ASSESSMENT OF CORONARY ARTERY DISEASE BY EXERCISE ECHOCARDIOGRAPHY

Abstract
Exercise echocardiography consists of the addition of echocardiographic imaging and conventional exercise testing. Exercise echo has an interesting profile for non-invasive evaluation of coronary artery disease due to its safety, cost-effectiveness, diagnostic and prognostic capabilities, and absence of radiation. Besides its recognized value when resting ECG is non-diagnostic, or when non conclusive results are achieved during ECG exercise testing, recent guidelines establish exercise echo as a feasible diagnostic and/or prognostic alternative to conventional exercise testing in centers where facilities are available. Sensitivity of exercise echo can be further increased if training in peak instead of post-exercise imaging is achieved. Former limitations as those derived from bad acoustic window, have been significantly solved with harmonic imaging and contrast agents for border detection. The new technology is promising for exercise echo. 3-dimensional echocardiography may have a role as a full volume of the entire myocardium can be acquired in only a few cardiac cycles. Finally, 2-dimensional strain (speckle) can easily assess myocardial torsion, which has been found to be diminished under ischemic conditions.

Key words
exercise echocardiography, coronary artery disease, non-invasive assessment

Artículo completo
La enfermedad coronaria (EC) constituye, junto con el cáncer, el principal problema de salud actual. El diagnóstico definitivo de EC se realiza mediante angiografía coronaria, la cual, debido a su naturaleza invasiva, la reservamos en general para pacientes en quienes se sospecha EC grave, como paso previo a procedimientos de revascularización. Existe actualmente una serie de técnicas no invasivas para el diagnóstico de EC así como para la estratificación de los pacientes con EC más grave que deberían ser derivados a coronariografía, principalmente prueba de esfuerzo convencional, ecocardiografía de estrés, medicina nuclear, tomografía axial computarizada (TAC) coronaria, tomografía por emisión de positrones y resonancia magnética. Las ventajas de la ecocardiogafía de estrés sobre el resto de técnicas son: su bajo costo (si 1 es el gasto de la prueba de esfuerzo, 2.1 sería el de la ecocardiografía de estrés, 5.7 el de la medicina nuclear, e incluso más de 6 el resto de las técnicas);¹ su seguridad (aproximadamente 1 evento/6 500 ecocardiografías de esfuerzo, 1/730 ecocardiografías de estrés farmacológico);^2-4 su relativamente alta sensibilidad (80%) y especificidad (86%),⁵ en general comparable al resto de las técnicas con excepción de la prueba de esfuerzo convencional (baja sensibilidad/especificidad), medicina nuclear (menos especificidad), y la TAC coronaria (mayor sensibilidad); datos pronósticos de “peso” (menos de 1%/eventos año en aquellos con ecocardiografía de estrés negativo);^6-8 y tecnología “verde” (otras técnicas como la TAC coronaria y las nucleares producen una radiación mayor a la de un cateterismo cardíaco, equivalente a unas 300 radiografías de tórax por procedimiento).⁹


Ecocardiografía de esfuerzo

Entre las modalidades de ecocardiografía de estrés (ejercicio, estrés farmacológico), la primera es la más fisiológica y segura, así como la modalidad más sensible para el diagnóstico de EC.¹⁰ Por tanto, representa la primera elección para el paciente que pueda caminar. La ecocardiografía de ejercicio consiste simplemente en la adición de la imagen ecocardiográfica a una prueba de esfuerzo convencional, con lo que junto a la información clínica (síntomas durante la prueba) y el ECG (descenso/ascenso del segmento ST), dispondremos de información ecocardiográfica basal (zonas de necrosis, valvulopatías, miocardiopatías, patología del pericardio, etc.) y de ejercicio (nuevas anomalías de la contractilidad que indiquen isquemia). Esta es la razón de su mayor sensibilidad y especificidad con respecto a la prueba de esfuerzo convencional. Como se desprende de lo anterior, su mayor ventaja radica en la evaluación de pacientes con ECG basal anormal en quienes la interpretación basada en el ECG no es fiable, o en poblaciones con alta frecuencia de falsos positivos (mujeres). La Tabla 1 muestra las indicaciones actuales de la ecocardiografía de estrés.¹¹ La ecocardiografía de ejercicio, según estas directrices, debería considerarse probablemente como una alternativa diagnóstica y pronóstica a la prueba de esfuerzo ECG donde existan facilidades para ello (indicación clase IIa).







Metodología

Las modalidades de ejercicio más utilizadas son la cinta rodante y la bicicleta. En la mayoría de los laboratorios en nuestro país usamos cinta rodante. El ejercicio en cinta produce mayor consumo de oxígeno y los pacientes que pueden caminar casi siempre son capaces de andar en una cinta rodante, pero no siempre se adaptan a una bicicleta. Se realiza control ECG y de presión arterial durante toda la prueba, como en una ergometría convencional. Se deben utilizar protocolos ajustados a las características del paciente, aunque el más utilizado es el de Bruce (cambio de velocidad y pendiente cada 3 minutos). Nosotros eventualmente hacemos caminar al paciente fuera de la cinta, previamente a la prueba de ejercicio, para decidir el protocolo más adecuado para cada uno en particular.

Adquirimos las imágenes ecocardiográficas en situación basal en la camilla y en el pico de ejercicio con el paciente caminando o corriendo (planos apicales y paraesternales). En caso de que las imágenes de pico de ejercicio no sean concluyentes (por dudas o baja calidad) también adquirimos imágenes en el posejercicio inmediato. Nuestro grupo demostró que la imagen en pico de ejercicio es más sensible que la de posejercicio para el diagnóstico de EC, con igual calidad de las imágenes.^12-13 Un entrenamiento apropiado en imagen pico tiene otras ventajas: 1) se puede escanear al paciente durante distintas fases de la prueba o cuando existen dudas sobre la conveniencia de suspenderla, por ejemplo, en caso de síntomas o cambios en el segmento ST; 2) no existe la limitación de tiempo de adquisición que hay en el caso de la imagen posejercicio; en este último caso la adquisición de imágenes no debe tardar más de 45 segundos, pues de no ser así las anomalías contráctiles pueden recuperarse. Lógicamente, para poder escanear al paciente durante el pico de ejercicio –así como rápidamente en el posejercicio inmediato–, la cinta rodante, el ecocardiógrafo y la camilla deben estar muy próximos. En la Figura 1 se muestra la disposición espacial de estos elementos en nuestro laboratorio. Es importante que el largo de la sonda ecocardiográfica sea el mayor posible, pues no es similar en todos los aparatos.







De todos modos existen tres requerimientos técnicos para que la adquisición de imágenes en pico o posejercicio sea posible y efectiva: 1) conexión directa de la señal del ECG desde la consola del ergómetro al ecógrafo, con lo que se optimiza la señal ECG, indispensable para adquirir imágenes durante los ciclos R-R bien registrados; 2) un sistema de adquisición continua de imágenes: éste permite adquirir múltiples imágenes durante múltiples ciclos cardíacos en un loop continuo durante varios minutos, con lo que el observador sólo tiene que escoger a posteriori las imágenes correspondientes a los distintos planos para compararlas con las basales, y 3) un sistema de pantalla en formato quad para la comparación de las imágenes basales y de ejercicio. Casi todos los aparatos ofrecen las dos últimas posibilidades. Se optimiza el rendimiento de un laboratorio de estrés si se dispone de un ordenador off-line para la evaluación de las imágenes, pues mientras se evalúan las imágenes de un estudio se puede disponer del ecocardiógrafo.


Análisis de las imágenes

Con la ecocardiografía de estrés, el diagnóstico de EC se hace cuando existen anomalías de la contractilidad segmentaria (hipocinesia, acinesia, discinesia) en reposo o en ejercicio. Si las mismas anomalías se producen en reposo y ejercicio hablamos de necrosis, si sólo se presentan durante el ejercicio hablamos de isquemia, si existen anomalías en reposo que aumentan con el ejercicio se trata de necrosis con isquemia asociada. En este último caso las nuevas anomalías pueden tener lugar en el mismo territorio o en distinto territorio (necrosis a distancia). Se emplea un sistema de cuantificación cualitativa dividiendo el ventrículo izquierdo en 16 o 17 segmentos¹⁴ y asignando el valor 1 a cada segmento normal, 2 al hipocinético, 3 al acinético, y 4 al discinético. La suma de todos los segmentos se divide por el número total de segmentos, de modo que si la puntuación de estrés es igual a 1, se trata de un caso normal. La mayoría de los laboratorios cuantifican también la fracción de eyección basal y de ejercicio. Las Figuras 2 y 3 son ejemplos de resultados normal y anormal durante la ecocardiografía de ejercicio.












Limitaciones de la ecocardiografía de ejercicio

El principal inconveniente es la existencia de un porcentaje de pacientes con mala ventana ecocardiográfica. Este porcentaje ha disminuido considerablemente con la tecnología de segundo armónico que resalta el borde endocárdico y está disponible en todos los aparatos modernos. Aun en el 5%-7% de los casos de mala ventana se puede utilizar contraste ecocardiográfico. Sin embargo, la necesidad de una visión “excelente” es más una necesidad de la ecocardiografía de estrés farmacológico –en la que todo el potencial diagnóstico se basa en la imagen– que de la de ejercicio, donde existe importante información diagnóstica y pronostica adicional basada en los síntomas, el ECG y la capacidad funcional.

En segundo lugar, la naturaleza de la prueba hace que la adquisición de imágenes sea más difícil que durante la ecocardiografía de estrés farmacológico, sobre todo por el aumento de las frecuencias cardíaca y respiratoria. Se ha dicho que la ecocardiografía de estrés farmacológico constituye la escuela primaria y secundaria, mientras que la ecocardiografía de ejercicio representa la universidad.¹⁵

Por último, la interpretación de las imágenes se realiza de forma semicuantitativa, lo que ha llevado solo a un acuerdo moderado intraobservadores en diferentes estudios.^16-17 Sin embargo, este acuerdo es mayor en los casos en que existen anomalías contráctiles significativas o bien EC extensa definida por la coronariografía.







Papel de la nueva tecnología

La ecocardiografía de ejercicio, como técnica ecocardiográfica, es susceptible de ser implementada con las nuevas tecnologías. Como vimos, el contraste para la detección de los bordes endocárdicos se puede utilizar en los casos de mala ventana ecocardiográfica con el objeto de mejorar la precisión diagnóstica,¹⁸ mejora el rendimiento de observadores noveles y reduce la necesidad de otras pruebas en caso de resultados no valorables. Sin embargo, su aplicación rutinaria no es costo-efectiva.¹⁹ El contraste puede además utilizarse para evaluar defectos de perfusión durante el estrés. Dado que los defectos de perfusión preceden a las anomalías de la contractilidad, esta técnica se ha utilizado con éxito, particularmente durante la ecocardiografía de estrés farmacológico,²⁰ con mayor sensibilidad aunque peor especificidad en algunos estudios. Su aplicación durante la ecocardiografía de ejercicio en pico tiene sin embargo serias limitaciones técnicas.

El Doppler de tejidos y el speckle que pueden medir las velocidades y la deformación tisular en diferentes muestras del miocardio aumentan la reproducibilidad así como la precisión diagnóstica entre observadores poco entrenados, pero no aumentan la precisión del diagnóstico visual cuando éste se realiza por observadores experimentados.^21,22 El speckle puede ser utilizado eficazmente para medir el movimiento rotacional del miocardio, que está disminuido en la isquemia,²³ aunque no existen todavía estudios que hayan evaluado esta nueva aplicación durante la ecocardiografía de estrés.

Por último la ecocardiografía tridimensional es capaz de adquirir un volumen muestra de todo el corazón en 4-5 latidos cardíacos, a partir del cual pueden hacerse todos los cortes o planos que se quieran.^24-26 Sus limitaciones actuales son la calidad de la imagen subóptima y el bajo número de imágenes por segundo. Solventadas estas limitaciones y si los avances en la técnica logran la adquisición en un solo latido (aproximadamente 1 segundo) constituiría una herramienta prometedora, particularmente para la ecocardiografía de ejercicio.


Conclusiones

Debido a su bajo costo, seguridad, rentabilidad diagnóstica y pronóstica, y ausencia de radiación, la ecocardiografía de ejercicio debería ser la técnica de “cabecera” para el diagnóstico de la EC en pacientes con probabilidad preprueba intermedia, en aquellos con ECG basal anormal, y en aquellos con resultados no concluyentes en la ergometría simple. Además, constituye una alternativa diagnóstica y pronóstica a la prueba de esfuerzo convencional donde existan facilidades para ello. La necesidad de entrenamiento exhaustivo no parece ser una limitación importante para una técnica que, implantada en un servicio de Cardiología, es costo-efectiva.

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