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La deformación circunferencial predice eventos adversos cardiovasculares mayores tras infarto agudo de miocardio con elevación del segmento ST

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La fracción de eyección del ventrículo izquierdo (FEVI) y el tamaño del infarto agudo de miocardio (IAM) tienen limitaciones para estratificar el riesgo tras IAM. La pérdida de fibras miocárdicas circunferenciales tras IAM transmural puede ser extremadamente perjudicial para estos pacientes. La hipótesis de trabajo es que el strain circunferencial tiene mayor valor pronóstico que la FEVI, el tamaño inicial del infarto y sus características (obstrucción microvascular e índice de miocardio salvado) para pronosticar eventos cardíacos adversos mayores (ECAM) tras IAM.

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Lo mejor de la literatura en Cardio RMN
Autor: Carlos Francisco Muñoz Núñez

Valencia, España.

Antecedentes

La enfermedad isquémica cardíaca es actualmente la causa más frecuente de muerte en el mundo. Según la American Heart Association (AHA) aproximadamente 18,2 millones de personas de ≥20 años sufren cardiopatía isquémica en EE.UU. la prevalencia de enfermedad coronaria sería de 6,7% (7,4% de los varones y 6,2% de las mujeres) y la de IAM del 3,0% (4,0% de los varones y 2,3 % de las mujeres)(1).

La mortalidad por IAM ha disminuido en los últimos 30 años debido a las terapias de reperfusión con intervencionismo coronario percutáneo o trombolisis y al tratamiento antitrombótico y la prevención secundaria, sin embargo la mortalidad a un año tras IAMCEST (Infarto agudo de miocardio con elevación del segmento ST) es aproximadamente de 10%. Esta mortalidad es debida a diversos factores que pueden conducir al remodelado de las células miocárdicas del VI que conduzca al deterioro de la función ventricular con desarrollo progresivo de insuficiencia cardíaca y lleve finalmente a la muerte. Por ello, la valoración del tamaño y la función del VI son esenciales en la evaluación del paciente con cardiopatía isquémica y desempeñan un papel crucial en su manejo clínico y en el establecimiento de un pronóstico.

La ecocardiografía transtorácica (ETT) es el método más frecuentemente utilizado como técnica no invasiva para la valoración del tamaño y la función del VI por su portabilidad, disponibilidad y mediciones ampliamente validadas. Si bien la RMC se considera actualmente el estándar de referencia para el estudio de la función sistólica global del VI con una concordancia interobservador, intraobservador e interestudios superior a cualquier otra técnica de imagen(2, 3). La técnica de RMC empleada con mayor frecuencia es la balanced steady-state free precession (bSSFP), una técnica de modo cine y adquisición rápida de sangre blanca.

El parámetro más empleado para la valoración de la función global del VI es la FEVI. Las medidas ofrecidas pueden ser absolutas o indexadas por superficie corporal en m2 que permiten una comparación más precisa entre pacientes de similar edad y sexo. Los cambios en la fracción de eyección del VI (FEVI) en pacientes con cardiopatía isquémica se emplean para (a) la estratificación de riesgo, (b) la valoración de la respuesta al tratamiento médico y percutáneo y (c) para determinar qué pacientes pueden beneficiarse de la implantación de un desfibrilador como profilaxis primaria de muerte súbita(2).

Sin embargo, las medidas globales de disfunción sistólica del VI no son sensibles a los cambios precoces regionales asociados con la cardiopatía isquémica. Por ello, las técnicas de imagen que valoran la disfunción ventricular regional y detectan manifestaciones subclínicas de cardiopatía isquémica pueden ser de utilidad en la toma de medidas preventivas y de decisiones terapéuticas más precoces(4).

La valoración cualitativa de la función regional del VI puede realizarse con ecocardiografía, tomografía computerizada multicorte (MDCT) o RMC, analizando el engrosamiento y la movilidad de las paredes del ventrículo izquierdo durante el ciclo cardíaco. Los inconvenientes de la valoración cualitativa son la subjetividad y la reproducibilidad limitada. Para evitar estos inconvenientes se han desarrollado técnicas de imagen cuantitativas con ecocardiografía y RMC.

Para la valoración de la función regional del VI con técnicas de imagen se sigue el modelo recomendado por la American Heart Association (AHA), American College of Cardiology (ACC), American Society of Echocardiography (ASE), Society of Cardiovascular Computed Tomography (SCCT) and the Society for Cardiovascular Magnetic Resonance (SCMR), que divide el miocardio del VI en 17 segmentos. Este modelo divide la cavidad del VI en 3 tercios (basal, medio y apical) con 35, 35 y 30% de la masa miocárdica respectivamente. El tercio basal se extiende desde el anillo mitral a la punta de los músculos papilares y en una vista circunferencial contiene 6 segmentos. El tercio medio se extiende a lo largo de la longitud de los músculos papilares y al igual que el tercio basal tiene 6 segmentos. El tercio apical tiene 4 segmentos apicales y un ápex verdadero. La función regional de los segmentos basales, medios y apicales puede valorarse con imágenes en eje corto o empleando 3 ejes ortogonales. El ápex verdadero se valora mejor con el eje longitudinal vertical u horizontal.

El conocimiento de la estructura y arquitectura del miocardio, así como la contribución de sus diferentes capas a la mecánica ventricular, permite comprender mejor la función regional del VI y las técnicas de valoración cuantativa de la función del VI(5). El VI es un elipsoide prolado con una relación eje largo:eje corto de 2:1. Las fibras miocárdicas se disponen en tres capas sucesivas con orientaciones diferentes que de endocardio a epicardio son:

  • (a) fibras con disposición longitudinal subendocárdicas,
  • (b) fibras con disposición circunferencial mesocárdicas y
  • (c) fibras con disposición oblícua subepicárdicas. Las fibras subendocárdicas contribuyen a la contracción longitudinal, mientras que las fibras de las regiones meso- y subepicárdica contribuyen a la contracción circunferencial(5, 6).

Debido a su arquitectura compleja, el miocardio del VI se deforma durante su contracción a lo largo de diferentes direcciones produciéndose acortamiento longitudinal y circunferencial, engrosamiento radial y torsión(6).

El strain es la deformación relativa de un material como respuesta a una fuerza aplicada (estrés) y ha sido propuesto como biomarcador universal para el seguimiento de los cambios que sufren los cardiomiocitos durante la contracción cardíaca(7). El strain o deformación miocárdica mide el grado de deformación de un segmento del miocardio desde su longitud inicial en telediástole a su longitud máxima en telesístole y se expresa como porcentaje. Existen dos aproximaciones a la valoración del strain, Euleriana y Lagrangiana. Las técnicas de imagen emplean mayoritariamente la aproximación Lagrangiana, en la que los desplazamientos se calculan a partir de un punto fijo del miocardio usando el miocardio deformado como referencia(6). Siguiendo las diferentes direcciones en que puede deformarse el miocardio puede calcularse el strain longitudinal, radial y circunferencial. El strain longitudinal representa el acortamiento longitudinal de la base al ápex y se expresa en valores negativos. El strain radial es la deformación miocárdica hacia el centro de la cavidad ventricular e indica el engrosamiento que sufre el miocardio durante la sístole y se expresa en valores positivos. El strain circunferencial deriva del acortamiento de las fibras miocárdicas a lo largo del perímetro circular como se visualiza en imágenes en eje corto y se representa por valores negativos(6). El strain rate o tasa de deformación representa la tasa en que se produce esta deformación.

Aunque el strain puede valorarse con ecocardiografía empleando Tissue Doppler Imaging (TDI) o la técnica de speckle-tracking (rastreo de manchas), la RMC es actualmente la técnica de referencia para su análisis(5,11). Existen varias secuencias y técnicas desarrolladas en RMC con este objetivo:

  • (a) tagging miocárdico,
  • (b) engrosamiento miocárdico regional,
  • (c) feature-tracking,
  • (d) tissue phase mapping,
  • (e) strain-encoded imaging (SENC) y
  • (f) displacement encoding with stimulated echoes (DENSE).

El tagging miocárdico es la técnica que ha sido más estudiada para valorar la función regional cardíaca y la deformación o strain miocárdico. Consiste en la superposición de líneas verticales u horizontales, o de la suma de ambas formando una cuadrícula sobre el miocardio coincidiendo con la onda R del electrocardiograma y la función regional miocárdica se valora analizando la deformación de estas líneas o cuadrículas durante el ciclo cardíaco. Esta valoración puede ser cualitativa mediante una interpretación visual de la deformación de la cuadrícula o cuantitativa empleando diversas técnicas.

La medición del engrosamiento miocárdico regional es una técnica funcional cuantitativa que puede realizarse sobre una secuencia estándar bSSFP previamente obtenida. Tras determinar los contornos endo- y epicárdico se realiza la medición de los cambios de grosor miocárdico en diástole y sístole.

El feature-tracking es una técnica de postoproceso de RMC similar al speckle-tracking ecocardiográfico que puede realizarse sobre una secuencia estándar bSSFP previamente obtenida, y permite valorar la deformación o strain, la tasa de deformación o strain rate, el desplazamiento y la torsión miocárdica. El principio básico de esta técnica es la establecimiento de puntos de referencia inicialmente centrados en pequeñas ventanas sobre una estructura anatómica reconocible, en las sucesivas imágenes la posición de las pequeñas ventanas no cambia si bien los puntos de referencia se desplazan dentro de esta(8).

El tissue phase mapping (TPM) o phase contrast velocity mapping es una técnica similar al TDI ecocardiográfico y basada en el contraste de fase que permite cuantificar la velocidad del movimiento intramiocárdico durante el ciclo cardíaco(9). Se basa en que la aplicación de un gradiente bipolar producirá que la medición de la fase sea proporcional a la velocidad del tejido en sístole y diástole.

El strain encoded-imaging (SENC) es una técnica relativamente reciente para valorar el strain o deformación miocárdica. Se basa en el concepto de tagging, pero en vez de utilizar marcadores ortogonales al plano de imagen, emplea marcadores paralelos. Así el strain longitudinal se obtiene a partir de las imágenes en eje corto y el strain circunferencial a partir de las imágenes de eje largo(6).

El displacement encoding with stimulated echoes (DENSE) es una técnica de imagen cuantitativa desarrollada por Aletras et al en 1999(10) que combina las ventajas del tagging y del tissue phase mapping. Esta técnica permite obtener vectores de desplazamiento tridimensional de cada píxel en un determinado momento temporal y a continuación seguir el desplazamiento tisular a lo largo del ciclo cardíaco.

Resumen del trabajo elegido

La hipótesis del trabajo es que el strain es superior a los biomarcadores estándar para predecir ECAM tras IAMCEST. Para ello los investigadores comparan las relaciones entre el strain determinado por feature-tracking y DENSE, la FEVI, el tamaño inicial del infarto y las características del infarto (obstrucción microvascular índice de miocardio salvado) con la aparición de ECAM.

Realizaron un estudio de cohortes prospectivo en centro único en un hospital regional para patología cardíaca. El estudio se realizó entre 11 de mayo de 2011 y 22 de noviembre de 2012 e incluyó a todos los pacientes sometidos a tratamiento invasivo urgente tras IAMCEST sin contraindicaciones para RMC. De 343 participantes potenciales remitidos para intervención coronaria percutánea urgente se seleccionaron 300 pacientes para la realización de un RM Cardíaca.

La adquisición de los estudios se realizó 2 días después del IAMCEST en una máquina de RM de 1.5T empleando a) cine RM (bSSFP), b) secuencia DENSE, (c) secuencia T2 bSSFP y (d) realce tardío con gadolinio. A los 300 pacientes se les realizó secuencia cine y a 261 (87%) secuencia DENSE. A 39 pacientes no se les realizó DENSE, por no estar instalada la secuencia (15 pacientes) o por intolerancia al examen de RM Cardíaca (24 pacientes).

Las imágenes fueron analizadas posteriormente por un cardiólogo con >3 años de experiencia en RM y revisadas por un cardiólogo con >10 años de experiencia en RM. Se valoraron la extensión del edema miocárdico, el realce tardío, la obstrucción microvascular, el miocardio salvado y el strain con secuencias DENSE y feature-tracking. Todos los datos se analizaron aleatoriamente. El análisis de imagen fue ciego para los datos demográficos y evolución clínica. Se empleó un sistema de puntuación de la calidad de imagen y de los artefactos en las imágenes DENSE y cine. En 2 pacientes la secuencia DENSE no fue adecuada para el análisis. Finalmente, 259 pacientes presentaban secuencia DENSE analizable (198 varones (76%) con una edad de 58 años ± 11 (rango 33-83) y 61 mujeres (24%) con una edad de 58 ± 12 (rango 32-85). El coeficiente de correlación intraclase para los análisis intra- e interobservadores fue excelente (>0,90).

El análisis estadístico se realizó empleando R bajo supervisión de un bioestadístico. Se creó un modelo de regresión logística multivariante para determinar la utilidad pronóstica incremental de otros parámetros sobre tamaño del IAM para ECAM. Se determinaron predictores potenciales de ECAM y se identificaron los valores de corte de los diagnósticos. El valor umbral para strain circunferencial con DENSE fue -11% y el del tamaño del infarto 32% de la masa del VI.

Los 259 pacientes fueron seguidos durante cuatro años y tras el alta 21 pacientes (8%) sufrieron ECAM espontáneo. La deformación o strain circunferencial con DENSE se asoció con un valor pronóstico incremental sobre el tamaño basal del IAM para predecir ECAM, mientras que la FEVI, la obstrucción microvascular, el índice de miocardio salvado y la deformación o strain circunferencial con feature-tracking no incrementaron el valor pronóstico.

Discusión

El trabajo a estudio(11) examina el valor predictivo para ECAM del strain miocárdico tras IAMCEST cuantificado con RMC empleando secuencias DENSE y feature-tracking. Los hallazgos principales del estudio son que:

  • (a) el feature-tracking pudo realizarse en todos los pacientes mientras que DENSE pudo realizarse en la mayoría (87%),
  • (b) el strain circunferencial con DENSE aporta un valor pronóstico incremental sobre el tamaño inicial del infarto como predictor de ECAM durante los 4 años siguientes tras la primera hospitalización y
  • (c) un strain circunferencial con umbral de -11% medido con DENSE tiene mayor valor predictivo que un tamaño de infarto con umbral de 32% de la masa del VI para identificar a pacientes con mayor riesgo de ECAM.

Entre los puntos fuertes del trabajo destaca que DENSE funcionó mejor como indicador pronóstico que el tamaño del infarto, mientras que el resto de los biomarcadores analizados no lo hicieron. En relación con la valoración del strain, DENSE fue mejor indicador pronóstico para ECAM que feature-tracking, cuyo papel como indicador pronóstico de ECAM tras IAMCEST ha sido valorado positivamente en otros trabajos. Otro aspecto a tener en cuenta es que DENSE se realiza sin administrar gadolinio, lo que favorecería una hipotética transición, junto a otras secuencias como el mapeo T1, hacia una valoración ideal del IAM por RMC sin contraste evitando los inconvenientes que puede presentar.

Entre las debilidades del trabajo hay que destacar que sólo pudo realizarse DENSE en el 87% de los pacientes a diferencia del 100% de pacientes con feature-tracking, en la mayoría de los casos porque no toleraron la prueba debido a que su estado clínico no era el óptimo para una RMC. Esto es una limitación de la técnica DENSE que habría que mejorar. A ello hay que añadir que un 1,8% de los segmentos estudiados con DENSE no pudieron ser analizados por deficiente calidad de las imágenes. Una limitación importante del trabajo es que sólo 21 pacientes presentaron ECAM (8% del total de pacientes) y refleja el hecho de que no incluye los ECAM durante el primer ingreso hospitalario. El número de pacientes con ECAM es bajo, lo que si bien indica la mejora que ha experimentado el tratamiento de los pacientes tras IAMCEST, no es un número suficiente como para poder utilizar un modelo de análisis multivariante que permita valorar todas la variables simultáneamente y su interacción. Otra limitación del estudio es que no se dispone de información de strain longitudinal con RMC ni con ecocardiografía. Tampoco se ha utilizado un grupo de validación independiente de pacientes con IAMCEST por lo que los valores umbrales pueden sobreestimar el papel de los biomarcadores. La técnica DENSE empleada es un work-in-progress que se encuentra en fase de mejora por lo que se necesitarán nuevos estudios para su reevaluación.

Se conocen diversos biomarcadores de RMC que aparecen tras un IAM, como son el tamaño del infarto medido tras realce tardío de gadolinio, la obstrucción microvascular y el strain. Estos biomarcadores aparecen juntos y por ello resulta problemático designar cuál de ellos tiene un mayor valor pronóstico para determinar efectos adversos en un futuro. Recientemente se han empleado tras IAM mapas T1 que muestran un aumento de T1 en diversas áreas situadas fuera de la zona de infarto y cuya presencia constituye un factor pronóstico de ECAM tras IAM. Estas zonas con T1 elevado muy probablemente representan áreas de inflamación y/o edema que se correlacionan con las zonas de disfunción miocárdica adyacentes y a distancia de la zona de infarto detectadas con strain(12).

En un reciente meta-análisis sobre strain medido con RMC se ha descrito en pacientes con IAM que el strain circunferencial predice la recuperación de la función sistólica a largo plazo mejor que el strain longitudinal(13). Posteriormente se han publicado diversos trabajos sobre la utilidad del strain miocárdico con feature-tracking en la valoración pronóstica de los pacientes con IAMCEST. En uno de ellos se demostró que el strain longitudinal global con feature-tracking era el mejor indicador de riesgo de ECAM tras IAM(14). Otro trabajo demostró que el strain longitudinal global con feature-tracking era un indicador pronóstico independiente para ECAM tras IAM tras estudiar una cohorte de 323 pacientes y después de un seguimiento de 3 años tras el IAM(15). Otra publicación ha demostrado que las medidas del strain longitudinal con feature-tracking pueden estimar el tamaño del IAM y el pronóstico clínico con pacientes con IAM(16).

El strain es una herramienta útil para estudiar los cambios precoces o subclínicos de la función del VI y el strain circunferencial con DENSE tiene un valor potencial como biomarcador funcional de referencia para el pronóstico de pacientes tras IAMCEST. Si bien el manejo de los pacientes tras IAMCEST no de modifica sustancialmente aun con la identificación mediante RMC de un gran infarto, una obstrucción microvascular o una reducción del strain. Este estudio y otros han demostrado aspectos importantes de la fisiopatología miocárdica tras IAM y también que la RMC puede desempeñar un importante papel en la determinación del pronóstico tras IAMCEST. Es fundamental determinar cómo usar esta información para el mejor manejo de los pacientes por lo que se precisan nuevos estudios multicéntricos que incluyan un mayor número de pacientes.

Conclusiones y aplicaciones a la práctica clínica

El strain circunferencial con DENSE predice ECAM tras IAMCEST y tiene mayor valor pronóstico que el tamaño del IAM, la obstrucción microvascular y la FEVI.

Abreviaturas
  • AUC: Area Under the Curve
  • bSSFP: Balanced Steady-State Free precession
  • DE: Desviación Estándar
  • DENSE: Displacement Encoding With Stimulated Echoes
  • ECAM: Eventos Cardíacos Adversos Mayores
  • ETT: Ecografía Transtorácica
  • FEVI: Fracción de Eyección Ventricular Izquierda
  • IAM: Infarto Agudo de Miocardio
  • IAMCEST: Infarto Agudo de Miocardio Con Elevación del segmento ST
  • MDCT: Tomografía Computerizada Multicorte
  • RMC: Resonancia Magnética Cardíaca
  • ROC: Receiver Operating Characteristics
  • TDI: Tissue Doppler Imaging (TDI)
  • VI: Ventrículo Izquierdo

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