Vantaggi e Limiti delle Tecniche di Risonanza Magnetica

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METODICHE DIAGNOSTICHE
Vantaggi e Limiti delle Tecniche di Risonanza Magnetica
Cardiaca per la Ricerca dell’Ischemia Inducibile
Santo Dellegrottaglie1, Milena Sidiropulos1, Luigi Ferrara1, Michele Damiano1,
Arcangelo D’Errico1, Claudia Mita1, Manlio Cocozza2, Francesco Caiazza3, Pasquale Guarini1
Divisione di Cardiologia con UTIC, Clinica Villa dei Fiori - Acerra (NA)
Divisione di Cardiologia, Clinica Sanatrix - Napoli
3 Divisione di Cardiologia, Clinica Trusso - Ottaviano (NA)
1
2
Riassunto
Nel corso degli ultimi anni, studi condotti con risonanza magnetica cardiaca (cardio-RM) da stress hanno riportato buoni
valori di fattibilità ed accuratezza nella caratterizzazione dei pazienti con cardiopatia ischemica nota o sospetta. Il presente articolo propone una rassegna dei principali dati relativi all’applicazione delle tecniche di cardio-RM nella valutazione diagnostica e prognostica della cardiopatia ischemica, con una particolare enfasi sui vantaggi e i limiti relativi alle
modalità più tradizionali di imaging non invasivo (ecocardiografia da stress e scintigrafia miocardica perfusionale).
Summary
In recent years, studies involving stress cardiac magnetic resonance (cardio-RM) reported good values of feasibiltiy and
accuracy for the characterization of patients with known or suspected coronary artery disease. The present article proposes a review of the principal data regarding the application of cardio-RM techniques for the diagnostic and prognostic evaluation of coronary artery disease, with a particular focus on advantages and limits in comparison with the more
traditional non invasive imaging modalities (i.e., stress echocardiography and myocardial perfusion scintigraphy).
Parole chiave: Risonanza magnetica, Ischemia, Imaging
Key words: Magnetic Resonance, Ischemia, Imaging
N
el corso degli ultimi anni l’impiego delle metodiche di imaging non invasivo per la diagnosi
di cardiopatia ischemica è aumentato in maniera
tumultuosa e tassi di crescita ancora più elevati sono
previsti nel prossimo decennio (Fig. 1)1. Tale incremento è conseguenza sia di una generale maggiore
accessibilità alle risorse diagnostiche che della
recente disponibilità di nuove modalità di imaging
applicabili in cardiologia. Tra queste ultime, la risonanza magnetica cardiaca (cardio-RM) si caratterizza per la capacità di fornire in maniera completamete non invasiva sofisticate informazioni diagnostiche e prognostiche2. In particolare, per la ricerca
dell’ischemia inducibile con cardio-RM sono state
messe a punto tecniche basate sia sulla valutazione
della perfusione miocardica che sullo studio della
funzione sistolica durante stress. Tali tecniche
hanno dimostrato di essere fattibili ed accurate nella
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valutazione di pazienti con cardiopatia ischemica3.
D’altra parte, a limitarne l’applicabilità clinica ha
contribuito in questi ultimi anni la scarsa diffusione
45
40
Livello di prescrizione
Introduzione
35
Modalità
2006
2010
2020
Cardio-TC
1
8
40
24
Eco-stress
1
12
30
Cardio-RM
1
2
10
25
Scintigrafia
1
1.8
3.6
Cardio-TC
Eco-stress
20
15
Cardio-RM
10
5
Scintigrafia
0
2006
2010
2020
Fig. 1 - Livelli di prescrizione per i principali test di imaging non invasivo impiegati nella valutazione di pazienti con cardiopatia ischemica. I
dati riportati sono riferiti alla Gran Bretagna; le predizioni per il 2010 ed
il 2020 sono espresse in multipli dei livelli di prescrizione rilevati nel
2006. Dati dalla Ref. 1.
Per la corrispondenza: [email protected]
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METODICHE DIAGNOSTICHE
di apprecchiature dedicate all’esecuzione di esami
di cardio-RM, nonché di operatori esperti nella loro
interpretazione.
Il presente articolo propone una rassegna dei principali dati relativi all’applicazione delle tecniche di
cardio-RM nella caratterizzazione diagnostica e
prognostica della cardiopatia ischemica, con una
particolare enfasi sui vantaggi e i limiti relativi alle
modalità più tradizionali di imaging non invasivo
(ecocardiografia da stress e scintigrafia miocardica
perfusionale).
Cardio-RM per la ricerca dell’ischemia
inducibile: accuratezza diagnostica
La valutazione dell’ischemia miocardica inducibile
con tecniche di cardio-RM può essere basata sull’analisi della contrattilià o della perfusione miocardica regionale durante stress.
L’acquisizione di immagini cine consente lo studio
accurato della funzione sistolica del ventricolo sinistro, con la possibilità di identificare eventuali
modifiche ischemiche indotte durante stress4. Lo sti-
Santo Dellegrottaglie et Al.
Vantaggi e Limiti delle Tecniche di Risonanza Magnetica Cardiaca
per la Ricerca dell’Ischemia Inducibile
METODICHE DIAGNOSTICHE
Durante stress farmacologico, la presenza di ischemia inducibile determina la comparsa di aree di ipoperfusione miocardica. In questo caso, il test provocativo solitamente prevede l’impiego di un potente
agente vasodilatatore (somministrazione i.v. di dipiridamolo o adenosina). Anche nel caso della cardioRM da stress con studio di perfusione, i dati prodotti fino a questo punto dimostrano una buona performance diagnostica complessiva, con risultati sovrapponibili a quelli riportati con le le più consolidate
tecniche scintigrafiche sia in termini di sensibilità
(91% vs. 89%) che di specificità (81% vs. 79%)
(Fig. 2)3, 5. La cardio-RM da stress può essere quindi prescritta, ove disponibile, in alternativa ad uno
studio scintigrafico nella ricerca di modifiche di tipo
ischemico a carico della perfusione miocardica.
Inoltre, l’impiego di protocolli combinati di cardioRM da stress può consentire lo studio sia della funzione contrattile che della perfusione miocardica nel
corso dello stesso esame, cumulando il contenuto
informativo delle due tecniche (Fig. 3)6.
molo ischemizzante è solitamente rappresentato
dalla somministrazione di un farmaco inotropo positivo (tipicamente con infusione i.v. di dobutamina
ad alte dosi). Complessivamente considerati, gli
studi fin qui condotti con cardio-RM per la diagnosi di cardiopatia ischemica basata sull’inducibilità di
alterazioni della funzione sistolica hanno mostrato
valori medi di accuratezza diagnostica di livello
soddisfacente e sovrapponibile a quelli riportati con
la tradizionale ecocardiografia da stress sia in termini di sensibilità (83% vs. 82%) che di specificità
(86% vs. 83%) (Fig. 2)3, 5. Pertanto, la cardio-RM da
stress con infusione di dobutamina ad alte dosi può
essere considerata una valida alternativa all’ecocardiografia da stress, in particolare in pazienti con cattiva finesta acustica, nella ricerca di modifiche di
tipo ischemico a carico della funzione contrattile
regionale.
L’acquisizione di immagini sequenziali durante il
primo passaggio di un bolo di mezzo di contrasto
può essere applicata nella valutazione della perfusione miocardica in sede ventricolare sinistra.
Fig. 3 - Studio della perfusione miocardica e della funzione contrattile
ventricolare sinistra mediante protocollo combinato di cardio-RM da
stress con infusione di adenosina. Nel caso in esempio, durante stress
si osserva un’area di ipoperfusione in sede infero-settale ed un’area di
disfunzione contrattile omosede non dimostrabile a riposo. Dati dalla
Ref. 6.
Cardio-RM per la ricerca dell’ischemia
inducibile: valore prognostico
L’impatto prognostico delle informazioni ricavabili
da una cardio-RM da stress in pazienti con cardiopatia ischemica è stato fino ad ora valutato in un
A
A
A
B
B
C
C
D
D
Fig. 2 - (A, B) Valori di sensibilità e specificità della cardio-RM da stress con studio della perfusione miocardica nella diagnosi di cardiopatia ischemica definita all’angiografia coronarica. (C, D) Valori di sensibilità e specificità della cardio-RM da stress con studio della contrattilità regionale nella diagnosi di cardiopatia ischemica definita all’angiografia coronarica. Dati dalla Ref. 5.
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Fig. 4 - Curve di Kaplan-Meier basate sui risultati della cardio-RM da stress con studio della contrattilità regionale (a sinistra) e della perfusione miocardica (a destra). DSMR: dobutamine stress magnetic resonance; MRP: magnetic resonance perfusion. Dati dalla Ref. 8.
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METODICHE DIAGNOSTICHE
Santo Dellegrottaglie et Al.
numero limitato di studi7. Tuttavia, anche se da verificare e caratterizzare in casistiche più ampie, il
significato prognostico dell’ischemia miocardica
dimostrata alla cardio-RM sembra emergere in
maniera evidente. Di particolare interesse a tal proposito sono i dati ottenuti da Jahnke e coll. in una
popolazione di 461 pazienti con cardiopatia ischemica nota o sospetta, sottoposti ad un protocollo
combinato di valutazione della perfusione durante
test all’adenosina e della funzione contrattile durante test alla dobutamina8. I pazienti sono stati valutati dopo un follow up medio di 2.3 anni per eventi
avversi rappresentati da morte cardiaca ed infarto
miocardico non fatale. I risultati hanno mostrato che
entrambe le tecniche di cardio-RM da stress sono in
grado di identificare efficacemente un sottogruppo
di pazienti a rischio più elevato per eventi avversi
(Fig. 4). Nello specifico, l’evidenza di ischemia
dimostrata allo studio di perfusione o allo studio
della contrattilità regionale si associa ad un rischio
aumentato di 12 o di 5 volte, rispettivamente, per
eventi aversi.
basso impatto biologico, l’ampia diffusione, i bassi
costi e la praticità di esecuzione degli esami diagnostici (Tab. 1). D’altro canto, nel singolo paziente la
qualità delle immagini ottenibili può variare in
maniera significativa ed una certa quantità dei
pazienti studiati (fino al 15-20% del totale in alcune
casistiche) non presenta una finestra acustica adeguata a garantire la valutazione ecocardiografica di
tutti i segmenti ventricolari9. Più in generale la
performance diagnostica è influenzata dall’esperienza dell’operatore. Inoltre, valori più bassi di sensibilità diagnostica nel riconoscere la presenza di
ischemia inducibile sono stati descritti nei territori
riferibili all’arteria circonflessa (parete laterale del
ventricolo sinistro)9. Tutti questi elementi di variabilità posso essere attenutati con l’impiego di mezzo
di contrasto nel corso del test ecocardiografico.
La cardio-RM condivide con l’ecocardiografia il
basso impatto biologico associato al suo utilizzo
nella pratica clinica, il che ne favorisce anche la
ripetibilità in tempi successivi. Si associa però a
costi di gestione ed esecuzione più elevati rispetto
all’ecocardiografia ed è fortemente limitata da una
più scarsa diffusione e disponibilità territoriale.
Cardio-RM da stress: vantaggi e limiti
All’opposto, un recente censimento testimonia che
rispetto all’ecocardiografia da stress
circa i 2/3 delle strutture di Cardiologia in Italia
L’ecocardiografia è la metodica di imaging non
comprende l’ecocardiografia da stress tra le prestainvasivo più frequentemente impiegata nello studio
zioni diagnostiche erogate10.
della contrattilità regionale durante stress fisico o
Nagel e coll. sono stati i primi a riportare un confarmacologico. I vantaggi principali di cui gode la
fronto diretto tra cardio-RM da stress ed ecocardiotecnica ecocardiografica sono rappresentati dal
grafia da stress utilizzando il medesimo
protocollo di infusione di dobutamina ad
Scintigrafia
Limitazione
Ecocardiografia
Cardio-RM
Miocardica
alte dosi in un gruppo di 172 pazienti11.
Scarsa disponibilità
+
++
+++
Pur variando le cause di mancata esecuzione o interpretabilità dello studio, le due
Costi elevati
+
++
+++
metodiche hanno riportato valori simili di
Limitata fattibilità
++
+
++
fattibilità complessiva (91% e 90%, rispetRischio biologico
+
+++
+
tivamente). L’elevata risoluzione di conElevata dipendenza
++
+
+
dall’operatore
trasto tipica delle immagini di cardio-RM
Lunga durata della
ha determinato una maggiore prevalenza
+
+++
+
sessione di imaging
di esami di buona qualitaà con la cardioLimitata risoluzione
++
++
+
RM rispetto all’ecocardiografia (82% vs.
spaziale e di contrasto
52%, rispettivamente).
Artefatti (attenuazione,
+
++
++
dark-rim)
Un aspetto importante da considerare
Difficoltà monitoraggio
+
+
++
quando un paziente viene sottoposto a test
e gestione eventi avversi
provocativo nel contesto di un laboratorio
Scarsa numerosità dei
+
+
++
dati disponibili
di cardio-RM è rappresentato dalle scarse
possibilità di monitoraggio diretto e struTab. 1 - Confronto tra i limiti relativi della ecocardiografia da stress, scintigrafia miocarmentale nel corso dell’esame stesso. Pur
dica perfusionale e cardio-RM da stress impiegate nella valutazione della cardiopatia
essendo la prevalenza di eventi avversi
ischemica.
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Vantaggi e Limiti delle Tecniche di Risonanza Magnetica Cardiaca
per la Ricerca dell’Ischemia Inducibile
registrati nel corso di esami di cardio-RM da stress
non dissimile da quella osservata con l’ecocardiografia, l’impossibilità di registrare una traccia ECG
interpretabile per ischemia e la posizione obbligata
del paziente all’interno della sala magnete possono
rendere più problematico il riconoscimento e la
gestione di tali eventi12.
Cardio-RM da stress: vantaggi e limiti
rispetto alla scintigrafia miocardica
Nella comune pratica clinica, la valutazione della
perfusione miocardica durante stress fisico o farmacologico viene ottenuta impiegando la tomografia ad
emissione di fotoni singoli (SPECT) o, più raramente, la tomografia ad emissione di positroni (PET). Lo
studio della perfusione miocardica mediante SPECT
gode del vantaggio di basarsi sull’impiego di una tecnologia ormai consolidata, riproducibile e con buoni
livelli di fattibilità complessiva. La notevole diffusione territoriale delle gamma camere ha consentito l’accumulo di una considerevole quantità di dati che hanno portato al rafforzamento delle indicazioni ed alla
standardizzazione dei protocolli impiegati. Il limite
principale della SPECT miocardica è rappresentato
dall’esposizione da parte del paziente ad una dose
non trascurabile di radiazioni ionizzanti (10-25 mSv;
equivalenti a 500-1200 radiografie del torace)13.
La cardio-RM da stress si propone come metodica
alternativa alla SPECT nella valutazione dell’ischemia miocardica potendo, rispetto a quest’ultima
metodica, godere di una serie di vantaggi che vanno
dal mancato impiego di radiazioni ionizzanti, alla
minore durata della sessione di imaging (45 minuti
circa vs. 2-3 ore con la SPECT) e alla capacità di
ottenere immagini con maggiore risoluzione spaziale (2-3 mm vs 10 mm con la SPECT)3.
Rispetto alla SPECT miocardica, l’analisi della perfusione è stata effettuata su un numero più limitato
di pazienti, dimostrando tuttavia enormi potenzialità
nella definizione non invasiva della presenza di cardiopatia ischemica. Soltanto recentemente un trial
multicentrico (MR-IMPACT) condotto su 234
pazienti ha dimostrato la non inferiorità della
performance diagnostica della cardio-RM da stress
nei confronti della SPECT nell’identificazione di
pazienti con malattia coronarica significativa14.
L’esecuzione di uno studio di perfusione miocardica
sia con tecnica SPECT che con cardio-RM può
risultare meno operatore-dipendente rispetto all’ecocardiografia da stress. Tuttavia, l’interpretazione
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METODICHE DIAGNOSTICHE
delle immagini di perfusione può essere resa insidiosa dalla presenza di artefatti (da attenuazione nel
caso della SPECT, a banda scura o dark-rim artifacts
con la cardio-RM). La prevenzione ed il riconoscimento di tali artefatti è cruciale nel garantire adeguati valori di specificità diagnostica quando vengono utilizzate tecniche di imaging per lo studio
della perfusione miocardica.
Conclusioni
L’attuale esteso ricorso alle metodiche di imaging
non invasivo per la valutazione dell’ischemia inducibile è principalmente basato sull’uso dell’ecocardiografia da stress e della scintigrafia miocardica
perfusionale. Queste metodiche tradizionali non
sono tuttavia prive di limitazioni, prime fra tutte la
dipendenza dalla qualità della finestra acustica per
l’ecocardiografia da stress e l’impiego di radiazioni
ionizzanti per la scintigrafia miocardica. In anni più
recenti, la messa a punto di tecniche accurate per lo
studio della contrattilità e della perfusione miocardica durante stress ha imposto la cardio-RM come
metodica alternativa per la valutazione non invasiva
dei pazienti con cardiopatia ischemica. Sulla base
delle evidenze fin qui disponibili e riguardanti sia
l’impatto diagnostico che quello prognostico delle
informazioni fornite, la cardio-RM da stress può
attualmente essere ritenuta un’utile alternativa alle
metodiche diagnostiche più consolidate.
Una valida indicazione all’impiego della cardio-RM
da stress può essere considerata la ricerca di ischemia inducibile in pazienti sintomatici con probabilità pre-test intermedia di cardiopatia ischemica, in particolare in presenza di una traccia ECG non
interpretabile (es. blocco di branca sinistra) o di
incapacità a svolgere un esercizio fisico adeguato2.
Rispetto alle metodoche di imaging più consolidate,
la cardio-RM può presentare degli indubbi vantaggi
rappresentati, tra gli altri, dalla capacità di produrre
immagini ad elevata risoluzione delle strutture cardiache indipendentemente dall’habitus costituzionale del paziente e prescindendo dall’impiego di radiazioni ionizzanti. L’unica controindicazione assoluta
all’esecuzione di un esame di cardio-RM è attualmente costituita da pazienti portatori di dispositivi o
impianti non magneto-compatibili (es. pompe per
infusione di farmaci, clips cerbrali metalliche, pacemakers/defibrillatori, ecc.). Altre condizioni posso-
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METODICHE DIAGNOSTICHE
Santo Dellegrottaglie et Al.
Tab. 2 - Controindicazioni assolute e relative all’esecuzione di un esame
di cardio-RM.
no invece rappresentare una controindicazione relativa e contribuire a limitare l’applicabilità clinica
della cardio-RM (Tab. 2). Tuttavia, tra i fattori che
attualmente limitano maggiormente l’impiego della
cardio-RM rientra certamente la scarsa diffusione e
disponibilità di apparecchiature RM dedicate allo
studio dei pazienti cardiologici.
In conclusione, si può facilmente prevedere che in
conseguenza sia di una maggiore diffusione della
strumentazione dedicata che di una maggiore consapevolezza da parte della comunità cardiologica, nel
prossimo futuro le tecniche di cardio-RM da stress
per lo studio dell’ischemia miocardica inducibile
troveranno sempre maggiore applicazione nella
valutazione dei pazienti con cardiopatia ischemica
nota o sospetta.
Bibliografia
6.
Controindicazioni
Assolute:
- impianti metallici non magneto-compatibili
Relative:
- Claustrofobia severa
- Gravidanza (in particolare nel primo trimestre)
- Obesità severa
- Condizioni associate ad instabilità clinica
- Insufficienza renale severa (rischio di fibrosi sistemica
nefrogenica da m.d.c.)
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