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Cos'è?

• E' una metodica non invasiva che prevede lo studio della perfusione miocardica tramite la visualizzazione scintigrafica del muscolo cardiaco in cui sia distribuito e concentrato un radiofarmaco somministrato per via venosa periferica. Può essere eseguita sia a riposo sia sotto sforzo ergometrico o stimolo farmacologico.

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Quali radiofarmaci si impiegano?

• Per l'esecuzione di questa indagine devono essere utilizzati radiofarmaci in grado di concentrarsi nel miocardio in modo direttamente proporzionale al flusso coronarico regionale. Quelli attualmente impiegati a fini diagnostici sono classificabili in due gruppi distinti:

1.  Radiofarmaci "potassiomimetici"

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I primi tentativi di "imaging" scintigrafico della perfusione miocardica, risalenti all'inizio degli anni '70, sono stati compiuti utilizzando 45K, radiofarmaco con caratteristiche fisiche alquanto sfavorevoli (emissione di radiazioni beta- e gamma ad alta energia) che lo rendevano non idoneo per un impiego clinico. L'introduzione del 201Tl, che risale alla metà degli anni '70, ha invece provocato una rapida ed estesa diffusione della scintigrafia miocardica perfusoria.

Il 201Tl, somministrato in forma di cloruro di tallio, entra nella fibrocellula miocardica sfruttando la pompa sodio-potassio, ATPasi dipendente. Iniettato perifericamente per via endovenosa, questo radiofarmaco si distribuisce nel muscolo cardiaco in modo direttamente proporzionale al flusso coronarico. L'indice di estrazione durante il primo transito attraverso le coronarie è pari a circa l'80-85%, in condizioni basali, e decresce lentamente con l'aumentare del flusso coronarico.

La cinetica del tallio prevede una prima fase, detta di "distribuzione iniziale" o di "estrazione", nella quale il radiofarmaco si concentra nel miocardio, nei muscoli scheletrici e in organi splancnici quali la tiroide e le paratiroidi. Circa 20-25 minuti dopo la somministrazione del radiofarmaco inizia la seconda fase, detta di "ridistribuzione", caratterizzata da un progressivo riequilibrio fra tallio contenuto all'interno del miocardico e tallio plasmatico.
Si definisce wash-out netto la differenza fra wash-out intriseco (ovvero la fuoriuscita del tallio dal miocardio verso il plasma) e il successivo reingresso del tallio nel miocardio. In particolare:

• se il miocardio è normoperfuso, dopo il picco di attività, la concentrazione del tallio nei miociti scende progressivamente (perchè prevale il wash-out intrinseco.);
• se il miocardio è reversibilmente ischemico il picco di captazione miocardica è più tardivo (perchè il tallio si concentra più lentamente rispetto al miocardio normoperfuso) e, similmente, il wash-out intrinseco è più lento cosicchè in fase tardiva la concentrazione del tallio nelle aree ischemiche uguaglia quella delle aree normoperfuse;
• se il miocardio è irreversibilmente ischemico (come in sede di pregressa necrosi) la concentrazione del tallio è ridotta sia in fase di prima distribuzione sia in fase tardiva.

2.  Radiofarmaci marcati con 99mTc

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I più utilizzati sono il 99mTc-MIBI (Metossi-Iso-Butil-Isonitrile) e la 99mTc-Tetrofosmina. Entrambi entrano nella fibrocellula per diffusione passiva e/o trasporto facilitato  e la loro distribuzione iniziale è proporzionale al flusso coronarico regionale. L'indice di estrazione è pari a circa il 50-65%. Scompaiono dal plasma entro cinque minuti entrando nella fibrocellula miocardica dove sembra si leghino ai mitocondri e a proteine del citosol. Tale legame è relativamente stabile e quindi, al contrario del tallio, non presentano una significativa ridistribuzione. L'impiego di questi radiofarmaci tecnetati implica numerosi vantaggi (rispetto al 201Tl) ed alcuni svantaggi:

VANTAGGI


• Grazie alle migliori caratteristiche dosimetriche del 99mTc, si possono somministrare attività molto più elevate rispetto al 201Tl, ottenendo quindi immagini di qualità superiore, specie se vengono acquisite con tecnica SPET.
• I fotoni emessi dal 99mTc sono decisamente più adatti alla rilevazione di immagini, perchè le gamma-camere attualmente impiegate sono ottimizzate per la loro energia (140 keV). Essi sono, inoltre, meno soggetti ad attenuazione tissutale che può essere causa di artefatti.
• Se necessario, l'eventuale prova da sforzo può essere eseguita al di fuori del reparto di Medicina Nucleare perchè i tempi per l'acquisizione della scintigrafia non sono critici (30-90 min dopo l'iniezione del radiofarmaco).
• Il quadro scintigrafico è rappresentativo del flusso coronarico presente al momento della somministrazione del radiofarmaco e non viene influenzato da eventuali procedimenti terapeutici cui il paziente fosse sottoposto. Se, ad esempio, si procede alla disostruzione "in urgenza" di una coronaria trombizzata, le immagini scintigrafiche mostreranno come ipoperfuso il miocardio irrorato dalla stessa, anche se la disostruzione ha avuto successo. Ripetendo una seconda somministrazione del radiofarmaco e confrontando le immagini delle due indagini scintigrafiche è poi possibile verificare se l'intervento terapeutico è riuscito a ripristinare il flusso coronarico e l'entità dell'eventuale danno provocato dall'ischemia.
• Essendo il tecnezio sempre disponibile in un Centro di medicina nucleare, l'indagine può essere eseguita in qualunque momento.

SVANTAGGI


• Se si vuole eseguire l'indagine a riposo e dopo sforzo è necessario praticare due distinte somministrazioni del radiofarmaco al paziente, preferibilmente in due giorni diversi.

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Come si fa?

L'indagine in condizioni basali (a riposo) viene eseguita somministrando al paziente 80-100 MBq di Tl-201 o 700-800 MBq di 99mTc-MIBI (o 99mTc-Tetrofosmina) per via e.v. periferica. Nel primo caso l'acquisizione delle immagini scintigrafiche, planari o SPET, deve iniziare entro pochi minuti, mentre nel secondo caso può iniziare in un intervallo compreso fra 30 e 90 minuti circa. La durata dell'acquisizione varia da 20 a 40 minuti circa, a seconda se viene utilizzata una gamma camera con due od una testata.

L'indagine in condizioni di "stress" può essere eseguite stimolando il flusso coronarico con uno sforzo fisico tramite cicloergometro o tappeto ruotante, oppure per via farmacologica, somministrando un'infusione di dipiridamolo o adenosina. Per poter ottenere risultati correttamente valutabili è indispensabile che lo sforzo sia "massimale", deve cioè essere raggiunta una frequanza cardiaca pari ad almeno l'85% di quella massima teorica, calcolata per l'età del soggetto, secondo la formula:

Frequenza Cardiaca Massimale   =   220  -  anni di età
Al picco dello sforzo, o nel caso che lo stesso debba essere interrotto per stanchezza fisica o comparsa di sintomi o segni elettrocardiografici di ischemia miocardica, viene iniettato il radiofarmaco e viene proseguito lo sforzo (se possibile) per almeno un altro minuto, in modo che il radiofarmaco possa raggiungere il miocardio in condizioni di massimo flusso coronarico.
Le successive modalità di acquisizione delle immagini scintigrafiche differiscono in modo sostanziale a seconda se sia stato impiegato 201Tl o un radiofarmaco farmaco Tecnetato:

• Nel caso venga utilizzato 99mTc-MIBI o 99mTc-Tetrofosmina, la scintigrafia da sforzo (oggi eseguita pressochè esclusivamente con tecnica SPET) viene acquisita con le stesse modalità sopra descritte per l'indagine a riposo. I due studi vengono poi opportunamente elaborati e confrontati fra loro. I risultati qualitativi migliori si ottengono se l'indagine da sforzo e quella a riposo vengono eseguite ad almeno 24 ore di distanza. In tal modo, avendo il tecnezio 6 ore di emivita fisica, la dose residua nel miocardio attribuibile alla prima delle due indagini si è dimezzata 4 volte risultando così ridotta di almeno 16 volte (2 alla quarta potenza).


• Nel caso venga utilizzato 201Tl, è sufficiente un'unica somministrazione del radiofarmaco per l'esecuzione della scintigrafia da sforzo e a riposo, con la seguenta procedura:
1. Viene eseguita la prova da sforzo e somministrato il radiofarmaco con le modalità sopra descritte.
2. Entro 5 minuti viene iniziata l'acquisizione delle immagini scintigrafiche "da sforzo".
3. Dopo 4 ore dall'iniezione del radiofarmaco, intervallo di tempo sufficiente perchè si completi la "ridistribuzione" dello stesso, vengono acquisite le immagini scintigrafiche "a riposo".
4. I due studi vengono opportunamente elaborati e confrontati.

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Fa male?

• L'indagine a riposo è priva di significativi effetti collaterali e risulta ben tollerata da pazienti di qualunque età.
• Viene eseguito una semplice iniezione e.v. di un radiofarmaco.
• I radiofarmaci utilizzati sono privi di tossicità.
• Il rischio di reazioni allergiche clinicamente rilevanti è bassissimo.
• La non invasività e la bassa dose di irradiazione, accanto alle caratteristiche sopra descritte, rendono l'indagine ripetibile, se necessario, anche entro brevi periodi di tempo.
• L'indagine da sforzo, per quanto riguarda i rischi connessi alla somministrazione del radiofarmaco, non differisce da quella a riposo. Sono, invece, più rilevanti i rischi connessi con lo sforzo ergometrico o farmacologico, prevalentemente a carico dell'apparato cardio-circolatorio, del tutto simili a quelli connessi con i test da sforzo comunemente eseguiti in cardiologia. E` per questo motivo che è opportuno che la scintigrafia miocardica perfusoria da sforzo venga eseguita "in equipe" da un cardiologo ergometrista, che si assume la responsabilità della conduzione e refertazione della prova da sforzo, e da un medico nucleare che si assume la responsabilità della somministrazione del radiofarmaco e dell'acquisizione, elaborazione e refertazione dei dati scintigrafici.

Dosimetria:

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Dosi di radiazioni assorbite da un paziente del peso di 70 kg

Radiofarmaco	Dose efficace mSv/MBq	Miocardio mGy/MBq	Midollo mGy/MBq	Vescica mGy/MBq	Ovaio mGy/MBq
99mTc-MIBI (dose somministrata: 700-800 MBq)	0.006	0.0025	0.0063	0.024	0.0038
<b>201TI (dose somministrata: 80-100 MBq)	0.16	0.28	0.055	0.052	0.10

* Radiation Dose Information Center, Oak Ridge Inst. for Science and Education, TN, USA, 1996.

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Che informazioni fornisce?

I dati acquisiti con tecnica tomoscintigrafica (SPET) vengono elaborati in modo da ottenere tre serie di immagini corrispondenti a sezioni del miocardio orientate lungo i seguenti piani:

1. Asse Lungo Orizzontale, che presenta forma a "ferro di cavallo" ed esplora il miocardio dalla parete inferiore a quella anteriore; le sezioni vengono convenzionalmente visualizzate con l'apice ventricolare rivolto verso l'alto;
2. Asse Corto, che presenta forma a "ciambella", in cui la parte centrale vuota corrisponde alla cavità ventricolare, con sezioni che procedono dalla punta verso la base;
3. Asse Lungo Verticale, che presenta forma a "ferro di cavallo schiacciato", in cui la porzione aperta rappresenta la base del cuore, ed esplora il miocardio ventricolare procedendo dal setto alla parete libera; le sezioni vengono convenzionalmente visualizzate con l'apice ventricolare rivolto verso destra.

Nella figura seguente è riportata un'immagine relativa a ciascuna dei tre gruppi di sezioni SPET, con il corrispondente riferimento anatomico.

La presenza di aree ipocaptanti nelle immagini acquisite a riposo è indicativa di necrosi miocardica. Aree ipocaptanti evidenziate dopo sforzo ergometrico o farmacologico devono invece essere confrontate con le rispettive immagini dell'indagine a riposo e valutate secono i seguenti criteri:

Scintigrafia dopo sforzo	Scintigrafia a riposo	DIAGNOSI
Area ipoconcentrante il radiofarmaco	Invariata	NECROSI MIOCARDICA
Area ipoconcentrante il radiofarmaco	Scomparsa	ISCHEMIA
Area ipoconcentrante il radiofarmaco	Ridotta	NECROSI + ISCHEMIA

Immagini "Bull's Eye"

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Utilizzando un'apposita tecnica di elaborazione dei dati SPET, si possono ottenere particolari immagini circolari chiamate "bull's eye" o "mappe polari" che permettono di evidenziare, su un'unica immagine, le informazioni riguardanti la perfusione di tutte le regioni del miocardio ventricolare sinistro. Guardando l'immagine, la porzione centrale corrisponde alla regione apicale e la porzione esterna corrisponde alla base del ventricolo; nelle quattro aree NORD, EST, SUD e OVEST è rispettivamente evidenziato il quadro perfusorio della parete ANTERIORE, LATERALE, INFERIORE e SETTALE. Su queste immagini può anche essere riportato, a titolo indicativo, il territorio di distribuzione delle arterie coronariche.

Se viene eseguito il test da sforzo, si confronta l'immagine "bull's eye" dell'indagine da sforzo con la corrispondente a riposo e si ottiene un'immagine "differenza" che pone in risalto eventuali zone ischemiche (in cui la perfusione a riposo è migliore di quella dopo sforzo). Per aumentare l'accuratezza diagnostica dell'indagine è, inoltre, possibile ottenere dati quantitativi confrontando le immagini "bull's eye" con quelle contenute in un "data base" di soggetti normali di riferimento. A tal fine è però essenziale che venga utilizzato un "data base" ottenuto impiegando lo stesso tipo di apparecchiatura, radiofarmaco e tecnica di elaborazione, nonchè differenziato per sesso, fasce di età e costituzione corporea.

L'esempio sotto riportato mostra: a SN, un'immagine "bull's eye" ottenuta elaborando una scintigrafia miocardica con 99mTc-MIBI acquisita dopo sforzo cicloergometrico, in un soggetto normale; a DX le analoghe immagini dopo sforzo e a riposo ottenute in un paziente con necrosi apicale ed ischemia della regione settale, meglio evidenziata nell'immagine "differenza".