Angiografía con radionúclidos

Imágenes de medicina nuclear de los ventrículos del corazón

La angiografía con radionúclidos es un área de la medicina nuclear que se especializa en la obtención de imágenes para mostrar la funcionalidad de los ventrículos derecho e izquierdo del corazón , lo que permite una intervención diagnóstica informada en la insuficiencia cardíaca . Implica el uso de un radiofármaco , inyectado en un paciente, y una cámara gamma para la adquisición. Una exploración MUGA (adquisición multigated) implica una adquisición activada (gated) en diferentes puntos del ciclo cardíaco . La exploración MUGA también se denomina angiocardiografía con radionúclidos de equilibrio , ventriculografía con radionúclidos ( RNVG ) o imágenes de la reserva sanguínea sincronizada , así como exploración SYMA (exploración de adquisición multigated sincronizada).

Este modo de obtención de imágenes proporciona una imagen de tipo cine del corazón latiendo y permite al intérprete determinar la eficiencia de las válvulas y cámaras cardíacas individuales . La exploración MUGA/Cine representa un complemento sólido para el ecocardiograma , ahora más común . Las matemáticas relacionadas con la adquisición del gasto cardíaco ( Q ) se ven bien atendidas por ambos métodos, así como por otros modelos económicos que respaldan la fracción de eyección como un producto del corazón/miocardio en sístole . La ventaja de una exploración MUGA sobre un ecocardiograma o un angiograma es su precisión. Un ecocardiograma mide la fracción de acortamiento del ventrículo y está limitado por la capacidad del usuario. Además, un angiograma es invasivo y, a menudo, más caro. Una exploración MUGA proporciona una representación más precisa de la fracción de eyección cardíaca. ^[1]

Historia

Exploración MUGA normal

La gammagrafía MUGA se introdujo por primera vez a principios de la década de 1970 y rápidamente se aceptó como la técnica preferida para medir la fracción de eyección del ventrículo izquierdo (FEVI) con un alto grado de precisión. Varios estudios iniciales demostraron una excelente correlación de la FEVI derivada de la MUGA con los valores obtenidos mediante ventriculografía de contraste por cateterismo cardíaco. ^[2]

Objetivo

La ventriculografía con radionúclidos se realiza para evaluar la enfermedad de la arteria coronaria (EAC), la enfermedad cardíaca valvular , las enfermedades cardíacas congénitas , la miocardiopatía y otros trastornos cardíacos . ^[3] La MUGA generalmente se solicita para los siguientes pacientes: ^{[ cita requerida ]}

• En caso de enfermedad coronaria conocida o sospechada , para diagnosticar la enfermedad y predecir los resultados.
• Con lesiones en las válvulas cardíacas
• Con insuficiencia cardíaca congestiva
• Que se hayan sometido a una angioplastia coronaria transluminal percutánea , una cirugía de injerto de derivación de la arteria coronaria o una terapia médica, para evaluar la eficacia del tratamiento.
• Con bajo gasto cardíaco después de una cirugía a corazón abierto
• Que estén recibiendo tratamiento con agentes farmacológicos cardiotóxicos , como en quimioterapia , por ejemplo, con doxorrubicina o inmunoterapia ( herceptina ).
• Que han tenido un trasplante cardíaco

La ventriculografía con radionúclidos proporciona una medición mucho más precisa de la fracción de eyección del ventrículo izquierdo (FEVI) que un ecocardiograma transtorácico (ETT). El ecocardiograma transtorácico depende en gran medida del operador, por lo que la ventriculografía con radionúclidos es una medición más reproducible de la FEVI. Su principal uso hoy en día es en el monitoreo de la función cardíaca en pacientes que reciben ciertos agentes quimioterapéuticos (antraciclinas: doxorrubicina o daunorrubicina) que son cardiotóxicos. La dosis de quimioterapia a menudo se determina en función de la función cardíaca del paciente. En este contexto, es necesaria una medición mucho más precisa de la fracción de eyección que la que puede proporcionar un ecocardiograma transtorácico. ^[3]

Procedimiento

La exploración MUGA se realiza marcando el conjunto de glóbulos rojos del paciente con un trazador radiactivo, tecnecio -99m- pertecnetato (Tc-99m), y midiendo la radiactividad sobre la parte anterior del tórax a medida que la sangre radiactiva fluye a través de los grandes vasos y las cámaras del corazón. ^{[ cita requerida ]}

La introducción del marcador radiactivo puede realizarse in vivo o in vitro . En el método in vivo, se inyectan iones de estaño ( estaño ) en el torrente sanguíneo del paciente. Una inyección intravenosa posterior de la sustancia radiactiva , tecnecio -99m- pertecnetato , marca los glóbulos rojos in vivo . Con una actividad administrada de aproximadamente 800 MBq , la dosis de radiación efectiva es de aproximadamente 6 mSv . ^{[4] [5]}

En el método in vitro , se extrae una parte de la sangre del paciente y se inyectan iones estannosos (en forma de cloruro estannoso ) en la sangre extraída. A continuación, se añade el tecnecio a la mezcla como en el método in vivo . En ambos casos, el cloruro estannoso reduce el ion tecnecio y evita que se escape de los glóbulos rojos durante el procedimiento. ^{[6] [7]}

La técnica in vivo es más conveniente para la mayoría de los pacientes, ya que requiere menos tiempo y es menos costosa, y más del 80 por ciento del radionúclido inyectado generalmente se une a los glóbulos rojos con este enfoque. La unión de los glóbulos rojos del trazador radiactivo es generalmente más eficiente que el marcaje in vitro , y se prefiere en pacientes con catéteres intravenosos permanentes para disminuir la adherencia de Tc-99m a la pared del catéter y aumentar la eficiencia del marcaje del depósito de sangre. ^[8]

El paciente se coloca debajo de una gammacámara , que detecta la radiación gamma de bajo nivel de 140 keV que emite el tecnecio-99m ( ^99m Tc). A medida que se adquieren las imágenes de la gammacámara, se utiliza el latido del corazón del paciente para "controlar" la adquisición. El resultado final es una serie de imágenes del corazón (normalmente dieciséis), una en cada etapa del ciclo cardíaco . ^{[ cita requerida ]}

Dependiendo de los objetivos de la prueba, el médico puede decidir realizar una MUGA en reposo o una MUGA de esfuerzo. Durante la MUGA en reposo, el paciente se recuesta en posición vertical, mientras que durante una MUGA de esfuerzo, se le pide al paciente que haga ejercicio durante la exploración. La MUGA de esfuerzo mide el rendimiento cardíaco durante el ejercicio y generalmente se realiza para evaluar el impacto de una enfermedad coronaria sospechada. En algunos casos, se puede realizar una MUGA con nitroglicerina , en la que se administra nitroglicerina (un vasodilatador ) antes de la exploración. ^{[ cita requerida ]}

Las imágenes resultantes muestran que los depósitos de sangre derivados volumétricamente en las cámaras del corazón y las imágenes cronometradas pueden interpretarse computacionalmente para calcular la fracción de eyección y la fracción de inyección del corazón. El método Massardo puede utilizarse para calcular los volúmenes de los ventrículos. Esta exploración de medicina nuclear proporciona un medio preciso, económico y fácilmente reproducible para medir y controlar las fracciones de eyección e inyección de los ventrículos, que son una de las muchas métricas clínicas importantes para evaluar el rendimiento cardíaco global. ^{[ cita requerida ]}

Exposición a la radiación

Expone a los pacientes a menos radiación que estudios de radiografía de tórax comparables . Sin embargo, el material radiactivo se retiene en el paciente durante varios días después de la prueba, durante los cuales pueden activarse sofisticadas alarmas de radiación, como en los aeropuertos. ^[3] La ventriculografía con radionúclidos ha sido reemplazada en gran medida por la ecocardiografía , que es menos costosa y no requiere exposición a la radiación. ^{[ cita requerida ]}

Resultados

Resultados normales

En sujetos normales, la fracción de eyección del ventrículo izquierdo (FEVI) debe ser de alrededor del 50% ^[9] (rango, 50-80%). No debe haber ninguna zona de movimiento anormal de la pared (hipocinesia, acinesia o discinesia). Las anomalías en la función cardíaca pueden manifestarse como una disminución de la FEVI y/o la presencia de anomalías en el movimiento global y regional de la pared. En sujetos normales, las tasas de llenado pico deben estar entre 2,4 y 3,6 volúmenes diastólicos finales (VTD) por segundo, y el tiempo hasta la tasa de llenado pico debe ser de 135-212 ms. ^{[ cita requerida ]}

Resultados anormales

Una distribución desigual del tecnecio en el corazón indica que el paciente tiene una enfermedad de la arteria coronaria, una miocardiopatía o una derivación de la sangre dentro del corazón. Las anomalías en una MUGA en reposo suelen indicar un ataque cardíaco, mientras que las que se producen durante el ejercicio suelen indicar isquemia . En una MUGA de estrés, los pacientes con enfermedad de la arteria coronaria pueden presentar una disminución de la fracción de eyección. En un paciente que ha tenido un ataque cardíaco o se sospecha que tiene otra enfermedad que afecta al músculo cardíaco, esta exploración puede ayudar a determinar la posición en el corazón que ha sufrido daño, así como a evaluar el grado de daño. Las exploraciones MUGA también se utilizan para evaluar la función cardíaca antes y durante la recepción de ciertas quimioterapias (p. ej., doxorrubicina (Adriamicina)) o inmunoterapia (específicamente, herceptina ) que tienen un efecto conocido sobre la función cardíaca. ^{[ cita requerida ]}

Método Massardo

El método Massardo ^[10] es uno de los muchos métodos para estimar el volumen de los ventrículos y, por lo tanto, en última instancia, la fracción de eyección. Recordemos que una exploración MUGA es un método de obtención de imágenes nucleares que implica la inyección de un isótopo radiactivo ( Tc-99m ) que adquiere imágenes bidimensionales sincronizadas del corazón mediante un escáner SPECT . Los valores de los píxeles en una imagen de este tipo representan el número de conteos (desintegraciones nucleares) detectados dentro de esa región en un intervalo de tiempo determinado. El método Massardo permite estimar un volumen tridimensional a partir de una imagen bidimensional de conteos de desintegración mediante: ^{[ cita requerida ]}

${\displaystyle V=1.38M^{3}r^{\frac {3}{2}}}$,

donde es la dimensión del píxel y es la relación entre el número total de conteos dentro del ventrículo y el número de conteos dentro del píxel más brillante (más caliente). El método de Massardo se basa en dos supuestos: (i) el ventrículo es esférico y (ii) la radiactividad se distribuye de manera homogénea. ^{[ cita requerida ]} ${\displaystyle M}$ ${\displaystyle r}$

La fracción de eyección , , se puede calcular entonces: ${\displaystyle E_{f}}$

${\displaystyle E_{f}(\%)={\frac {\text{EDV - ESV}}{\text{EDV}}}\times 100}$,

donde el EDV (volumen telediastólico) es el volumen de sangre dentro del ventrículo inmediatamente antes de una contracción y el ESV (volumen telesistólico) es el volumen de sangre que queda en el ventrículo al final de una contracción. La fracción de eyección es, por lo tanto, la fracción del volumen telediastólico que se eyecta con cada latido. ^{[ cita requerida ]}

Los escáneres SPECT Siemens Intevo emplean el método Massardo en sus exploraciones MUGA. Existen otros métodos para estimar el volumen ventricular, pero el método Massardo es suficientemente preciso y sencillo de realizar, evitando la necesidad de muestras de sangre, correcciones de atenuación o correcciones de decaimiento. ^{[11] [12] [13]}

Derivación

Defina la relación como la relación entre los recuentos dentro de la cámara del corazón y los recuentos en el píxel más caliente: ^{[ cita requerida ]} ${\displaystyle r}$

${\displaystyle r={\frac {\text{Total counts within the chamber}}{\text{Total counts in the hottest pixel}}}={\frac {N_{t}}{N_{m}}}}$.

Suponiendo que la actividad se distribuye de forma homogénea, el recuento total es proporcional al volumen. El recuento máximo de píxeles es, por tanto, proporcional a la longitud del eje más largo perpendicular al colimador, , multiplicado por el área de la sección transversal de un píxel, . Podemos escribir: ^{[ cita requerida ]} ${\displaystyle D_{m}}$ ${\displaystyle M^{2}}$

${\displaystyle N_{m}=KM^{2}D_{m}}$,

donde es una constante de proporcionalidad con unidades de recuentos/cm . Los recuentos totales, , se pueden escribir donde es el volumen del ventrículo y es la misma constante de proporcionalidad ya que estamos asumiendo una distribución homogénea de la actividad. El método de Massardo ahora hace la simplificación de que el ventrículo tiene forma esférica, dando ${\displaystyle K}$ ${\displaystyle ^{3}}$ ${\displaystyle N_{t}}$ ${\displaystyle N_{t}=KV_{t}}$ ${\displaystyle V_{t}}$ ${\displaystyle K}$

${\displaystyle N_{t}=K\left({\frac {\pi }{6}}\right)D^{3}}$,

donde es el diámetro de la esfera y por lo tanto es equivalente a lo anterior. Esto nos permite expresar la relación como ^{[ cita requerida ]} ${\displaystyle D}$ ${\displaystyle D_{m}}$ ${\displaystyle r}$

${\displaystyle r={\frac {N_{t}}{N_{m}}}={\frac {\pi D^{2}}{6M^{2}}}}$,

Finalmente, dando el diámetro del ventrículo en términos de , es decir, cuentas, solo: ${\displaystyle r}$

${\displaystyle D^{2}=\left({\frac {6}{\pi }}\right)M^{2}r}$.

A partir de esto, el volumen del ventrículo en términos de recuentos solamente es simplemente

${\displaystyle V_{t}={\sqrt {\frac {6}{\pi }}}M^{3}r^{\frac {3}{2}}\approx 1.38M^{3}r^{\frac {3}{2}}}$.

Referencias

1. Gillam, Linda D.; Otto, Catherine M. (2011). Enfoques avanzados en ecocardiografía. Elsevier Health Sciences. pág. 224. ISBN 978-1437726978.
2. Folland, ED; Hamilton GW; Larson SM; Kennedy JW; Williams DL; Ritchie JL (1977). "La fracción de eyección de radionúclidos: una comparación de tres técnicas de radionúclidos con angiografía de contraste". J Nucl Med . 18 (12): 1159–66. PMID  606737.
3. Manuales Merck > Imágenes con radionúclidos Última revisión completa mayo de 2009 por Michael J. Shea, MD. Última modificación del contenido mayo de 2009
4. "Guía de procedimiento para ventriculograma cardíaco con radionúclidos planares para la evaluación de la función sistólica del ventrículo izquierdo" (PDF) . BNMS . 2016 . Consultado el 25 de septiembre de 2017 .
5. "Guía de procedimientos de la Sociedad de Medicina Nuclear para la ventriculografía con radionúclidos en equilibrio controlado" (PDF) . SNMMI . 15 de junio de 2002 . Consultado el 25 de septiembre de 2017 .
6. Saha, Gopal B. (2010). "Características de radiofármacos específicos". Fundamentos de farmacia nuclear (6.ª ed.). Nueva York: Springer. págs. 115-152. doi :10.1007/978-1-4419-5860-0_7. ISBN 978-1-4419-5859-4.
7. Callahan, RJ (2006). "Glóbulos rojos radiomarcados: método y mecanismos" (PDF) . Educación continua para farmacéuticos nucleares y profesionales de la medicina nuclear . Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Nuevo México . Consultado el 25 de septiembre de 2017 .
8. Waterstram-Rich, Kristen M.; Gilmore, David (2016). Medicina nuclear y PET/CT: tecnología y técnicas. Elsevier Health Sciences. pág. 512. ISBN 9780323400350.
9. "Muga Scan". Cancer.Net . 7 de agosto de 2012.
10. Massardo, Teresa; Gal, Rami A.; Grenier, Raymond P.; Schmidt, Donald H.; Port, Steven C. (1990). "Cálculo del volumen ventricular izquierdo utilizando un método de relación basado en recuento aplicado a la angiografía con radionúclidos multigated". Revista de medicina nuclear . 31 (4): 450–456. PMID  2324820.
11. Levy, Wayne C.; Cerqueira, Manuel D.; Matsuoka, Dale T.; Harp, George D.; Sheehan, Florence H.; Stratton, John R. (1992). "Cuatro métodos con radionúclidos para la determinación del volumen ventricular izquierdo: comparación de una técnica manual y una automatizada". Revista de medicina nuclear . 33 (5): 763–770. PMID  1569488.
12. Gal, Rami A.; Grenier, Raymond P.; Port, Steven C.; Dymond, Duncan S.; Schmidt, Donald H. (1992). "Cálculo del volumen ventricular izquierdo utilizando un método de proporción basado en recuento aplicado a la angiografía con radionúclidos de primer paso". Revista de medicina nuclear . 33 (12): 2124–2132. PMID  1460504.
13. Sobic-Saranovic, D; et al. (2005). "Métodos para la cuantificación de volúmenes ventriculares izquierdos evaluados mediante ventriculografía con radionúclidos (primera parte)". Glas SRP Akad Nauka Med . 4 : 11–30.

Enlaces externos

• Radionúclidos+Angiografía en los Encabezados de Temas Médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.