PET en viabilidad miocárdica

Dr. Fernando Mut

Montevideo, Uruguay

Curso regional de técnicas avanzadas de imágenes diagnósticas en

cardiopatía dilatada y el papel de la medicina nuclear en la evaluación de la

enfermedad de Chagas

Bogotá, Colombia

Noviembre 5 – 9, 2012

OIEA – Fundación

Cardioinfantil

Insuficiencia cardíaca crónica:

una manifestación de la cardiopatía isquémica

Gheorghiade M, Bonow R. Circulation 1998.

EC

68%

no-EC

32%

Viabilidad miocárdica –

miocardio hibernado

Estado de disfuncion contractil regional de

etiologia isquemica, potencialmente reversible

luego de la restauracion de flujo sanguineo por

revascularizacion quirurugica o angioplastia.

Definicion

Viabilidad miocárdica o disfuncion contractil

potencialmente reversible

CONCEPTOS

Hibernacion miocárdica

Perfusion y oferta declinan, la funcion contractil

disminuye reduciendo la demanda, nuevo equilibrio

oferta-demanda (down-regulation).

Atontamiento miocárdico (repetitivo)

Episodio isquemico transitorio, rápida

normalizacion de la perfusion pero con recuperacion

tardia de la funcion contractil.

Hibernación

Z Z Z Z Z Z

METABOLISMO

CONSUMO O2

APORTE DE O2

Atontamiento

APORTE DE O2

METABOLISMO

DISFUNCIÓN

Perdida progresiva del potencial de

recuperacion funcional

Progressive myocyte loss

100%

~40%

0%

Magnitude and rate

of post

revascularization

recovery

Replacement Fibrosis

Deterioro progresivo del miocito hibernado

Functional

Changes Normal

Structural

Changes Cell

Death

Loss of contractile

function

Metabolic alterations

Increased Glucose

Uptake

Loss of contractile

and cytoskeletal

proteins

Cell atrophy

Cell death

(apoptosis,

autophagocytosis)

Replacement

Fibrosis

Miocardio normal

Necrosis + normal

Necrosis aguda

Fibrosis

Viable

No viable

PET PERFUSION - METABOLISMO

Glucose

Glucose-6-phospate

Pyruvate

Acetyl-CoA

GLUT 1, GLUT 4

Hexokinase

Anaerobic

Glycolysis

TCA Cycle

& Oxidative Phosphorylation

CO2

Lactate Beta - Oxidation

Free Fatty Acid

Acyl-CoA Glycerides

CD36 Transporter protein

Glucose

Oxidation

4 fold

Increase

18F-deoxyglucose

Glucose-6-phospate

Pyruvate

Acetyl-CoA

GLUT 1, GLUT 4

Hexokinase

Anaerobic

Glycolysis

TCA Cycle

& Oxidative Phosphorylation

CO2

Lactate Beta - Oxidation

Free Fatty Acid

Acyl-CoA Glycerides

CD36 Transporter protein

PET 13N-amonio 82Rubidium

15O-H2O 18F-Flupiridaz

SPECT 99mTc-Mibi/Tetro

201Talio PET

18F-Deoxyglucosa 11C-Acetato

Perfusión reposo Metabolismo reposo

Investigación de viabilidad miocárdica

PERFUSION METABOLISMO PERFUSION

13N-NH3 18F-FDG

EJE MENOR

EJE MAYOR V

EJE MAYOR H

P<0,001 P<0,001

P<0,0001

Porcentaje de ‘mismatch’ perfusión/metabolismo con PET

Equiv

ale

nte

s m

eta

bólic

os (

me

ts)

Viabilidad miocárdica predice mejoría

en la capacidad funcional post-revascularización

Di Carli MF, Curr Opin Cardiol 1998

Prevalencia de miocardio viable

en pacientes con disfunción ventricular

283 pacientes (FEVI = 26 ± 8%)

41%

4% 27%

28%

Match

Normal

Mismatch

>25% LV

Mismatch

<25% LV

Allen-Auerbach et al, Circulation 1999;99:2921-2926

• 63 años, sexo femenino.

• Sobrepeso, hipertensa, dislipémica, diabética tipo II.

• Insuficiencia renal moderada.

• Antecedente de EAP 3 meses antes.

• Consulta por dolor retroesternal y fatigabilidad a pequeños esfuerzos.

• No historia de broncoespasmo.

• Medicación: Losartán + Hctz, Diaformina, Atorvastatina.

• Se indica estudio de perfusión miocárdica con test farmacológico.

• La prueba se realiza con dipiridamol 0,56 mg/Kg durante 4 minutos.

• No presentó síntomas ni cambios en el segmento ST.

• La PA basal de 150/40 mmHg pasó a 150/80 mmHg durante el test.

Caso clínico

MIBI

MIBI

MIBI

• Con estos resultados, la paciente se coordina para un estudio PET a fin

de estudiar metabolismo cardíaco (viabilidad).

• El estudio se realizó mediante inyección de 20 mCi de 18F-FDG por vía

endovenosa previa sobrecarga de glucosa 75 gr v/o y dosis de insulina

según necesidad hasta alcanzar una glicemia no mayor de 120 mg/dl.

• El estudio fue adquirido en un equipo PET/CT en modalidad gatillada.

• No se realizó angiografía coronaria por CT dado que la paciente

presentaba insuficiencia renal.

PET-FDG

MIBI Dip

MIBI Rep

FDG

MIBI FDG

Perfusión Metabolismo

Mismatch

Miocardio viable (hibernado)

• Metanálisis

• 3088 pacientes

• 36 estudios

• FEVI = 32 ± 10%

• Seguimiento a 3 años

• 35% Revascularizados

• 65% Trat. médico EV

EN

TO

S C

AR

DIA

CO

S (

%)

3.2

7.7

1

6

6.2

P<0.0001 P<0.001

0

20

40

60

80

100

120

140

160

CABG T. Méd.

Viable

No viable

Mortalidad anual en pacientes con

miocardiopatía isquémica y miocardio viable

Allman et al, J Amer Coll Cardiol 2002;39:1151-8

0

20

40

60

80

Revascularización y cambio de clase funcional

Viab +

%

% de pacientes que mejoraron de

NYHA Clase III - IV para NYHA Clase I - II

Haas et al, 1997; Bax et al, 2001; Eitzman et al, 1992; DiCarli et al, 1994

67%

19%

Viab -

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0 12 24 36 48 60

Time (months)

Medical

CABG

p = 0.007 Surv

ival P

robabili

ty

PET Mismatch PET Match

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0 12 24 36 48 60

Medical

CABG

NS

Time (months)

Sobrevida vs.

viabilidad y tipo de tratamiento

Di Carli et al, J Thorac Cardiovasc Surg. 1998;116:997-1004.

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

PRE POST PRE POST

Revascularización y función ventricular

FEVI

%

Mismatch Match

Resumen de 14 trabajos con PET

n = 321 pts n = 80 pts

Cantidad de miocardio viable e incremento de FEVI

post-revascularización

Schöder et al, J Am Coll Cardiol 1999; 33: 1328

0

- 40

40

120

Mismatch %

∆ % FEVI

80

0 20 40 60

y = 4.6 + 1.07x r = 0.65 p < 0.001

0

20

40

60

80

100

Valor del PET mismatch

para predecir incremento > 5% de FEVI post-cirugía

VPP VPN

%

24/27 18/20

Bax et al, J Nuc Med 2001; 42:79

47 Pts.

FEVI 30 ± 6% 90% 89%

Óptimo

PET

Variable chi2 Hazards ratio 95% CI Valor P

FEVI basal 1.4 1.0 0.9–1.1 0.2

Segmentos viables 6.7 1.2 1.1–1.5 <0.01

Segmentos no viables 0.1 0.9 0.7–1.2 0.8

Revascularización coronaria 12.2 0.3 0.1–0.6 <0.001

El beneficio de sobrevida post-revascularización es

independiente de la mejoría de la FEVI en pacientes

con IM previo y viabilidad presente

Acampa et al, Eur J Nucl Med Mol Imaging 2005

0.3

0.2

0.1

0.0

-0.1

0 5 10 15 20 25

Mismatch (%)

log

riesgo

relativo

Desideri et al, J Am Coll Cardiol 2005;46:1264

Mismatch < 20% riesgo no aumenta

Mismatch ≥ 20% riesgo aumenta

8% aumento en mismatch → 36% aumento en riesgo

Patrones de perfusión y metabolismo vs mortalidad

cardíaca: influencia del tamaño de mismatch

Técnicas de imagen tridimensional en el tratamiento de resincronización cardiaca

Candell-Riera J, 2004

PET

Capacidad de los diferentes procedimientos para

detección de viabilidad miocárdica

0

20

40

60

80

100

97/112 79/112

71%

87%

SPECT PET

Certeza interpretativa PET vs SPECT

Definitely normal or

abnormal by multi-

expert comparison

of 112 PET and 112

SPECT stress/rest

myocardial

perfusion studies

Bateman et al, Circulation 2004;110:III-611

p<0.05

NH3

NH3

FDG

FDG

PET / CT

PET: perfusión / metabolismo

CT: corrección de atenuación

Imágenes no corregidas

Imágenes corregidas

Rb-82 Rb-82

Attenuation

Calcium

2

Adenosine Stress

Gated

CT

0 4 18 13 25 21 min 30

Gated

PET

Gated

PET

Gated

Contrast CT

Perfusion

Rest and Stress

Noninvasive

Angiography

Contrast

Nuevos protocolos: la imaginación es el límite!

• CS

• Ischemia

• LV function

• Anatomy

Rb-82 Rb-82

Attenuation

Calcium

2

Dobutamine low dose

Gated

CT

0 4 18 13 25 21 min 30

Gated

PET

Gated

PET

Gated

Contrast CT

Perfusion

Rest and Stress

Noninvasive

Angiography

Contrast

Nuevos protocolos: la imaginación es el límite!

• CS

• Rest perfusion

• LV reserve

• Anatomy

F-18 Flup F-18 Flup

Attenuation

Calcium

2

Dobutamine low dose

Gated

CT

0 4 18 13 25 21 min 30

Gated

PET

Gated

PET

Gated

Contrast CT

Perfusion

Rest and Stress

Noninvasive

Angiography

Contrast

Nuevos protocolos: la imaginación es el límite!

• CS

• Rest perfusion

• LV reserve

• Anatomy

F-18 FDG

Attenuation

Calcium

2

Dobutamine low dose

Gated

CT

0 4 18 13 25 21 min 30

Gated

PET

Gated

PET

Gated

Contrast CT

Metabolism

Rest and Stress

Noninvasive

Angiography

Contrast

Nuevos protocolos: la imaginación es el límite!

• CS

• Metabolism

• LV reserve

• Anatomy

PET cardíaco (eje menor)

• 13N-NH3 (perfusión)

• 18F-FDG (metabolismo)

• Fusión perfusión + metabolismo

Miocardio hibernado pared lateral

PET cardíaco – Rubidio

Perfusión stress-reposo

Reconstrucción volumétrica

Fusión con angiografía TC

Resumen y conclusiones

• Perfusion regional alterada con utilizacion de

glucosa preservada/aumentada.

• Alto riesgo de muerte cardíaca e infarto no fatal.

• Deterioro progresivo si no se revasculariza.

• Predictivo de alivio de sintomas de IC post-

revascularizacion, disminucion de mortalidad y

mejoria de la funcion ventricular.

Viabilidad miocárdica - PET

Análisis cuantitativo de viabilidad con PET Munich Heart Software

N-13 Ammonia F-18 Deoxyglucose Difference

Polarmap for FDG normalized to top 5% of N-13 ammonia;

Mismatch ≥ 15% difference FDG and NH3 = Viability

Muchas gracias