Imagen cardíaca
Laboratorio de Imagen Biomédica
Perfusión miocárdica
La perfusión miocárdica es un índice importante de enfermedad isquémica. En resonancia magnética, la perfusión miocárdica se mide utilizando la técnica de análisis de la cinética de primer paso de un agente de contraste paramagnético (Gadolinio) que se inyecta por vía intravenosa periférica. Sin embargo, la necesidad de inyectar Gadolinio impide su uso en pacientes con deficiencia renal y limita la repetibilidad de la misma.
En este contexto, el objetivo es desarrollar una técnica de imagen no invasiva y reproducible para cuantificar la entrega de sangre al miocardio (perfusión) y validar dicha técnica, primero en voluntarios sanos y finalmente en pacientes.
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Arterial Spin Labeling cardíaco (ASL)
Arterial spin labeling (ASL) ofrece una alternativa no-invasiva y repetible para cuantificar el índice de perfusión miocárdica.
No requiere de la inyección de un agente de contraste externo, sino que utiliza la propia sangre como marcador endógeno. Para marcar la sangre que entra por las arterias coronarias para perfundir el corazón, se ha utilizado típicamente la técnica de marcaje FAIR (Flow-sensitive Alternating Inversion Recovery).
En esta técnica, se alternan inversiones globales y selectivas seguidas de un tiempo de espera para permitir que la sangre marcada llegue al tejido miocárdico. Tras este tiempo de espera, se adquieren imágenes marcadas o “label” y controles, respectivamente.
La diferencia entre ambas imágenes, elimina la señal del tejido estático y nos da la señal de perfusión.
Figura 1. A la izquierda, inversión global (Label). A la derecha, inversión selectiva (Control)
Para aumentar la señal a ruido (SNR) de la técnica, es necesario adquirir un gran número de imágenes. En los estudios donde las imágenes cardiacas son adquiridas en respiración libre, es necesario registrarlas de manera previa a la cuantificación.
Los siguientes videos muestran las imágenes originales y registradas de un voluntario representativo.
Posteriormente, se realiza la substracción por pares de las imágenes registradas, su promediado y finalmente, la cuantificación del flujo miocárdico mediante un modelo matemático.
En la siguiente imagen, se puede observar un mapa de perfusión en la región del miocardio procedente de un voluntario sano en reposo. Las unidades son mililitros de sangre por gramo de tejido por minuto.
Figura 2. A la izquierda, imagen de referencia anatómica que muestra el plano del eje corto del corazón. A la derecha, mapa de perfusión cardíaco adquirido con la secuencia ASL representado en escala de color en unidades de ml/g/min.
Con el objetivo de aumentar el flujo miocárdico y simular los estudios de estrés farmacológico realizados en la práctica clínica, se han adquirido imágenes durante la elevación pasiva de piernas en voluntarios sanos. Para ello, se ha utilizado una caja de madera de 50º de inclinación.
Figura 3. Caja de madera utilizada durante el levantamiento pasivo de piernas para conseguir aumentar el flujo miocárdico.
A continuación, se muestra los mapas de perfusión obtenidos durante los momentos de reposo (sin llevar a cabo el levantamiento de piernas) y estrés (llevando a cabo el levantamiento pasivo de piernas).
Figura 4. A la izquierda, mapa de perfusión cardíaca obtenido en reposo (sin llevar a cabo el levantamiento de piernas). A la derecha, mapa de perfusión cardíaca obtenido en estrés (llevando a cabo el levantamiento pasivo de piernas).
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