La perfusión es el paso de líquido a través del sistema linfático o los vasos sanguíneos hacia un órgano o tejido. [1] La práctica de la gammagrafía de perfusión es el proceso mediante el cual se puede observar, registrar y cuantificar esta perfusión. El término gammagrafía de perfusión abarca una amplia gama de modalidades de imágenes médicas . [2]
Gracias a 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 estado a la vanguardia de la exploración de perfusión durante algún tiempo, aunque esta modalidad tiene ciertas desventajas. A menudo se la denomina "medicina poco clara", ya que las exploraciones que se producen pueden parecer al ojo inexperto simplemente como patrones irregulares y difusos. Los avances más recientes en TC y RMN han permitido obtener imágenes más claras y datos más sólidos, como gráficos que representan el flujo sanguíneo y el volumen sanguíneo representado en un período de tiempo fijo. [2]
El uso de microesferas radiactivas es un método más antiguo para medir la perfusión que las técnicas de imagenología más recientes. Este proceso implica marcar microesferas con isótopos radiactivos e inyectarlos 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 las microesferas. [3]
Más tarde, se desarrollaron técnicas para sustituir las microesferas fluorescentes por microesferas marcadas radiactivamente. [4]
El método por 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 a su vez una referencia a una presentación sobre "Tomografía Computarizada Dinámica" en el XI Simposio Neuroradiologicum en Wiesbaden, del 4 al 10 de junio de 1978, que no ha sido presentada en las actas de la conferencia. [6] El marco y los principios originales para el análisis de la perfusión mediante TC fueron establecidos concretamente en 1980 por Leon Axel en la Universidad de California en San Francisco. [7] Se lleva a cabo más comúnmente para neuroimagen utilizando el 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. Se pueden utilizar varios modelos matemáticos para procesar los datos temporales sin procesar y determinar información cuantitativa, como la tasa de flujo sanguíneo cerebral (FSC) después de un accidente cerebrovascular isquémico o una hemorragia subaracnoidea aneurismática . La perfusión por TC práctica, tal como se realiza en los 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 (DCE), la de susceptibilidad dinámica con contraste (DSC) y la de marcaje 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 de agua cercanos; la disminución correspondiente en la intensidad de la señal observada depende de la concentración local de Gd, que puede considerarse un indicador de la perfusión. Los datos de la serie temporal adquiridos se posprocesan luego para obtener mapas de perfusión con diferentes parámetros, como BV (volumen sanguíneo), BF (flujo sanguíneo), MTT (tiempo medio de tránsito) y TTP (tiempo hasta el pico).
La DCE-MRI también utiliza contraste intravenoso de Gd, 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 la DCE-MRI proporciona parámetros relacionados con la permeabilidad vascular y la tasa de transferencia de extravasación (consulte el artículo principal sobre la RM de perfusión ).
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 imagen que surge de los espines entrantes (fuera del corte de imagen) que se han saturado selectivamente. Son posibles varios esquemas de ASL, el más simple es la recuperación de inversión alternada de flujo (FAIR) que requiere dos adquisiciones de parámetros idénticos con la excepción de la saturación fuera del corte; la diferencia en las dos imágenes se debe teóricamente solo a los espines entrantes, y puede considerarse un "mapa de perfusión".
La medicina nuclear utiliza isótopos radiactivos para el diagnóstico y el tratamiento de los 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 proporcionan información al médico remitente sobre la función del sistema que se está explorando.
Las técnicas específicas utilizadas generalmente son cualquiera de las siguientes:
Los usos de la gammagrafía de perfusión NM incluyen gammagrafías de ventilación/perfusión de los pulmones, imágenes de perfusión miocárdica del corazón e imágenes funcionales del cerebro .
La gammagrafía de ventilación/perfusión, a veces denominada gammagrafía VQ (V=Ventilación, Q=perfusión), es una forma de identificar áreas desparejas de 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 adherido a la sangre que muestra en qué parte de los pulmones se está produciendo la perfusión de sangre. Si la exploración muestra alguna zona a la que le falta un aporte de sangre, 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. La MPI es uno de los 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 aumenta la frecuencia cardíaca para inducir estrés miocárdico, ya sea mediante ejercicio o farmacológicamente con adenosina , dobutamina o dipiridamol ( se puede utilizar aminofilina para revertir los efectos del dipiridamol).
La obtención de imágenes SPECT tras el estrés revela la distribución del radiofármaco y, por tanto, el flujo sanguíneo relativo a las diferentes regiones del miocardio. El diagnóstico se realiza comparando las imágenes de estrés con otro conjunto de imágenes obtenidas en reposo. Como el radionúclido se redistribuye lentamente, normalmente no es posible obtener ambos conjuntos de imágenes el mismo día, por lo que se requiere una segunda visita entre 1 y 7 días después (aunque, con un estudio de perfusión miocárdica con Tl-201 y dipiridamol, las imágenes en reposo se pueden obtener tan solo dos horas después del estrés). Sin embargo, si las imágenes de estrés son normales, no es necesario obtener imágenes en reposo, ya que también serán normales; por lo tanto, las imágenes de estrés normalmente se obtienen primero.
Se ha demostrado que la MPI tiene una precisión general de alrededor del 83% ( sensibilidad : 85%; especificidad : 72%), [13] y es comparable (o mejor) que otras pruebas no invasivas para la enfermedad cardíaca isquémica, incluida la ecocardiografía de estrés .
Por lo general, el trazador emisor de rayos gamma que se utiliza en las imágenes cerebrales funcionales es el tecnecio ( 99m Tc) exametazima ( 99m Tc-HMPAO, oxima de hexametilpropilenamina). 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 la exametazima, esto permite que el tejido cerebral absorba el 99m Tc de una 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 acoplado al metabolismo cerebral local y al 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 las diferentes patologías causales de la demencia . El metanálisis de muchos estudios publicados sugiere que la SPECT con este trazador tiene una sensibilidad de alrededor del 74 % para diagnosticar la enfermedad de Alzheimer, frente a la 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 al 70 %) para poder diferenciar la enfermedad de Alzheimer de las demencias vasculares. [15] Esta última capacidad se relaciona con la obtención de imágenes mediante SPECT del metabolismo local del cerebro, en el que la pérdida irregular del metabolismo cortical observada en accidentes cerebrovasculares múltiples difiere claramente de la pérdida más uniforme o "suave" de la función cerebral cortical no occipital típica de la enfermedad de Alzheimer.
La tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT) con 99m Tc-exametazima compite con la tomografía por emisión de fotón único (PET ) con fludesoxiglucosa (FDG) del cerebro, que evalúa el metabolismo regional de la glucosa en el cerebro, para proporcionar información muy similar sobre el daño cerebral local causado por 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 escaneo 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 envían a hospitales y centros de escaneo semanalmente, para proporcionar radioisótopos nuevos, mientras que la PET con FDG depende de FDG que debe fabricarse en un costoso ciclotrón médico y un "laboratorio caliente" (laboratorio químico automatizado para la fabricación de radiofármacos), y luego debe entregarse directamente a los sitios de escaneo, con una fracción de entrega para cada viaje limitada por su corta vida media natural de 110 minutos.
La gammagrafía del escroto es la técnica de diagnóstico por imágenes más precisa para diagnosticar la torsión testicular , pero no está disponible de forma rutinaria. [16] El agente de elección para este propósito es el pertecnetato de tecnecio-99m. [17] Inicialmente, proporciona un angiograma con radionúclidos, seguido de una imagen estática después de que el radionúclido haya perfundido el tejido. En el paciente sano, las imágenes iniciales muestran un flujo simétrico hacia los testículos y las imágenes tardías muestran una actividad simétrica uniforme. [17]