La resonancia magnética cardíaca ( RM cardíaca , RMC ), también conocida como RMN cardiovascular , es una tecnología de resonancia magnética (RM) utilizada para la evaluación no invasiva de la función y la estructura del sistema cardiovascular . [2] Las afecciones en las que se realiza incluyen cardiopatías congénitas , miocardiopatías y cardiopatías valvular , enfermedades de la aorta como disección , aneurisma y coartación , cardiopatía coronaria . También se puede utilizar para observar las venas pulmonares . [3]
Está contraindicado si hay algún dispositivo metálico o electrónico implantado, como algunos clips intracerebrales o claustrofobia . [3] Las secuencias de resonancia magnética convencionales se adaptan para la obtención de imágenes cardíacas mediante el uso de sincronización de ECG y protocolos de alta resolución temporal. El desarrollo de la resonancia magnética cardíaca es un campo de investigación activo y continúa viendo una rápida expansión de técnicas nuevas y emergentes. [2]
La resonancia magnética cardiovascular es complementaria a otras técnicas de diagnóstico por imagen, como la ecocardiografía , la TC cardíaca y la medicina nuclear . La técnica tiene un papel clave en el diagnóstico y tratamiento basado en evidencia de las enfermedades cardiovasculares. [4] Sus aplicaciones incluyen la evaluación de la isquemia y viabilidad miocárdicas , miocardiopatías , miocarditis , sobrecarga de hierro , enfermedades vasculares y cardiopatías congénitas . [5] Es el estándar de referencia para la evaluación de la estructura y función cardíacas, [6] y es valiosa para el diagnóstico y la planificación quirúrgica en cardiopatías congénitas complejas. [7]
Combinado con el estrés vasodilatador , tiene un papel en la detección y caracterización de la isquemia miocárdica debido a la enfermedad que afecta los vasos epicárdicos y la microvasculatura . El realce tardío de gadolinio (LGE) y el mapeo T1 permiten identificar el infarto y la fibrosis para caracterizar la miocardiopatía y evaluar la viabilidad. [8] La angiografía por resonancia magnética se puede realizar con o sin medio de contraste y se utiliza para evaluar anomalías congénitas o adquiridas de las arterias coronarias y los grandes vasos . [9]
Los obstáculos para su aplicación más amplia incluyen el acceso limitado a los escáneres, la falta de tecnólogos y médicos capacitados, los costos relativamente altos y las modalidades de diagnóstico en competencia. [4] Algunas organizaciones están trabajando en soluciones para reducir estos obstáculos de modo que más clínicas puedan adoptar la CMR en sus prácticas. Estas soluciones suelen ser plataformas de software que brindan apoyo a la toma de decisiones clínicas y mejoran la eficiencia de los procedimientos. [10]
La resonancia magnética cardíaca no plantea riesgos específicos en comparación con otras indicaciones para la obtención de imágenes. [11] El medio de contraste a base de gadolinio se utiliza con frecuencia en la RMC y se ha asociado con fibrosis sistémica nefrogénica , utilizando predominantemente compuestos lineales en pacientes con enfermedad renal. Más recientemente, se ha demostrado evidencia de depósito intracraneal de gadolinio, aunque no se han informado efectos neurológicos. [12] Se han informado efectos genotóxicos de la resonancia magnética cardíaca in vivo e in vitro, [13] [14] [15] [16] pero estos hallazgos no se han replicado en estudios más recientes, [17] y es poco probable que produzcan el daño complejo del ADN asociado con la radiación ionizante. [18]
La CMR utiliza los mismos principios básicos que otras técnicas de MRI . La obtención de imágenes del sistema cardiovascular se realiza habitualmente con sincronización cardíaca utilizando una adaptación de las técnicas convencionales de ECG. [19] Las secuencias de cine del corazón se adquieren utilizando precesión libre de estado estable equilibrada (bSSFP) que tiene buena resolución temporal y contraste de imagen intrínseco. Las secuencias ponderadas en T1 se utilizan para visualizar la anatomía y detectar la presencia de grasa intramiocárdica. El mapeo T1 también se ha desarrollado para cuantificar la fibrosis miocárdica difusa. [20] Las imágenes ponderadas en T2 se utilizan principalmente para detectar el edema miocárdico que puede desarrollarse en la miocarditis aguda o el infarto. Las imágenes de contraste de fase utilizan gradientes bipolares para codificar la velocidad en una dirección determinada y se utilizan para evaluar la enfermedad valvular y cuantificar los shunts .
Un estudio de RMN suele incluir un conjunto de secuencias en un protocolo adaptado a la indicación específica del examen. [21] Un estudio comienza con localizadores para ayudar con la planificación de imágenes y luego un conjunto de secuencias de cine sincronizadas retrospectivamente para evaluar la función biventricular en orientaciones estándar. Se administra un medio de contraste por vía intravenosa para evaluar la perfusión miocárdica y el LGE. Se pueden utilizar imágenes con contraste de fase para cuantificar la fracción de regurgitación valvular y el volumen de derivación. Las secuencias adicionales pueden incluir imágenes ponderadas en T1 y T2 y angiografía por RM. A continuación se muestran algunos ejemplos:
La información funcional y estructural se obtiene mediante secuencias de cine bSSFP . Estas suelen tener una sincronización retrospectiva y tienen un alto contraste intrínsecamente en las imágenes cardíacas debido a la proporción T2:T1 relativamente alta de la sangre en comparación con el miocardio. Las imágenes suelen planificarse secuencialmente para lograr los planos cardíacos estándar utilizados para la evaluación. El flujo turbulento provoca desfase y pérdida de señal, lo que permite apreciar cualitativamente la enfermedad valvular. Las secuencias de cine del eje corto del ventrículo izquierdo se adquieren desde la base hasta el ápex y se utilizan para cuantificar los volúmenes telediastólico y telesistólico , así como la masa miocárdica. Las secuencias de marcado excitan un patrón de cuadrícula que se deforma con la contracción cardíaca, lo que permite evaluar la tensión.
Los agentes de contraste a base de gadolinio se administran por vía intravenosa y se realizan imágenes diferidas al menos 10 minutos después para lograr un contraste óptimo entre el miocardio normal y el infartado. Se utiliza una secuencia de recuperación de inversión (IR) para anular la señal del miocardio normal. La viabilidad miocárdica se puede evaluar por el grado de realce transmural. Las enfermedades miocardiopáticas, inflamatorias e infiltrantes también pueden tener patrones distintivos de LGE no isquémico. [22] [23]
La adenosina se utiliza como vasodilatador , a través del receptor A 2A , para aumentar la diferencia de perfusión entre los territorios miocárdicos irrigados por arterias coronarias normales y estenosadas. Se administra una infusión intravenosa continua durante unos minutos hasta que haya signos hemodinámicos de vasodilatación, luego se administra un bolo de medio de contraste mientras se adquieren imágenes de recuperación de saturación del corazón con una lectura de alta resolución temporal. Un resultado positivo es evidente a partir de un defecto de perfusión miocárdica inducible. El costo y la disponibilidad significan que su uso a menudo se limita a pacientes con probabilidad intermedia previa a la prueba, [24] pero se ha demostrado que reduce la angiografía innecesaria en comparación con la atención dirigida por las pautas. [25]
Las imágenes de contraste de fase convencionales se pueden ampliar aplicando gradientes sensibles al flujo en tres planos ortogonales dentro de un volumen 3D a lo largo del ciclo cardíaco. Estas imágenes 4D codifican la velocidad de la sangre que fluye en cada vóxel del volumen, lo que permite visualizar la dinámica de fluidos mediante un software especializado. Las aplicaciones se encuentran en cardiopatías congénitas complejas y en la investigación de las características del flujo cardiovascular; sin embargo, no se utilizan en la práctica clínica habitual debido a la complejidad del posprocesamiento y a los tiempos de adquisición relativamente largos. [26]
Los defectos cardíacos congénitos son el tipo más común de malformación congénita. El diagnóstico preciso es esencial para el desarrollo de planes de tratamiento adecuados. La resonancia magnética cardíaca puede proporcionar información completa sobre la naturaleza de los defectos cardíacos congénitos de una manera segura sin usar rayos X ni ingresar al cuerpo. Rara vez se utiliza como la primera o única prueba diagnóstica para la cardiopatía congénita.
Por el contrario, se utiliza típicamente en conjunto con otras técnicas de diagnóstico. En general, las razones clínicas para un examen de CMR caen dentro de una o más de las siguientes categorías: (1) cuando la ecocardiografía (ultrasonido cardíaco) no puede proporcionar suficiente información diagnóstica, (2) como una alternativa al cateterismo cardíaco diagnóstico que implica riesgos incluyendo la exposición a la radiación de rayos X, (3) para obtener información diagnóstica para la cual la CMR ofrece ventajas únicas tales como la medición del flujo sanguíneo o la identificación de masas cardíacas, y (4) cuando la evaluación clínica y otras pruebas diagnósticas son inconsistentes. Ejemplos de condiciones en las que la CMR se utiliza a menudo incluyen tetralogía de Fallot , transposición de las grandes arterias , coartación de la aorta , enfermedad cardíaca de ventrículo único, anomalías de las venas pulmonares, defecto septal atrial , enfermedades del tejido conectivo tales como el síndrome de Marfan , anillos vasculares , orígenes anormales de las arterias coronarias y tumores cardíacos.
Defecto del tabique auricular con dilatación del ventrículo derecho por RMC
Drenaje venoso pulmonar anómalo parcial mediante RMC
Los exámenes de RMN en niños suelen durar entre 15 y 60 minutos. Para evitar imágenes borrosas, el niño debe permanecer muy quieto durante el examen. Las distintas instituciones tienen distintos protocolos para la RMN pediátrica, pero la mayoría de los niños de 7 años o más pueden cooperar lo suficiente para que el examen sea de buena calidad. Darle al niño una explicación del procedimiento adecuada a su edad con antelación aumentará la probabilidad de que el estudio sea exitoso. Después de una evaluación de seguridad adecuada, se puede permitir que los padres entren a la sala del escáner de RMN para ayudar a su hijo a completar el examen. Algunos centros permiten que los niños escuchen música o vean películas a través de un sistema audiovisual especializado compatible con la RMN para reducir la ansiedad y mejorar la cooperación. Sin embargo, la presencia de un padre tranquilo, alentador y comprensivo generalmente produce mejores resultados en términos de cooperación pediátrica que cualquier estrategia de distracción o entretenimiento que no sea la sedación. Si el niño no puede cooperar lo suficiente, puede ser necesaria la sedación con medicamentos intravenosos o anestesia general. En los bebés muy pequeños, puede ser posible realizar el examen mientras están en un sueño natural. Las nuevas técnicas de captura de imágenes, como el flujo 4D, requieren una exploración más corta y pueden reducir la necesidad de sedación.
Ventrículo derecho agrandado con mala función en un paciente con tetralogía de Fallot reparada mediante CMR
La mayoría de las resonancias magnéticas coronarias se realizan en sistemas de resonancia magnética superconductores convencionales a 1,5 T o 3 T. [27] Las imágenes a una intensidad de campo de 3 T ofrecen una mayor relación señal/ruido que se puede intercambiar por una resolución temporal o espacial mejorada, lo que es de mayor utilidad en los estudios de perfusión de primer paso. [28] Sin embargo, los mayores costos de capital y los efectos de los artefactos fuera de resonancia en la calidad de la imagen significan que muchos estudios se realizan rutinariamente a 1,5 T. [29] Las imágenes a una intensidad de campo de 7 T son un área de investigación en crecimiento, pero no están ampliamente disponibles. [30]
Los fabricantes actuales de escáneres de resonancia magnética con capacidad cardíaca incluyen Philips, Siemens, Hitachi, Toshiba y GE.
El fenómeno de la resonancia magnética nuclear (RMN) se describió por primera vez en haces moleculares (1938) y materia a granel (1946), trabajo reconocido más tarde con la concesión de un premio Nobel conjunto en 1952. Investigaciones posteriores establecieron los principios de los tiempos de relajación que llevaron a la espectroscopia nuclear . En 1971, hubo el primer informe de la diferencia de los tiempos de relajación para el agua en el miocardio y el agua pura en RMN de eco de espín por Hazlewood y Chang . [31] Esta diferencia forma la base física del contraste de imagen entre las células y el líquido extracelular. En 1973, se publicó la primera imagen de RMN simple y la primera imagen médica en 1977, ingresando al ámbito clínico a principios de la década de 1980. En 1984, la imagen médica de RMN pasó a llamarse MRI. Los intentos iniciales de obtener imágenes del corazón se vieron confundidos por el movimiento respiratorio y cardíaco, resueltos mediante el uso de sincronización de ECG cardíaco, técnicas de exploración más rápidas e imágenes en apnea. Se desarrollaron técnicas cada vez más sofisticadas, incluidas imágenes cinematográficas y técnicas para caracterizar el músculo cardíaco como normal o anormal (infiltración de grasa, edematoso, cargado de hierro, infartado agudo o fibrosado).
A medida que la resonancia magnética se volvió más compleja y la aplicación a las imágenes cardiovasculares se volvió más sofisticada, se creó la Sociedad de Resonancia Magnética Cardiovascular (SCMR) (1996) con una revista académica, Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance (JCMR) en 1999. En un movimiento análogo al desarrollo de la " ecocardiografía " a partir de la ecografía cardíaca, se propuso el término "resonancia magnética cardiovascular" (CMR) y ha ganado aceptación como el nombre para el campo.
La resonancia magnética cardíaca se reconoce cada vez más como una modalidad de imagen cuantitativa para la evaluación del corazón. La presentación de informes de exámenes de resonancia magnética cardíaca implica trabajo manual y evaluación visual. En los últimos años, con el desarrollo de técnicas de inteligencia artificial , se espera que la presentación y el análisis de la resonancia magnética cardíaca sean más eficientes, facilitados por herramientas de aprendizaje automático profundo . [32]
La certificación de competencia en CMR se puede obtener en tres niveles, con diferentes requisitos para cada uno. El nivel 3 requiere 50 horas de cursos aprobados, al menos 300 estudios realizados, la realización de un examen escrito y la recomendación de un supervisor. [33]