Imagen de resonancia magnética mejorada con oxígeno (OE-MRI) del corazón: un estudio de viabilidad (OE-MRI)

Determinar la presencia y la gravedad de la isquemia miocárdica es un objetivo clave en el tratamiento eficaz de la enfermedad de las arterias coronarias (EAC). La isquemia no tratada es un determinante importante del resultado adverso, y los beneficios de la revascularización impulsada por la isquemia son bien reconocidos.1

Las apariencias anatómicas de la enfermedad de las arterias coronarias son poco predictivas de isquemia miocárdica.1 2 Por lo tanto, la evaluación simultánea de la gravedad funcional de la estenosis coronaria se usa para guiar la revascularización.3 En el entorno clínico, hay varios métodos de imagen disponibles, incluidas técnicas nucleares, ecocardiografía y resonancia magnética cardiovascular (RMC). Tales modalidades evalúan la heterogeneidad del flujo y las anomalías contráctiles, pero sirven como sustitutos de la isquemia miocárdica: la isquemia per se no se mide. Además, estas modalidades de imágenes funcionales se basan en el uso de agentes de contraste exógenos que, aunque pequeños, conllevan riesgos adicionales y pueden estar contraindicados en ciertas poblaciones.

Las imágenes dependientes del nivel de oxígeno en sangre (BOLD) explotan las propiedades paramagnéticas inherentes de la hemoglobina.4 La transición de la oxihemoglobina diamagnética a la desoxihemoglobina paramagnética induce diferencias de susceptibilidad magnética, lo que da como resultado un cambio en la intensidad de la señal de resonancia magnética y, por lo tanto, genera un contraste dependiente del oxígeno. Por lo tanto, las imágenes BOLD proporcionan información sobre la oxigenación del tejido miocárdico. Dado que la hipoxia es el iniciador de la cascada isquémica, se ha formulado la hipótesis de que la evaluación de la oxigenación miocárdica regional con imágenes BOLD refleja más directamente el desequilibrio entre el suministro y la demanda de oxígeno y es sensible para detectar CAD. De hecho, la evaluación inicial de imágenes BOLD para detectar CAD ha producido resultados prometedores.5-7 Además, BOLD ha proporcionado información patológica sobre otras patologías miocárdicas. La perfusión miocárdica (flujo sanguíneo) puede disociarse de la oxigenación, es decir, la hipoperfusión no es necesariamente proporcional a la hipoxia tisular. Por ejemplo, la demanda de oxígeno del miocardio puede estar regulada a la baja en el miocardio en hibernación y puede estar regulada al alza en la miocardiopatía hipertrófica (MCH) debido al mayor costo del metabolismo energético. En portadores de la mutación de la MCH sin hipertrofia del ventrículo izquierdo, Karamitsos et al demostraron una reserva de perfusión miocárdica normal, pero una oxigenación miocárdica anormal durante el estrés, posiblemente explicada por el hecho de que las mutaciones del gen del sarcómero aumentan el costo energético de la contracción antes del inicio de la hipertrofia8.

Sin embargo, la formación de imágenes BOLD está asociada con una serie de desventajas. En primer lugar, dado que la señal BOLD refleja la desoxihemoglobina que se limita a los vasos sanguíneos, no refleja realmente el estado de oxígeno de los tejidos.9 En segundo lugar, la señal BOLD también depende de la geometría del vaso, los cambios en el flujo sanguíneo y el volumen sanguíneo, lo que puede confundir la señal.9 Finalmente, las técnicas de RMC utilizadas para medir la señal BOLD (T2* de T2) no son cuantitativas ya que un cambio en T2* o T2 no puede relacionarse con un cambio en la presión parcial de oxígeno (PO2). En cambio, las mediciones semicuantitativas se realizan utilizando la intensidad de la señal y se supone que reflejan la oxigenación.

La resonancia magnética mejorada con oxígeno (OE-MRI) supera potencialmente estas limitaciones. El oxígeno mismo tiene propiedades paramagnéticas; aumenta la tasa de relajación longitudinal de protones (R1) del agua que contiene oxígeno disuelto.10 El cambio medido en R1 (= 1/T1, donde el tiempo de relajación T1 es una propiedad magnética inherente de todos los tejidos) inducido por la respiración de oxígeno es directamente proporcional al cambio en PO2. En OE-MRI se mide el cambio en R1 al respirar concentraciones elevadas de oxígeno. Los beneficios de OE-MRI sobre BOLD son, por lo tanto, que es sensible a la oxigenación tisular, no depende de los cambios en el flujo y volumen sanguíneos, y es verdaderamente cuantitativo, ya que el cambio en R1 es directamente proporcional al cambio en PO2. Por lo tanto, ofrece potencialmente una medida cuantitativa de la oxigenación del miocardio. La OE-MRI se ha utilizado para evaluar la oxigenación del tejido pulmonar,11 la oxigenación de tumores sólidos12 y para evaluar la oxigenación de la placenta en mujeres embarazadas13 en escáneres de resonancia magnética clínicos convencionales con resultados muy alentadores.

No se ha aplicado OE-MRI en el corazón. Nuestra hipótesis es que la OE-MRI permitirá una evaluación no invasiva, no ionizante y cuantitativa de la oxigenación del tejido miocárdico, que está libre de agentes de contraste exógenos. Si este es el caso, OE-MRI ofrecerá un enorme potencial en términos de diagnóstico y tratamiento de CAD, y en términos de proporcionar una visión fisiopatológica de la enfermedad cardíaca.