RM CARDIACA
M Luzietti, A Vallone, V Buffa
La RM si basa sull’impiego di apparecchiature che utilizzano un campo magnetico di elevata intensità e impulsi di radiofrequenza, che, variamente modulati, determinano l’emissione da parte del corpo in esame di un segnale che può essere rilevato e decodificato. Il segnale ottenuto dipende dalla sequenza e modalità con cui viene dato l’impulso in radiofrequenza e dalla struttura molecolare dei tessuti in esame. Utilizzando sequenze differenti si ottengono immagini che forniscono informazioni specifiche, e si possono visualizzare e caratterizzare tessuti differenti nell’ambito di uno stesso organo.
Per studiare morfologia, cinetica e struttura del cuore è indispensabile utilizzare apparecchiature ad alto campo magnetico (almeno 1,5 T), bobine di impulso e ricezione del segnale dedicate, molteplici sequenze e il mezzo di contrasto paramagnetico (mdc) e, in alcuni casi farmaci. Tutte le acquisizioni richiedono la cardiosincronizzazione, per poter avere immagini congruenti nella loro posizione spaziale.
Tranne alcune controindicazioni (presenza di device metallici come il pace-maker) e limiti nell’esecuzione quale la claustrofobia del paziente, lo studio RM è un esame indipendente dalla costituzione fisica del paziente e capace di rappresentare il cuore secondo multipli piani e in tutte le fasi del ciclo cardiaco. La durata dell’esame è variabile (30-60’) e richiede la collaborazione del paziente. Vengono utilizzate sequenze morfologiche capaci di caratterizzazione tissutale, e sequenze rapide a alta risoluzione temporale (20-40 ms) per poter rappresentare il movimento cardiaco con immagini cine.
Al termine dell’acquisizione la refertazione viene svolta con l’impiego di postazioni di post-processing, indispensabili oltre che per la visualizzazione, per l’elaborazione dei calcoli di funzionalità (volumi delle camere, massa cardiaca, analisi della cinesi).
Applicazioni della RM cardiaca
Studio della funzione
La RM consente una misurazione precisa dei volumi cardiaci attraverso l’impiego di sequenze veloci (<50 ms di risoluzione temporale) che producono immagini, contigue, ad alta risoluzione spaziale, per circa 20 fasi del ciclo cardiaco (cine), Con l’impiego di specifici programmi vengono determinati i volumi ventricolari destro e sinistro e la massa cardiaca, in maniera diretta, senza l’impiego di estrapolazioni matematiche. Questo rende la RM l’esame standard di riferimento delle altre metodiche nella valutazione della funzione cardiaca. E’ anche possibile con sequenze specifiche (“tagging”) visualizzare la distorsione delle fibre durante il movimento cardiaco e quindi la funzionalità segmentaria.
Caratterizzazione tissutale
La caratterizzazione dei tessuti può essere ottenuta sia senza che con l’impiego di mdc.
Il grasso e il tessuto fibrotico possono essere individuati attraverso sequenze T1 pesate mentre sequenze specifiche pesate in T2 identificano il contenuto di acqua extracellulare, l’edema in particolare. E’ possibile così identificare l’infiltrazione adiposa nei casi di ARVD o l’edema precoce delle miocarditi e degli infarti acuti.
Il mezzo di contrasto paramagnetico presenta un elevato segnale e viene usato per identificare la pervietà della vascolarizzazione (la perfusione) e la presenza di aree di necrosi / fibrosi in cui il mdc si deposita tardivamente alla sua somministrazione per passaggio nel compartimento extravascolare interstiziale. (Fig.1).
Flusso ematico
Specifiche sequenze Phase-contrast consentono la misurazione della velocità del sangue e possono essere utilizzate per la misurazione dei gradienti valvolari, nelle cardiomiopatie ipertrofiche ostruttive, nelle stenosi aortiche, nei difetti settali.
Altre applicazioni
Apparecchiature avanzate sono in grado di eseguire una misurazione del metabolismo attraverso la spettroscopia dei fosfati o possono realizzare una rappresentazione delle coronarie attraverso complesse sequenze. Tali applicazioni sono disponibili ma non routinariamente inserite nella pratica clinica.
Contesti clinici
Cardiopatia ischemica – Scompenso cardiaco
Data la possibilità di accoppiare valutazioni funzionali alla caratterizzazione tissutale la RM consente di definire il substrato anatomopatologico della disfunzione cardiaca (danno miocardico, fibrosi), permettendo una rappresentazione morfologica del miocardio e la classificazione del danno post-infartuale.
Nel paziente con ridotta riserva coronarica lo studio della perfusione ottenuto attraverso somministrazione di mdc con stress farmacologico (adenosina, dipiridamolo) consente di identificare l’area di difetto perfusionale, tipicamente sottoendocardica, con elevata accuratezza. La RM consente una valutazione della vitalità miocardica nelle aree di ipo-acinesia in previsione di rivascolarizzazione, identificando la quota di tessuto di miocardio non fibrotico, ibernato, e potendone valutare la ripresa della funzione dopo stimolo con Dobutamina.
Consente inoltre una rappresentazione anatomica panoramica della morfologia ventricolare in pazienti con aneurismi che possono richiedere una plastica ventricolare.
Cardiopatie non ischemiche
Cardiomiopatie. Nel paziente con cardiomiopatia ipertrofica vengono agevolmente valutati il miocardio e la massa cardiaca, l’ostruzione del tratto d’efflusso ventricolare e in maniera peculiare, le aree fibrotiche miocardiche, tipicamente mesomiocardiche, indice prognostico peggiorativo(Fig.2).
Nel caso della displasia aritmogena del ventricolo destro, la RM consente la determinazione dei volumi ventricolari destri (criterio diagnostico), l’identificazione delle discinesie (buldging) della parete libera del ventricolo e in casi avanzati l’infiltrazione adiposa attraverso sequenze dedicate. Nel caso del miocardio non compatto la RM consente una misurazione corretta dell’estensione e della proporzione con il miocardio sano. Miocarditi e pericarditi. La RM attraverso sequenze specifiche individua l’edema e può essere indicata nella valutazione in acuto delle miocarditi. Nel caso delle pericarditi costrittive la RM attraverso studi funzionali può identificare segni specifici quali l’appianamento del setto e il suo movimento paradosso durante le fasi respiratorie. Patologie Valvolari. La RM consente una visualizzazione dei lembi valvolari e una misurazione delle velocità, valutazioni che sono tuttavia con grande accuratezza ottenute con l’esame ecocardiografico. Masse cardiache. La RM dimostra le masse cardiache in maniera indipendente dalla loro posizione e dalla costituzione fisica del paziente e può caratterizzarle attraverso sequenze specifiche e l’uso del mdc. Cardiopatie congenite. La RM può rappresentare la morfologia cardiovascolare nelle malformazioni e essere strumento di follow-up nella valutazione del cuore e dei condotti chirurgici.
Conclusioni
La RM applicata allo studio del cuore ha grandi potenzialità diagnostiche e grande accuratezza. Per necessità di impiego di apparecchiature di alta tecnologia e durata d’esame è meno disponibile rispetto altre diagnostiche cardiologiche, tuttavia l’accuratezza non comparabile delle valutazioni funzionali e la capacità di caratterizzare i tessuti cardiaci la rende indispensabile in specifici contesti clinici.
BIBLIOGRAFIA ESSENZIALE
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ACCF/ACR/AHA/NASCI/SCMR 2010 Expert Consensus Document on Cardiovascular Magnetic Resonance. J Am Coll Cardiol, 2010; 55:2614-2662, doi:10.1016/j.jacc.2009.11.011
AHA Scientific Statement. Non invasive Coronary Artery Imaging. Magnetic Resonance Angiography and Multidetector Computed Tomography. Circulation 2008; 118:586-606.
Fig. 1. Immagine STIR tardiva alla somministrazione di mdc. Area iperintensa in sede sottoendocardica in relazione a fibrosi cicatriziale postinfartuale (nel cerchio).
Fig. 2. A,B. Immagini STIR asse corto verticale e asse lungo orizzontale. Ipertrofia cardiaca in paziente con cardiomiopatia ipertrofica.
Dott.ssa Monica Luzietti
Dott. Andrea Vallone
Dott. Vitaliano Buffa