Comparar los métodos de segmentación del ventrículo derecho en los planos eje corto y 4 cámaras, en los estudios de resonancia magnética cardíaca, y realizar una correlación con el método ecocardiográfico tricuspid annular plane systolic excursion (TAPSE).
Material y métodosSe estudiaron 26 pacientes con diversas enfermedades cardiovasculares con un equipo de resonancia magnética de 1,5T. Se adquirieron en todos los estudios imágenes en modo cine en eje corto y en 4 cámaras (steady-state free precession, 6mm de grosor de corte, desde la base al ápex ventricular). En todos los pacientes se cuantificaron los volúmenes telediastólico, telesistólico y la fracción de eyección del ventrículo derecho. A 14 pacientes se les practicó también una ecocardiografía y se calculó la función ventricular derecha (TAPSE), el mismo día que se realizó el estudio de resonancia magnética cardíaca.
ResultadosNo hubo diferencias estadísticamente significativas en los volúmenes y la función del ventrículo derecho determinados con los 2 métodos de segmentación. La correlación al estimar los volúmenes fue excelente (r>0,95) y disminuyó levemente para la fracción de eyección (r>0,84). La correlación entre fracción de eyección del ventrículo derecho y TAPSE fue muy baja (r=0,2; p<0,01).
ConclusiónAmbos métodos de segmentación ventricular cuantifican adecuadamente la función del ventrículo derecho. La correlación con el método ecocardiográfico es discreta.
To compare the methods of right ventricle segmentation in the short-axis and 4-chamber planes in cardiac magnetic resonance imaging and to correlate the findings with those of the tricuspid annular plane systolic excursion (TAPSE) method in echocardiography.
Material and methodsWe used a 1.5T MRI scanner to study 26 patients with diverse cardiovascular diseases. In all MRI studies, we obtained cine-mode images from the base to the apex in both the short-axis and 4-chamber planes using steady-state free precession sequences and 6mm thick slices. In all patients, we quantified the end-diastolic volume, end-systolic volume, and the ejection fraction of the right ventricle. On the same day as the cardiac magnetic resonance imaging study, 14 patients also underwent echocardiography with TAPSE calculation of right ventricular function.
ResultsNo statistically significant differences were found in the volumes and function of the right ventricle calculated using the 2 segmentation methods. The correlation between the volume estimations by the two segmentation methods was excellent (r=0,95); the correlation for the ejection fraction was slightly lower (r=0,8). The correlation between the cardiac magnetic resonance imaging estimate of right ventricular ejection fraction and TAPSE was very low (r=0,2, P<.01).
ConclusionBoth ventricular segmentation methods quantify right ventricular function adequately. The correlation with the echocardiographic method is low.
La resonancia magnética cardíaca (RMC) con secuencias eco de gradiente en estado estacionario (steady-state free precession [SSFP]) se está erigiendo como la técnica de imagen más precisa y reproducible para estudiar la anatomía del corazón. Además, la RMC proporciona información cuantitativa del tamaño y función ventricular y del flujo sanguíneo, así como datos muy valiosos de la viabilidad del miocardio y la contractilidad segmentaria. Por estas razones es un método de imagen imprescindible en pacientes con enfermedades de los ventrículos. De hecho, hay un consenso general acerca de su utilidad clínica y el método de estudio1–5. En la RMC estándar, el análisis de la función ventricular izquierda ocupa un lugar destacado porque es un potente indicador diagnóstico y pronóstico de muchas enfermedades cardíacas. Pero también el análisis del volumen y la función ventricular derecha se ha hecho fundamental, particularmente para seguir la evolución de pacientes con cardiopatías congénitas6.
La cuantificación del volumen y la función del ventrículo izquierdo se basa en el «apilamiento» en el eje corto1–5, pero no está tan claro si esta es la mejor herramienta para el ventrículo derecho. La función del ventrículo derecho ha sido siempre más difícil de evaluar6–8 y las imágenes en el eje corto pueden ser, según algunos autores, menos reproducibles6. Para resolver este problema, se ha propuesto como alternativa el plano 4 cámaras y la referencia cruzada o correspondencia biplanar 4 cámaras–eje corto, que determinan con mayor facilidad los planos de las válvulas mitral y tricúspide9–11. El objetivo de este trabajo es comparar la segmentación del ventrículo derecho en los planos eje corto y 4 cámaras con la RMC, y correlacionar los resultados con los de la ecocardiografía tricuspid annular plane systolic excursion (TAPSE).
Material y métodosPacientesLa población del estudio consistió en 26 pacientes consecutivos (3 mujeres entre 40 y 61 años, con una media de 49 años; 23 hombres, entre 19 y 75 años, con una media de 51 años). Veinte pacientes habían sido remitidos para realizar una RMC por diversos motivos clínicos: 6 habían padecido un infarto de miocardio, 2 una posible miocarditis, 7 por miocardiopatías (4 miocardiopatía dilatadas, una miocardiopatía hipertrófica, 2 miocardiopatías no compactadas) y 5 pacientes con tetralogía de Fallot corregida y regurgitación pulmonar. En los 6 restantes, el motivo del estudio fue descartar una displasia arritmogénica del ventrículo derecho en 3 (uno de ellos resultó positivo), en 2 pacientes una sospecha de trombo apical y en un paciente una sospecha de síndrome de Tako-Tsubo. Todos los pacientes dieron su consentimiento informado por escrito antes de la prueba. El comité de ética aprobó el protocolo del estudio. Dadas las características del diseño, este es un estudio transversal para comparar 2 métodos.
TécnicaLos estudios se realizaron con un equipo de resonancia magnética de 1,5T gradiente máximo de 30mT/m y slew rate, 125T/m/s (Magnetom Symphony Quantum; Siemens Medical Systems, Erlangen, Alemania). Se utilizó una antena de superficie acoplada en fase (phased array) de 4 canales.
El protocolo del estudio consistió en imágenes EG balanceadas en modo cine de todo el corazón, con SSFP sincronizadas con el corazón. Las imágenes se obtuvieron en apnea al final de la espiración, en los planos eje largo vertical, 4 cámaras y eje corto (estos 2 últimos se utilizaron para cuantificar la función cardíaca). Se hicieron además otras secuencias (y planos) de uso habitual en RMC, apropiadas para cada indicación clínica. El paciente estaba en decúbito supino. En todos los estudios se realizaron entre 10 y 14 cortes en los planos de eje corto y 4 cámaras. Se utilizó una matriz de 156×192 y se calcularon 25 fases para cada corte. Grosor de corte 6mm; TR 4,26ms; TE 1,3ms; flip angle 60. Tiempo de apnea de cada corte entre 10 y 12s. Todos los casos fueron de calidad adecuada, y, por lo tanto, la segmentación del ventrículo derecho fue técnicamente viable.
A 14 pacientes se les practicó también una ecocardiografía el mismo día del estudio de RMC. Para estudiar la función ventricular derecha se utilizó el análisis del desplazamiento sistólico del plano del anillo de la válvula tricúspide (TAPSE). Un ecografista con 14 años de experiencia (AM) se encargó de recoger los datos.
Análisis de las imágenesSe cuantificaron los siguientes parámetros para el ventrículo derecho: volumen telediastólico (VTD), volumen telesistólico (VTS) y fracción de eyección (FE). Los cálculos se realizaron a partir de las secuencias cine EG balanceadas (SSFP) en el eje corto y 4 cámaras. Se sumaron los volúmenes de todos los cortes del ventrículo izquierdo y del ventrículo derecho en la fase de mayor relajación y en la fase de mayor contracción para obtener los volúmenes telediastólico y telesistólico, respectivamente (método Simpson). Se calculó la FE en porcentaje (%) como (VTD-VTS)*100/VTD.
Para trazar los contornos del ventrículo derecho (fig. 1), se revisaron cuidadosamente los cortes basales, próximos al plano valvular, para no incluir la aurícula derecha. Los músculos papilares y trabéculas se consideraron parte de los volúmenes ventriculares. Las trabeculaciones propias del ventrículo derecho se incluyeron en el cálculo de los volúmenes y la FE, en ambos planos, eje corto o 4 cámaras, para disminuir la variabilidad interoperador. Se prestó especial atención a la inclusión completa del tracto de salida12,13.
Definición de contornos endocárdicos para el ventrículo derecho, en los planos eje corto (arriba) y 4 cámaras (abajo). En cada uno de los 2 planos hay que prestar especial atención a una cuestión fundamental: en el plano eje corto, a la identificación exacta del plano valvular; y en el plano 4 cámaras, a la inclusión completa del cono arterioso (tracto de salida). Secuencia SSFP: steady-state free presesión; TD: telediástole; TS: telesístole.
El análisis de la función ventricular se llevó a cabo en una estación de trabajo externa (Leonardo, Siemens Medical Solutions, Erlangen, Alemania) equipada con un paquete de software dedicado al posprocesado de las imágenes adquiridas en los estudios de RMC (Argus, Syngo, Siemens Medical Solutions, Erlangen, Alemania). Para ello nos basamos en el trazado manual de los contornos ventriculares, método considerado como el estándar de referencia en la práctica clínica actual. El final de la diástole (telediástole) y la sístole (telesístole) se estableció visualmente en las secuencias en modo cine en los planos eje corto y 4 cámaras, identificando las imágenes de máxima relajación diastólica y de máxima contracción sistólica. Los contornos ventriculares se trazaron manualmente en una imagen telediastólica medial y se propagaron a través de las imágenes telediastólicas restantes, de la base al ápex ventricular. Una vez corregidos por el usuario, los contornos resultantes se propagaron de la telediástole a la telesístole, y se corrigieron nuevamente en caso necesario. Un operador (MS) con 6 años de experiencia en RMC fue el responsable de recoger los datos.
Análisis estadísticoLos parámetros valorados se presentan como la media±desviación estándar. Se comprobó la distribución normal de los datos con el test de Kolmogorov-Smirnov y se utilizó la prueba de la t de Student para muestras pareadas para estudiar las diferencias entre los resultados obtenidos mediante ambos métodos. El intervalo de confianza se definió en el 95% y los valores de p≤0,05 fueron considerados como estadísticamente significativos. Para el análisis de la correlación lineal se utilizó el test de correlación de Pearson. Para evaluar la concordancia entre ambos métodos se utilizó el método propuesto por Bland y Altman14.
ResultadosNo se observaron diferencias estadísticamente significativas entre los parámetros de función ventricular derecha cuantificados en los planos eje corto y 4 cámaras (tabla 1). La correlación entre ambos planos al estimar el VTD y el VTS fue excelente (r>0,95 en ambos casos), y disminuyó levemente en el caso de la función ventricular (r>0,84) (fig. 2). La diferencia media entre los valores de los parámetros de función ventricular obtenidos con los métodos de segmentación en los planos eje corto y 4 cámaras fue -1,8±5,8% para la FE; -3,3±12,3 para el VTD; 0,0±8,6 para el VTS. La correlación entre la FE de ventrículo derecho y TAPSE fue discreta (r=0,2; p<0,01).
Cuantificación de los parámetros de función ventricular derecha según los métodos de segmentación en 4 cámaras y eje corto
| Eje corto | Cuatro cámaras | Eje corto frente a 4 cámaras | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Media | DE | Media | DE | r | p* | |
| FE (%) | 42,6 | 10,3 | 44,4 | 10,0 | 0,840 | 0,066 |
| VTD (ml) | 97,3 | 40,5 | 100,6 | 35,8 | 0,955 | 0,090 |
| VTS (ml) | 58,0 | 32,1 | 58,0 | 29,2 | 0,964 | 0,490 |
DE: desviación estándar; FE (%): fracción de eyección en porcentaje; VTD (ml): volumen telediastólico en mililitros; VTS (ml): volumen telesistólico en mililitros; r: coeficiente de correlación de Pearson.
Nuestros resultados muestran que la FE y los volúmenes del ventrículo derecho, tanto en casos con ventrículos normales como dilatados, se pueden medir correctamente y con precisión, utilizando tanto la segmentación en el eje corto como en el plano 4 cámaras.
La evaluación de la función ventricular, y en concreto de la función ventricular derecha, es muy importante en las malformaciones cardíacas congénitas y enfermedades adquiridas, y tiene un valor pronóstico determinante en los pacientes intervenidos por tetralogía de Fallot, transposición de las grandes arterias, e hipertensión pulmonar7,9,15. Por lo tanto, un método rápido, reproducible y no invasivo que cuantifique la función ventricular derecha es de gran utilidad clínica16,17.
La ecografía permite determinar adecuadamente la FE del ventrículo izquierdo18. Sin embargo, no hay un método ecocardiográfico apropiado para calcular la función ventricular derecha19–21 porque sus características geométricas lo dificultan. Se han descrito varios métodos volumétricos para cuantificar la función sistólica del ventrículo derecho. La medida más utilizada, que se puede cuantificar como índice de la función sistólica del ventrículo derecho, es el TAPSE en el plano apical 4 cámaras, que en condiciones normales ha de ser superior a 2cm. Es una medida de función global muy dependiente de las condiciones de carga. Otros parámetros utilizados son la velocidad S’ del anillo tricuspídeo establecido por Doppler tisular, que es un parámetro muy reproducible, menos influido por condiciones de carga; el índice Tei o índice de funcionamiento miocárdico, que se utiliza para identificar el inicio exacto de la contracción isovolumétrica; y el Strain o grado de deformación miocárdica, que puede medirse en diferentes orientaciones del espacio (longitudinal, transversal o circunferencial). No obstante, la medida de la función ventricular por RMC se sigue considerando como el estándar de referencia tanto para el ventrículo derecho como para el izquierdo7,20.
Este trabajo se ha centrado en comparar 2 métodos de segmentación del ventrículo derecho en los planos eje corto y 4 cámaras en estudios de RMC. En nuestro estudio, la FE calculada en el eje corto fue ligeramente inferior a la obtenida con la segmentación en 4 cámaras. Los resultados, sin embargo, no fueron estadísticamente significativos. En la muestra estudiada, la segmentación en eje corto tendió a subestimar los volúmenes telediastólicos (18 de los 26 pacientes) y, por consiguiente, también la FE. Estas diferencias, en todo caso no significativas, pueden ser debidas a que, al igual que en otros trabajos, el efecto de volumen parcial y la dificultad para analizar los cortes más basales con la RMC pudieron haber propiciado la exclusión involuntaria de una pequeña porción de ventrículo en la segmentación en el eje corto. Es conocida la dificultad para delinear el nivel valvular en el eje corto10,16. Otro factor a tener en cuenta, en este caso en el cálculo del volumen telesistólico en ambos planos, es el de las trabeculaciones del ventrículo derecho, que se hacen más prominentes en sístole y pueden dificultar la identificación del borde endocárdico. Estas cuestiones, derivadas de las características morfológicas del ventrículo derecho, muy trabeculado, y también debidas a que hay efectos de volumen parcial que plantean problemas, como la definición del sector que se debe incluir en el estudio en los cortes más basales y apicales, son de gran importancia. La inclusión o exclusión de los cortes basales en el eje corto es de particular interés, ya que el volumen auricular puede ser incluido por error.
Cuando se comparan los datos que se extraen de nuestro estudio con los de trabajos de otros autores, hay que resaltar que algunos de nuestros casos corresponden a ventrículos patológicos, aunque se han incluido pacientes con ventrículo derecho normal, y también que hemos incluido enfermedades de ambos ventrículos, en concreto pacientes con tetralogía de Fallot corregida y regurgitación pulmonar, lo que puede haber producido algún sesgo en nuestro estudio. Alfakih et al.6 compararon los planos axial y eje corto y establecieron que los volúmenes derivados de los cortes axiales fueron inferiores a los derivados del eje corto (en concreto, un 4,8% menor el volumen tediastólico). Para estos autores, los valores calculados en el plano axial fueron más reproducibles que los del eje corto, y, en consecuencia, recomendaron el plano axial para evaluar la función del ventrículo derecho. Mooij et al.10 estudiaron a pacientes con enfermedades del ventrículo derecho y la reproducibilidad de los resultados derivados de la segmentación del eje corto fue buena. Estos autores utilizaron la referencia cruzada biplanar para determinar los planos basales que se incluyeron en el análisis. La referencia cruzada o correspondencia biplanar, 4 cámaras−eje corto se ha propuesto como una alternativa para determinar mejor los planos de las válvulas mitral y tricúspide, y resolver el problema de la inclusión por error de la aurícula9,10. La fórmula parece plausible, por lo que será objeto de nuestras futuras investigaciones.
Las limitaciones de este trabajo son varias. En particular, la población del estudio es corta. Es necesario evaluar estas técnicas de segmentación en un mayor número de pacientes. Sería interesante estudiar la función ventricular derecha en eje corto y 4 cámaras en una población general, en más pacientes y en diferentes tipos de enfermedad cardiovascular. En concreto, sería interesante estudiar a pacientes intervenidos para corregir la tetralogía de Fallot y la regurgitación pulmonar22. Por otro lado, no se ha realizado en este trabajo un análisis de la variabilidad interobservador. Aunque ese no fue el principal objetivo de nuestro trabajo, es importante estudiar la reproducibilidad de estas técnicas aplicadas al ventrículo derecho, porque hay pocos estudios que lo hayan hecho. Dada la complejidad del trazado manual de los contornos ventriculares, la segmentación multiplanar, y las características anatómicas del ventrículo derecho, el trazado de los contornos ventriculares fue supervisado y consensuado por el equipo multidisplinar de autores y, en todo caso, siempre por un radiólogo, la cardióloga participante, y un físico o un experto informático, todos con años de experiencia en segmentación ventricular en RMC. Esto palia en parte el no haber incluido un estudio de variabilidad, que plantearemos en un próximo estudio diseñado específicamente a tal efecto.
En conclusión, nuestros resultados indican que tanto el plano eje corto como el plano 4 cámaras son apropiados para segmentar el ventrículo derecho y estudiar su función. La correlación de los parámetros obtenidos con ambos planos es buena. El plano 4 cámaras es una alternativa útil al plano eje corto en pacientes en los que puede haber dificultad para analizar los cortes más basales. La correlación entre FE de ventrículo derecho y TAPSE fue discreta.
Responsabilidades éticasProtección de personas y animalesLos autores declaran que los procedimientos seguidos se conformaron a las normas éticas del comité de experimentación humana responsable y de acuerdo con la Asociación Médica Mundial y la Declaración de Helsinki.
Confidencialidad de los datosLos autores declaran que han seguido los protocolos de su centro de trabajo sobre la publicación de datos de pacientes y que todos los pacientes incluidos en el estudio han recibido información suficiente y han dado su consentimiento informado por escrito para participar en dicho estudio.
Derecho a la privacidad y consentimiento informadoLos autores han obtenido el consentimiento informado de los pacientes y/o sujetos referidos en el artículo. Este documento obra en poder del autor de correspondencia.
Autorías- 1.
Responsable de la integridad del estudio: MSB.
- 2.
Concepción del estudio: MSB, LMC, CRP, JCV.
- 3.
Diseño del estudio: MSB, LMC, CRP, JSC, AMM, MCP, JVC.
- 4.
Obtención de los datos: MSB, LMC, CRP, MCP.
- 5.
Análisis e interpretación de los datos: MCP, LMC, JSC, JVC.
- 6.
Tratamiento estadístico: MCP.
- 7.
Búsqueda bibliográfica: MSB, LMC, AMM, MCP.
- 8.
Redacción del trabajo: MSB, LMC, CRP, AMM, MCP, JCV.
- 9.
Revisión crítica del manuscrito con aportaciones intelectualmente relevantes: JSC, JCV.
- 10.
Aprobación de la versión final: Todos los autores.
Trabajo financiado en parte por: Xunta de Galicia (expte, n° PGIDIT06BTF20802PR).
Conflicto de interesesLos autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.
