Ressonância magnética com oxigênio (OE-MRI) do coração: um estudo de viabilidade (OE-MRI)

Determinar a presença e a gravidade da isquemia miocárdica é um objetivo fundamental no tratamento eficaz da doença arterial coronariana (DAC). A isquemia não tratada é um determinante importante do resultado adverso, e os benefícios da revascularização induzida por isquemia são bem reconhecidos.1

As aparências anatômicas da doença arterial coronariana são pouco preditivas de isquemia miocárdica.1 2 Portanto, a avaliação concomitante da gravidade funcional da estenose coronariana é usada para orientar a revascularização.3 No cenário clínico, vários métodos de imagem estão disponíveis, incluindo técnicas nucleares, ecocardiografia e ressonância magnética cardiovascular (RMC). Essas modalidades avaliam a heterogeneidade do fluxo e as anormalidades contráteis, mas servem como substitutos da isquemia miocárdica: a isquemia per se não é medida. Além disso, essas modalidades de imagem funcional dependem do uso de agentes de contraste exógenos, que, embora pequenos, trazem riscos adicionais e podem ser contraindicados em determinadas populações.

A imagem dependente do nível de oxigênio no sangue (BOLD) explora as propriedades paramagnéticas inerentes da hemoglobina.4 A transição de oxi-hemoglobina diamagnética para desoxi-hemoglobina paramagnética induz diferenças de suscetibilidade magnética, resultando em uma mudança na intensidade do sinal de ressonância magnética e, assim, gerando contraste dependente de oxigênio. Assim, a imagem BOLD fornece informações sobre a oxigenação do tecido miocárdico. Uma vez que a hipóxia é o iniciador da cascata isquêmica, a avaliação da oxigenação miocárdica regional com imagem BOLD tem a hipótese de refletir mais diretamente o desequilíbrio entre oferta e demanda de oxigênio e ser sensível para detectar DAC. De fato, a avaliação inicial da imagem BOLD para detecção de CAD produziu resultados promissores.5-7 Além disso, o BOLD forneceu informações patológicas sobre outras patologias miocárdicas. A perfusão miocárdica (fluxo sanguíneo) pode ser dissociada da oxigenação, ou seja, a hipoperfusão não é necessariamente proporcional à hipóxia tecidual. Por exemplo, a demanda miocárdica de oxigênio pode ser regulada negativamente no miocárdio em hibernação e pode ser regulada positivamente na cardiomiopatia hipertrófica (CMH) devido ao aumento do custo do metabolismo energético. Em portadores da mutação da CMH sem hipertrofia ventricular esquerda, Karamitsos et al demonstraram reserva de perfusão miocárdica normal, mas oxigenação miocárdica anormal durante o estresse, possivelmente explicada pelo fato de que as mutações do gene do sarcômero aumentam o custo energético da contração antes do início da hipertrofia.8

No entanto, a imagem BOLD está associada a uma série de desvantagens. Primeiro, uma vez que o sinal BOLD reflete a desoxihemoglobina que está confinada aos vasos sanguíneos, ele não reflete verdadeiramente o estado de oxigênio do tecido.9 Em segundo lugar, o sinal BOLD também depende da geometria do vaso, alterações no fluxo sanguíneo e no volume sanguíneo, o que pode confundir o sinal.9 Por fim, as técnicas de RMC utilizadas para medir o sinal BOLD (T2* de T2) não são quantitativas, pois uma alteração em T2* ou T2 não pode ser relacionada a uma alteração na pressão parcial de oxigênio (PO2). Em vez disso, as medições semiquantitativas são feitas usando a intensidade do sinal e presume-se que reflitam a oxigenação.

A ressonância magnética com oxigênio (OE-MRI) supera potencialmente essas limitações. O próprio oxigênio tem propriedades paramagnéticas; aumenta a taxa de relaxamento longitudinal do próton (R1) da água contendo oxigênio dissolvido.10 A mudança medida em R1 (= 1/T1, onde o tempo de relaxamento T1 é uma propriedade magnética inerente de todos os tecidos) induzida pela respiração de oxigênio é diretamente proporcional à mudança em PO2. Em OE-MRI, a mudança em R1 na respiração de concentrações elevadas de oxigênio é medida. Os benefícios do OE-MRI sobre o BOLD são, portanto, que ele é sensível à oxigenação dos tecidos, não depende de alterações no fluxo e volume sanguíneo e é verdadeiramente quantitativo, pois a alteração no R1 é diretamente proporcional à alteração no PO2. Assim, oferece potencialmente uma medida quantitativa da oxigenação miocárdica. A OE-MRI tem sido usada para avaliar a oxigenação do tecido pulmonar,11 a oxigenação de tumores sólidos12 e para avaliar a oxigenação placentária em mulheres grávidas13 em scanners clínicos convencionais de ressonância magnética com resultados muito encorajadores.

OE-MRI não foi aplicado no coração. Nossa hipótese é que a OE-MRI permitirá uma avaliação não invasiva, não ionizante e quantitativa da oxigenação do tecido miocárdico, que é livre de agente de contraste exógeno. Se for esse o caso, a OE-MRI oferecerá um enorme potencial em termos de diagnóstico e tratamento da DAC e em termos de fornecer uma visão fisiopatológica da doença cardíaca.