendo el más simple la recuperación de inversión alterna de flujo (FAIR), que requiere dos adquisiciones de parámetros idénticos con la excepción de la saturación fuera del corte; En teoría, la diferencia entre las dos imágenes se debe únicamente a los espines entrantes y puede considerarse un "mapa de perfusión".
La medicina nuclear utiliza isótopos radiactivos para el diagnóstico y tratamiento de pacientes. Mientras que la radiología proporciona datos principalmente sobre la estructura, la medicina nuclear proporciona información complementaria sobre la función. [12] Todas las exploraciones de medicina nuclear brindan información al médico remitente sobre la función del sistema del que están obteniendo imágenes.
Las técnicas específicas utilizadas generalmente son cualquiera de las siguientes:
Los usos de la exploración de perfusión NM incluyen exploraciones de ventilación/perfusión de los pulmones, imágenes de perfusión miocárdica del corazón e imágenes cerebrales funcionales .
Las exploraciones de ventilación/perfusión, a veces denominadas exploración VQ (V=ventilación, Q=perfusión), son una forma de identificar áreas que no coinciden entre el suministro de sangre y aire a los pulmones. Se utiliza principalmente para detectar una embolia pulmonar .
La parte de perfusión del estudio utiliza un radioisótopo etiquetado en la sangre que muestra en qué parte de los pulmones se perfunde la sangre. Si la exploración muestra algún área a la que le falta suministro, significa que hay un bloqueo que no permite que la sangre perfunda esa parte del órgano.
La imagen de perfusión miocárdica (MPI) es una forma de imagen cardíaca funcional que se utiliza para el diagnóstico de la cardiopatía isquémica . El principio subyacente es que, en condiciones de estrés, el miocardio enfermo recibe menos flujo sanguíneo que el miocardio normal. MPI es uno de varios tipos de prueba de esfuerzo cardíaco .
Se administra un radiofármaco específico para el corazón. Por ejemplo, 99m Tc-tetrofosmina (Myoview, GE Healthcare), 99m Tc-sestamibi (Cardiolite, Bristol-Myers Squibb ahora Lantheus Medical Imaging ). A continuación, se eleva la frecuencia cardíaca para inducir estrés miocárdico, ya sea mediante ejercicio o farmacológicamente con adenosina , dobutamina o dipiridamol ( la aminofilina se puede utilizar para revertir los efectos del dipiridamol).
La imagen SPECT realizada después del estrés revela la distribución del radiofármaco y, por tanto, el flujo sanguíneo relativo a las diferentes regiones del miocardio. El diagnóstico se realiza comparando imágenes de estrés con un conjunto adicional de imágenes obtenidas en reposo. Como el radionúclido se redistribuye lentamente, normalmente no es posible realizar ambos conjuntos de imágenes el mismo día, por lo que se requiere una segunda asistencia entre 1 y 7 días después (aunque, con un estudio de perfusión miocárdica Tl-201 con dipiridamol, las imágenes en reposo pueden adquirirse tan solo dos horas después del estrés). Sin embargo, si las imágenes de estrés son normales, no es necesario realizar imágenes de reposo, ya que también serán normales; por lo tanto, las imágenes de estrés normalmente se realizan primero.
Se ha demostrado que la MPI tiene una precisión general de aproximadamente el 83 % ( sensibilidad : 85 %; especificidad : 72 %), [13] y es comparable (o mejor) que otras pruebas no invasivas para la cardiopatía isquémica, incluida la ecocardiografía de estrés .
Por lo general, el trazador emisor de rayos gamma utilizado en las imágenes cerebrales funcionales es la exametazima de tecnecio ( 99m Tc) ( 99m Tc-HMPAO, hexametilpropilenaminooxima). El tecnecio-99m ( 99m Tc) es un isómero nuclear metaestable que emite rayos gamma que pueden detectarse con una cámara gamma. Cuando se une a exametazima, esto permite que el tejido cerebral absorba 99m Tc de manera proporcional al flujo sanguíneo cerebral, lo que a su vez permite evaluar el flujo sanguíneo cerebral con la cámara gamma nuclear.
Debido a que el flujo sanguíneo en el cerebro está estrechamente relacionado con el metabolismo cerebral local y el uso de energía, se utiliza 99m Tc-exametazima (así como el trazador similar 99m Tc-EC) para evaluar el metabolismo cerebral regionalmente, en un intento de diagnosticar y diferenciar los diferentes Patologías causales de la demencia . El metanálisis de muchos estudios publicados sugiere que la SPECT con este marcador tiene aproximadamente un 74% de sensibilidad para diagnosticar la enfermedad de Alzheimer, frente a una sensibilidad del 81% para el examen clínico (pruebas mentales, etc.). Estudios más recientes han demostrado una precisión de la SPECT en el diagnóstico de Alzheimer de hasta el 88%. [14] En el metanálisis, la SPECT fue superior al examen clínico y a los criterios clínicos (91 % frente a 70 %) para poder diferenciar la enfermedad de Alzheimer de las demencias vasculares. [15] Esta última capacidad se relaciona con las imágenes de SPECT del metabolismo local del cerebro, en las que la pérdida irregular del metabolismo cortical observada en múltiples accidentes cerebrovasculares difiere claramente de la pérdida más uniforme o "suave" de la función cerebral cortical no occipital típica del Alzheimer. enfermedad.
La exploración SPECT con exametazima 99m Tc compite con la exploración PET del cerebro con fludesoxiglucosa (FDG) , que trabaja para evaluar el metabolismo regional de la glucosa cerebral, para proporcionar información muy similar sobre el daño cerebral local de muchos procesos. Sin embargo, la SPECT está más disponible por la razón básica de que la tecnología de generación de radioisótopos es más duradera y mucho menos costosa en la SPECT, y el equipo de exploración gamma también es menos costoso. La razón de esto es que el 99m Tc se extrae de generadores de tecnecio-99m relativamente simples que se entregan semanalmente a hospitales y centros de exploración para suministrar radioisótopos nuevos, mientras que el FDG PET depende del FDG que debe fabricarse en un costoso ciclotrón médico y "caliente". -lab" (laboratorio de química automatizado para la fabricación de radiofármacos), luego debe entregarse directamente a los sitios de escaneo, con la fracción de entrega para cada viaje limitada por su corta vida media natural de 110 minutos.
La exploración con radionúclidos del escroto es la técnica de imagen más precisa para diagnosticar la torsión testicular , pero no está disponible de forma rutinaria. [16] El agente elegido para este propósito es el pertecnetato de tecnecio-99m. [17] Inicialmente proporciona una angiografía con radionúclido, seguida de una imagen estática después de que el radionúclido ha perfundido el tejido. En el paciente sano, las imágenes iniciales muestran un flujo simétrico hacia los testículos y las imágenes tardías muestran una actividad uniformemente simétrica. [17]