VARIABILITY OF SERIAL SAME-DAY LEFT VENTRICULAR EJECTION FRACTION USING QUANTITATIVE GATED SPECT

Abstract
Left ventricular ejection fraction (LVEF) is a major predictor of prognosis in patients with ischemic and non-ischemic heart disease. Gated SPECT has been used for computation of left ventricular volumes and ejection fraction and it provides a highly reproducible estimate of LVEF. Although the accuracy of gated SPECT techniques for estimation of LVEF has been reasonable in several clinical studies, physicians and investigators need to consider some potentially confounding issues when reviewing the results of quantitative gated SPECT analysis. The accuracy of gated SPECT might be affected by background activity, counting statistics, left ventricular size, arrythmias, and abnormal perfusion images. Furthermore, intrinsic variability of sequential LVEF estimations, using gated SPECT, is substantial and should not be used for serial evaluation of LVEF. In light of this, radionuclide evaluation of LVEF by gated SPECT does not have the same accuracy as equilibrium radionuclide angiography (ERNA). ERNA measurements have been shown to be reliable for the detection of relatively small changes in LVEF, which allows the physician to make management decisions on the basis of precise values of LVEF.

Key words
Fracción de eyección del ventrículo izquierdo, gated SPECT, perfusión miocárdica, función ventricular

Artículo completo
IntroducciónLa evaluación de la función del ventrículo izquierdo (VI) es indispensable en el estudio de las cardiopatías por las consecuencias de sus resultados en el diagnóstico, tratamiento y pronóstico de los pacientes. Por ejemplo, en pacientes con insuficiencia cardíaca, la fracción de eyección del ventrículo izquierdo (FEVI) orienta la modalidad terapéutica y evalúa el resultado del tratamiento (1); o bien, en pacientes con enfermedad arterial coronaria, la FEVI es determinante del pronóstico (2). Para medir la FEVI es necesario seleccionar el método sobre la base del escenario clínico. También es fundamental reconocer cuáles son los alcances y las limitaciones de cada uno de los auxiliares diagnósticos, pues es posible que un buen método sea inútil ante ciertas situaciones clínicas (3). La cardiología nuclear ofrece tres técnicas para evaluar la función ventricular: a) ventriculografía radioisotópica de primer paso (VRPP), b) ventriculografía radioisotópica en equilibrio (VRIE), y c) tomografía computada con fotón único sincronizada al electrocardiograma (gated SPECT). Pero a causa de la creciente disponibilidad del SPECT en la evaluación de la perfusión miocárdica, el uso del gated SPECT ha sido difundido con mayor amplitud. El análisis funcional de las imágenes de perfusión con gated SPECT mejora la especificidad del método (4), aumenta el valor pronóstico del estudio (5), permite evaluar la reserva contráctil del miocardio (6) y calcula el valor de la FEVI (7). Sin embargo, existen situaciones intrínsecas al método y al paciente que alteran la precisión del cálculo de la FEVI con esta técnica.Situaciones intrínsecas al método que alteran la precisión del gated SPECT
Radiofármaco. Utilizando radionúcleidos con mayor energía es posible obtener imágenes en sincronización con el ECG de mayor calidad. Mientras más nítida sea la imagen, los bordes endocárdicos quedan mejor definidos. Los valores originados a partir de imágenes con sestamibi y tetrofosmin son más confiables que las obtenidos con talio-201 (8). Esto es debido a que la energía emitida en estudios con tecnecio-99m es mayor que la emitida en estudios con talio-201 (140-kev versus 73-kev, respectivamente).Cuentas radiactivas en la región de interés. En todos los procedimientos cuantitativos por medicina nuclear, el número de cuentas radiactivas en la región de interés es determinante de la precisión en las mediciones obtenidas (9).Con relación a los estudios obtenidos en un solo día, y utilizando radionúcleidos marcados con tecnecio-99, la diferencia entre las dosis inyectadas durante la fase de reposo y la fase de estrés ocasiona que existan cambios significativos en el número de cuentas radiactivas entre ambas fases e independientemente del estado de la perfusión miocárdica. Por otro lado, los radionúcleidos marcados con tecnecio-99m permiten inyectar al paciente un mayor número de milicuries por estudio (15-30 mCi) en comparación con la dosis del talio-201 (3-5 mCi). Ambas situaciones afectan el cálculo de la FEVI. La eficacia en la definición del borde endocárdico disminuye cuando se obtienen imágenes con menor número de cuentas radiactivas en el VI y/o con baja energía. En consecuencia, los volúmenes sistólicos son más bajos y el valor de la FEVI es mayor. Es inadecuado comparar la FEVI de imágenes en reposo (menor dosis) con la FEVI de imágenes en esfuerzo (mayor dosis) y sugerir disfunción sistólica del VI por isquemia al observar diferencias (10). Sólo por razones técnicas, y no fisiológicas, la FEVI calculada a partir de la imagen de reposo origina un valor más alto en comparación con la obtenida a partir de la imagen de estrés. Las imágenes en sincronización con el ECG, y por tanto el cálculo de la FEVI, deben ser obtenidas a partir de la imagen con mayor número de cuentas radiactivas, es decir, en la fase con mayor dosis inyectada (9).Programas de cuantificación. Actualmente se encuentran disponibles varios programas de cuantificación de la FEVI por gated SPECT. La comercialización de estos todos estos programas está aprobada por la FDA. En general, todos estos programas son confiables; sin embargo, existen diferencias en el procesamiento de la imagen que ocasiona que los resultados sean significativamente diferentes (11). Por tanto, el valor de la FEVI nunca se debe comparar indiscriminadamente entre diferentes programas y mucho menos sugerir en un solo paciente que la diferencia de valores se explica por cambios clínicos. El médico responsable de la interpretación debe familiarizarse con los alcances y limitaciones del programa de cuantificación de su preferencia. Número de frames. El número de frames (divisiones del ciclo cardíaco con base en el electrocardiograma) utilizado en el gated SPECT es de 8. La VRIE utiliza habitualmente 16 frames y en ocasiones 32. A mayor número de frames mejor definición de la curva de función ventricular. A menor número de frames el volumen sistólico final es mayor y por tanto el cálculo de la FEVI resulta menor (7). Por esto el valor normal de la FEVI obtenido con gated SPECT es menor que el obtenido con VRIE (0.45 versus 0.50, respectivamente) (5). Situaciones intrínsecas al paciente que alteran la precisión del gated SPECT
Tamaño del corazón. El poder de resolución de los equipos en medicina nuclear limita la definición del borde endocárdico. Este problema es mayor en pacientes con corazones pequeños o cavidad ventricular reducida por hipertrofia del ventrículo izquierdo. En estas condiciones, durante la sístole, las paredes del VI se aproximan a una distancia tan corta que se encuentran por debajo del poder de resolución del sistema SPECT. Esta situación ocasiona que artificialmente se ocluya la cavidad del VI y el volumen sistólico final se aproxime a cero. En estos pacientes, la FEVI calculada por gated SPECT será extremadamente alta (12-13).Contrario a esto, cuando existe dilatación de la cavidad ventricular izquierda, el programa identifica con mayor facilidad el borde endocárdico porque la distancia entre las paredes del VI se encuentra por arriba del poder de resolución del sistema. En pacientes con cardiomegalia, el cálculo de la FEVI con gated SPECT es más confiable (9). Defectos de perfusión. Los defectos de perfusión en el VI disminuyen la efectividad del programa en la identificación del borde endocárdico. En consecuencia, la confiabilidad del gated SPECT es menor cuando existen grandes defectos de perfusión. Este problema es mayor en presencia de isquemia y/o infarto del ápex (14). Arritmias. Los trastornos del ritmo alteran la eficacia del gated SPECT como en cualquier otro procedimiento de cardiología nuclear que es adquirido en sincronización con el ECG. Por ejemplo, en la VRIE, las arritmias incrementan el número de latidos rechazados y cuanto mayor es este número menor la confiabilidad del resultado. En el gated SPECT las arritmias (cualquiera de ellas) afectan principalmente el cálculo del volumen diastólico porque disminuyen el tiempo de llenado ventricular (15). Los trastornos del ritmo también afectan las imágenes de perfusión. Las arritmias afectan la contractilidad segmentaria y originan diferencias temporales en el espesor de las paredes del VI. Sobre la base del efecto parcial de volumen, las diferencias de espesor afectan la homogeneidad de la perfusión y disminuyen la especificidad del estudio (16).Captación extracardiaca. Cuando existe aumento en la captación del radionúcleido por un órgano y/o estructura adyacente al corazón (a una distancia menor del 50% que el poder de resolución del sistema) y la energía emitida iguala en intensidad a la emitida por el ventrículo izquierdo, el programa es incapaz de separar la(s) estructura(s) adyacente(s) del borde epicárdico del VI. La reconstrucción del VI es ineficaz (porque incluye la actividad extracardiaca en la imagen del VI) y en consecuencia los volúmenes ventriculares y la FEVI no son reales (17). Algunos programas de cuantificación del gated SPECT incluyen un método de reconstrucción manual (constrain mode) que permite excluir al VI de la captación extracardíaca. Sin embargo, la reconstrucción manual del VI aumenta significativamente la variabilidad interobservador en el cálculo de la FEVI y por tanto la reproducibilidad del método (9).Estudios secuenciales. El gated SPECT no es un método útil para evaluar secuencialmente la FEVI. Todos los factores extrínsecos e intrínsecos al método (discutidos previamente) varían de estudio a estudio aún en el mismo paciente. Está demostrado que los cambios en la relación "región de interés (ROI)/actividad de fondo (AF)" afectan significativamente los procedimientos cuantitativos de medicina nuclear, incluyendo el cálculo de la FEVI (17). En imágenes de reposo obtenidas en voluntarios sanos, los valores de la FEVI fueron significativamente diferentes entre dos imágenes secuenciales adquiridas con tan sólo 30 minutos de diferencia. La variabilidad es aún mayor en imágenes del VI con perfusión anormal. La variabilidad secuencial de los cálculos de la FEVI se explica por los cambios en la actividad de fondo y en la relación ROI/AF (18). Por tanto, la FEVI obtenida a partir de un estudio de perfusión debe ser analizada de manera aislada y no debe compararse con estudios previos y/o secuenciales.Conclusiones
El gated SPECT es un método automático y cuantitativo útil para evaluar la FEVI. El valor pronóstico del SPECT cardíaco en pacientes con cardiopatía isquémica se incrementa significativamente al agregar el valor de la FEVI. Sin embargo, como en cualquier otro método diagnóstico, existen factores intrínsecos y extrínsecos que alteran la eficacia y la reproducibilidad de los resultados. Estos factores deben ser reconocidos por el especialista responsable del diagnóstico en estudios de cardiología nuclear. El desconocimiento de estas variables eleva las posibilidades de cometer errores de interpretación y por tanto de estratificación y tratamiento. Cuando se requiere un cálculo preciso de la FEVI o bien evaluaciones secuenciales, es necesario utilizar un método más efectivo y con menor variabilidad. En estas situaciones la VRIE continúa siendo el método de elección para evaluar la FEVI.

Bibliografía del artículo

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