Immagini "Tridimensionali (3D)"

Un'altra possibile tecnica di elaborazione delle immagini SPET prevede la ricostruzione tridimensionale (3D) del miocardio ventricolare. Le immagini 3D, pur non aumentando il contenuto di informazioni delle immagini tomoscintigrafiche tradizionali, rendono più semplice e "immediata" l'interpretazione del quadro scintigrafico anche all'occhio dei meno esperti, facilitando la localizzazione e la quantificazione dell'eventuale danno miocardico.

L'esempio sottostante mostra la ricostruzione 3D di una scintigrafia miocardica perfusoria, con 99mTc-MIBI, in un paziente con necrosi ed ischemia residua in sede antero-apicale (territorio di distribuzione della discendente anteriore). E` evidenziato il ventricolo SN, da un punto di vista antero-apicale: nell'immagine da sforzo si riconosce un'area di netta ipoperfusione, interessante la regione centrale della parete anteriore e la punta, che si riduce parzialmente a riposo; nell'immagine sulla destra è visualizzata in rosso l'area che si riperfonde (ischemica), mentre resta in nero l'area necrotica.



Immagini "GSPET"

Con il miglioramento tecnologico delle apparecchiature impiegate, ed in particolare con l'impiego di gamma camere multitesta e collimatori dedicati, che migliorano la sensibilità senza compromettere il potere risolutivo, è oggi possibile acquisire le scintigrafie miocardiche perfusorie anche con tecnica "Gated SPET" (GSPET).
In analogia con quanto descritto per l'angiocardioscintigrafia all'equilibrio, la tecnica GSPET prevede che l'acquisizione delle immagini venga sincronizzata con il segnale elettrocardiografico del paziente. Il ciclo cardiaco viene suddiviso in intervalli (generalmente 8) per ciascuno dei quali viene acquisita una serie di immagini tomoscintigrafiche. Al termine dell'indagine si ricostruiscono le sezioni tomoscintigrafiche che evidenziano la perfusione miocardica in telediastole, in telesistole e nelle altre fasi del ciclo cardiaco virtuale. E` quindi possibile ottenere contemporaneamente informazioni sulla perfusione e sulla dinamica globale e regionale della parete ventricolare, che permettono di osservare se una zona apparentemente ischemica è anche dissinergica o, al contrario, se una zona ipocinetica è normo o ipo-perfusa. Quest'ultima eventualità (regione miocardica ipocinetica, ma normoperfusa) si può verificare in presenza di "miocardio stordito", condizione fisiopatologica che può conseguire ad un trattamento di rivascolarizzazione coronarica precoce, in un infarto miocardico, e sembra dovuta al sommarsi degli effetti di un'ischemia acuta transitoria con quelli della riossigenazione improvvisa.

Il seguente filmato, che si riferisce ad una GSPET con 99mTc-MIBI, in un soggetto normale, mostra:



Miocardio "Vitale"

Il termine miocardio "vitale" è utilizzato per indicare una regione miocardica ipofunzionante e ipoperfusa ma ancora metabolicamente attiva e suscettibile di recupero funzionale se adeguatamente riperfusa. Uno dei sottotipi clinicamente più rilevanti è il cosiddetto miocardio "ibernato", i cui presupposti fisiopatologici non sono completamente chiariti, ma che sembra il frutto di ripetuti episodi di ischemia che provocano alterazioni intra e extracellulari, inizialmente reversibili, ma destinate a divenire permanenti col progredire della patologia coronarica e degli episodi ischemici.

Numerosi studi hanno dimostrato che una disfunzione del ventricolo sinistro, conseguente ad una patologia ischemica, non è necessariamente un processo irreversibile; al contrario, la dinamica parietale globale e regionale del ventricolo può migliorare o perfino normalizzarsi se questo viene adeguatamente riperfuso. E` stato stimato che una percentuale compresa fra il 25 ed il 40% dei pazienti coronapatici, con disfunzione ventricolare sinistra, sono potenzialmente suscettibili di un significativo miglioramento della funzione ventricolare dopo rivascolarizzazione. D'altro canto, le procedure di rivascolarizzazione sono costose e implicano rischi non indifferenti, specie in questa tipologia di pazienti.

E`, pertanto, divenuto sempre più importante potersi avvalere di metodiche affidabili per distinguere il miocardio vitale da quello non vitale, in pazienti con alterazioni della funzione ventricolare. A tal fine la tomoscintigrafia miocardica perfusoria ha potenzialità uniche perchè è in grado di identificare la presenza di miocardio vitale studiando contemporaneamente la perfusione, l'integrità delle membrane cellulari, l'attività metabolica e la dinamica parietale (con tecnica GSPET). L'indagine può essere eseguita utilizzando sia il 201Tl, sia i radiofarmaci tecnetati:

Ricerca di miocardio vitale con 201Tallio
Il 201Tl, il cui impiego nello studio della perfusione cardiaca si è progressivamente ridotto negli ultimi anni a favore dei radiofarmaci pertecnetati, è comunemente impiegato per la ricerca di miocardio vitale. A tale fine, per ovviare ad un'eventuale lenta o incompleta ridistribuzione che porterebbe ad una sottostima della vitalità cardiaca, all'abituale protocollo sforzo/riposo viene abitualmente aggiunta l'acquisizione di immagini tardive (24-48 h) senza o con seconda iniezione di 201Tl, eventualmente associata a farmaci coronarodilatatori.

Per determinare la presenza di miocardio vitale viene valutata la percentuale di captazione del 201Tl nella regione esaminata, rispetto ad un'area normale di riferimento. E` infatti dimostrato che la concentrazione di questo radiofarmaco è direttamente proporzionale alla quantità di miocardio vitale ed inversamente proporzionale all'entità di fibrosi presente.
Una concentrazione di 201Tl uguale o superiore al 50% del normale viene generalmente considerata come indicativa di presenza, clinicamente significativa, di miocardio vitale.

Ricerca di miocardio vitale con radiofarmaci pertecnetati
Sia il 99mTc-MIBI, sia la 99mTc-Tetrofosmina stanno trovando un sempre più diffuso impiego anche per determinare la presenza di miocardio vitale. A tal fine questi radiofarmaci presentano alcuni svantaggi rispetto al 201Tl (perchè non si ridistribuiscono), ma anche dei vantaggi, legati prevalentemente alle migliori caratteristiche fisiche del Tecnezio, che permettono di ottenere immagini tomografiche di qualità nettamente superiore, specie se acquisite con tecnica GSPET. Di fatto, dal punto di vista clinico le informazioni ottenibili con le due categorie di radiofarmaci sono pressochè equivalenti.
Per aumentare la sensibilità della metodica, l'indagine a riposo viene generalmente eseguita iniettando il radiofarmaco dopo somministrazione sublinguale o endovenosa di nitrati. Come con il 201Tl, una concentrazione uguale o superiore al 50% del normale viene generalmente considerata come indicativa di presenza, clinicamente significativa, di miocardio vitale.

Ricerca di miocardio vitale con radiofarmaci metabolici
L'attuale "gold" standard per lo studio della vitalità miocardica è rappresentato dalla tomoscintigrafia con radiofarmaci che si concentrano nella cellula miocardica in modo direttamente proporzionale all'attività metabolica della stessa. Per meglio comprendere i presupposti su cui si basa questa metodica è necessario fare alcune brevi premesse:
  1. Il miocardico richiede un apporto continuo di energia per la sintesi di ATP, necessario la sua attività contrattile.
  2. I principali substrati utilizzati per la produzione di energia sono gli acidi grassi, i carboidrati e i corpi chetonici.
  3. Questi substrati sono in competizione fra loro sulla base della concentrazione plasmatica, del carico di lavoro da eseguire, dalla dieta e dall'attività ormonale dell'individuo. In particolare:
  4. in fase postprandiale, aumenta la glicemia e l'insulina, diminuiscono gli acidi grassi circolanti e diviene preminente il contributo del glucosio per la produzione dell'energia necessaria al miocardio;
    a digiuno, la glicolisi è inibita e l'energia viene prodotta tramite ossidazione di acidi grassi e corpi chetonici;
    durante uno sforzo fisico l'energia necessaria per sostenere l'intenso carico di lavoro del cuore deriva prevalentemente dal lattato.
  5. In caso di ischemia, la mancanza di ossigeno stimola grandemente la glicolisi che diviene l'unica via metabolica capace di produrre ATP; pertanto, mentre gli acidi grassi svolgono il ruolo principale nel metabolismo del cuore normoperfuso, il glucosio risulta il substrato energetico primario per il miocardio ischemico.
Da questi dati deriva che la concentrazione di glucosio all'interno del miocardico può essere considerata come il marker ideale della vitalità cellulare. A tal fine è stata messa a punto una metodica medico-nucleare che prevede la somministrazione e.v. di 18Fluoro-desossiglucosio (18FDG), un analogo del glucosio, e la successiva acquisizione di immagini scintigrafiche che visualizzano "in vivo" la concentrazione di questo radiofarmaco nel miocardio.
Il Fluoro-18, radionuclide usato per la marcatura del desossiglucosio, ha però caratteristiche fisiche che ne "complicano" l'impiego clinico. Esso ha infatti un'emivita di soli 110 minuti, che implicano che venga prodotto in un ciclotrone installato vicino alla sede di utilizzo, ed emette positroni (particelle Beta+) che possono essere rivelati con un'apposito tomoscintigrafo in grado di registrare i fotoni gamma della loro annichilazione.

L'indagine, conosciuta con la denominazione di PET (positron emission tomography), è in grado di dare le informazioni in assoluto più attendibili sulla presenza o meno di miocardio vitale. La sua disponibilità è però ancora molto limitata, anche nei paesi con sistemi sanitari evoluti, per i problemi tecnici sopra citati che ne limitano la diffusione e la rendono alquanto costosa (nel prontuario della Regione Veneto è inserita con una tariffa di 2.400.000 per l'indagine "qualitativa" e di 4.000.000 per quella "quantitativa"). E`, comunque, prevedibile e auspicabile, che la recente introduzione in commercio di gamma camere "ibride" in grado di acquisire scintigrafie sia con radiofarmaci "tradizionali" sia con radiofarmaci "positroni emittenti", possa aumentarne la diffusione e riduzione i costi.

Nella sottostante immagine a sinistra la SPET miocardica con 99mTc-MIBI mostra netta ipoperfusione della parete laterale (freccia) e la PET con 18F-FDG evidenzia, nella stessa sede, assenza di metabolismo (quadro caratteristico per assenza di miocardio vitale).
Nell'immagine a destra la SPET miocardica con 201Tallio mostra netta ipoperfusione della parete inferiore (freccia) mentre la PET con 18F-FDG evidenzia, nella stessa sede, elevata attività metabolica (quadro caratteristico per presenza di miocardio vitale).




INDICAZIONI   della scintigrafia miocardica perfusoria a riposo e con test da sforzo

Ultimo aggiornamento:  28 settembre 2018
A cura di:   Prof. Franco Bui,  Prof. Diego Cecchin  -  Dip. di Medicina DIMED  -  MEDICINA NUCLEARE
Via Giustiniani 2 - 35128 PADOVA    Tel.: 049821.3020 - email: diego.cecchin@unipd.it
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