La cardiorresonancia magnética (CRM) se utiliza cada vez más para evaluar objetivos indirectos en estudios clínicos y traslacionales de tratamientos cardioprotectores. Aunque el JACC Scientific Expert Panel establece una serie de recomendaciones para estandarizar la adquisición de imágenes1, los métodos de posprocesamiento y análisis varían en función de cada centro. Además, la mayoría de las comparaciones previas entre programas de procesamiento de imagen provienen de estudios de corazones humanos. Aunque los corazones de cerdo se asemejan en gran medida a sus equivalentes humanos, los cerdos tienen un tórax más cónico y la frecuencia cardiaca en reposo es mayor que la de los humanos. Medis Suite (QMass MR v.3.2.60.4, Países Bajos) y CVI42 (v.5.11, Circle Cardiovascular Imaging, Canadá) son 2 de los programas independientes de posprocesamiento de imágenes de CRM más utilizados. Sin embargo, no se ha probado su permutabilidad para evaluar parámetros anatómicos y funcionales en modelos preclínicos. Nuestro objetivo es comparar las lecturas de Medis Suite y CVI42 en un modelo porcino experimental de infarto agudo de miocardio (IAM) de tórax cerrado. Todas las intervenciones fueron autorizadas por el comité de experimentación animal de la administración local2 (#5601). Se evaluaron parámetros anatómicos y funcionales de 28 conjuntos de datos de cerdas Landrace x Large White seleccionados de manera aleatoria. Se incluyeron estudios basales (antes del IAM), fase de remodelado temprano (3 días después del IAM) y fase de remodelado tardío (42 días después del IAM)2. Además, 25 de 28 exploraciones también incluyeron estrés con dobutamina utilizando el módulo de análisis volumétrico (5-10-20-30μg/kg/min de dobutamina i.v. a intervalos de 3min para elevar la frecuencia cardiaca un 30-50%). Para excluir la variabilidad interobservador y la relacionada con la experiencia, todas las imágenes fueron evaluadas de manera ciega por un operador acreditado de nivel 3. El contorno ventricular se delineó a mano porque, debido a la orientación cardiaca de los animales, la segmentación automática y semiautomática fueron subóptimas en ambos productos.
Se registraron los siguientes datos: volumen telediastólico del ventrículo izquierdo (VI), volumen telesistólico del VI, volumen sistólico (stroke volume) del VI, fracción de eyección del VI (FEVI), masa del VI, volumen telediastólico del ventrículo derecho (VD), volumen telesistólico del VD, volumen sistólico (stroke volume) del VD y fracción de eyección del VD. Se evaluaron el edema, la obstrucción microvascular (OMV) y la masa necrótica en secuencias T2-STIR, T1 de realce precoz (EGE; 1min tras la inyección) y T1 de realce tardío (LGE; 10min tras la inyección) respectivamente. En Medis Suite, las regiones de interés (edema, OMV, necrosis) se dibujaron a mano por planimetría (el volumen de realce tardío de gadolinio [RTG] se multiplicó por la densidad miocárdica de 1,055g/ml) y de manera semiautomática mediante la técnica full width half maximum (FWHM). Cabe destacar que la medición de la OMV con FWHM en Medis Suite se basa en la planimetría, ya que el usuario define el área de interés sin segmentación semiautomática. En CVI42 la planimetría no estaba disponible para la caracterización tisular y solo se utilizó la técnica FWHM. Los datos del RTG del día 42 se correlacionaron con el tamaño del infarto evaluado mediante tinción con cloruro de trifeniltetrazolio (CTT)2.
Para detectar variables con baja y alta correlación, asumiendo un riesgo α de 0,05 y un riesgo β de 0,2 en pruebas bilaterales, se necesitaron 28 conjuntos de datos para detectar un coeficiente de correlación de 0,51. Se preveía una tasa de abandono del 0%. Después de las pruebas de distribución normal (Shapiro-Wilk), se analizaron los datos de la correlación mediante las pruebas de Pearson o Spearman. La prueba de Wilcoxon y la prueba de la t para datos emparejados se utilizaron para comparar grupos emparejados como mediciones de pares del mismo sujeto. En los grupos que no siguieron una distribución normal, se realizaron pruebas no paramétricas equivalentes.
Los 28 conjuntos de datos estaban integrados por 3 fases basales, 15 de remodelado temprano y 10 de remodelado tardío, de las que 8 contaban con un análisis histopatológico. El estrés por dobutamina estaba disponible en 25 conjuntos de datos (89%). Los 2 programas de análisis presentaron datos semejantes en el caso de los volúmenes biventriculares y la FEVI, con curvas de correlación significativamente relacionadas entre las mediciones y los gráficos de Bland-Altman, que mostraban solo un error menor de medición sistemática en reposo y estrés (p no significativa). Solo la masa del VI mostró una diferencia media de 10,58g en el estrés (figura 1). Los datos fueron muy parecidos en todos los parámetros estructurales; de esta manera, utilizando planimetría y FMWH, se detectó una elevada correlación entre el programa informático en la necrosis, el edema y la cuantificación de OMV (p no significativa) y los gráficos de Bland-Altman mostraron diferencias sistemáticas cercanas a cero en los 3 parámetros probados (figura 1). La cuantificación del RTG concordó mejor mediante planimetría en Medis Suite y CVI42 que con FWHM en Medis Suite frente a CVI42 y mediante planimetría frente a FWHM solo en Medis Suite. El análisis por FWHM en ambos mostró una mejor correlación con la histopatología (tinción de cloruro de trifeniltetrazolio [CTT]) que la planimetría. Sin embargo, la FWHM en CVI42 tuvo un mejor rendimiento que la FWHM en Medis Suite (figura 2).
Gráficos de Bland-Altman (Medis Suite-CVI42) frente a la media para analizar diferencias sistemáticas en reposo (A) y estrés (B) de la masa del VI. C: gráficos de Bland-Altman para analizar diferencias sistemáticas en los parámetros de caracterización tisular entre diferentes métodos. Las líneas negras punteadas indican la diferencia de medias (sesgo; véase también el valor en negrita) y las líneas grises punteadas indican límites de coincidencia del 95%. FWHM: anchura a media altura; OMV: obstrucción microvascular; VI: ventrículo izquierdo.
Correlación entre el porcentaje de necrosis derivado de CRM (Medis Suite y CVI42) y la histopatología (tinción de CTT) en los 8 conjuntos de datos (A). Imágenes representativas de CRM (B) e histopatología (C) del mismo animal el mismo día. CRM: cardiorresonancia magnética; CTT: cloruro de trifeniltetrazolio; FWHM: anchura a media altura. gr2.
Nuestros resultados de la comparación de volumetría concuerdan con datos previos de seres humanos3. Del mismo modo, la variabilidad de la masa del VI coincide con los estudios en seres humanos4,5, lo que respalda el sesgo de delineación e indica que la masa del VI y sus derivados (p. ej., el porcentaje de fibrosis) pueden ser menos fiables en personas con taquicardia y ventrículos hiperdinámicos. Aunque la masa del VI rara vez se calcula en tensión, la variabilidad de la delineación en un VI hiperdinámico puede reducirse si se utiliza el mismo programa informático. Pese a que las técnicas de caracterización tisular han evolucionado, la mayoría de los estudios de validación de infartos de CRM en modelos animales (principalmente perros) son de los años ochenta y noventa6. A pesar de las diferentes técnicas disponibles, se confirma una buena reproducibilidad en los 3 parámetros tisulares en cerdos. El RTG se correlacionó mejor entre la planimetría en Medis Suite y la FWHM en CVI42. Sin embargo, la comparación directa entre el tamaño de la cicatriz de la CRM y la tinción de CTT (ambas realizadas el día 42) reveló un mejor rendimiento de la FWHM en la correlación histopatológica frente a la planimetría, especialmente en CVI42. Pequeñas diferencias específicas del programa informático en la segmentación semiautomática pueden haber contribuido a este hallazgo, lo que indica la necesidad de estudios adicionales validados por histopatología para la normalización de la técnica.
En conclusión, ambos programas informáticos se pueden utilizar indistintamente para volúmenes biventriculares, edema y OMV. Se debe considerar un solo producto para el seguimiento de la masa del VI y la necrosis. El uso de la CRM en modelos experimentales de enfermedades cardiovasculares ha ido aumentando al mismo tiempo que ha habido una evolución constante en los marcadores de enfermedad y las técnicas de posprocesamiento. Por esta razón, los investigadores deben evaluar cuidadosamente sus métodos de posprocesamiento para presentar resultados verdaderamente reproducibles que permitan una traslación fiable de los datos de investigación animal al ámbito clínico.
FINANCIACIÓNEste estudio contó con el apoyo de PGC 2018-094025-B-I00 a G. Vilahur y PID2019-107160RB-I00 a L. Badimon, financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033 y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) A way of making Europe, el Instituto de Salud Carlos III (CIBERCV CB16/11/00411 a L. Badimon); TERCEL RD16/0011/018 a L. Badimon; la Generalitat de Catalunya-Secretaria d’Universitats i Recerca del Departament d’Economia i Coneixement de la Generalitat (2017SGR1480 a L. Badimon) y 2016PROD00043 (Agencia de Gestión de Ayudas Universitarias a la Investigación [AGAUR]), y el apoyo continuo de la Fundación de Investigación Cardiovascular-Fundación Jesús Serra. Este estudio se enmarca en el requisito de la Universitat Autònoma de Barcelona para el Doctorado en Medicina (M. Radike).
CONTRIBUCIÓN DE LOS AUTORESM. Radike: idea y diseño, análisis e interpretación de los datos, redacción del original. S. Ben-Aicha: análisis e interpretación de los datos; M. Gutiérrez: redacción del original e interpretación de los datos. A. Hidalgo: idea y diseño; aprobación final del original. L. Badimon y G. Vilahur: idea y diseño; revisión crítica de contenido intelectual importante; aprobación final del original; ambos autores son autores para correspondencia.
CONFLICTO DE INTERESESNo hay conflictos que declarar.
Agradecemos la valiosa ayuda y el apoyo de M.A. Cánovas, P. Catalina y J. Moreno en la manipulación de los animales y de A. Núñez y J. Expósito en la adquisición de las imágenes de CRM y por el buen funcionamiento de todo el trabajo experimental, molecular y técnico.